[发明专利]一种电动静液泵控旋转舵机

说明书

本发明提出一种电动静液泵控旋转舵机，包括：无刷直流电机、液压泵、单余度/多余度摆动缸、电位器；无刷直流电机与液压泵外壳连接固定，中间通过轴连接；电机泵组固定在阀块上，电机泵的高、低压油口、泄漏油口分别与阀块上的油路相沟通；单余度/多余度摆动缸固定在阀块上，摆动缸的高、低压控制油口分别与阀块上的油口相沟通，摆动缸的输出轴一端连接舵面，另一端连接电位器；无刷直流电机、液压泵、阀组组成一个余度系统。与现有的电动舵机、液压舵机相比，不易发生机械结构卡死，且不需要集中的液压泵源系统，更简单的形成了多余度配置，安全性、可靠性、可维护性等都有了很大的提高，在航空航天等领域优势明显。

技术领域

本发明涉及一种飞行器舵机，特别涉及一种电动静液泵控旋转舵机，通过电机泵组驱动摆动缸实现一定角度范围内旋转的舵机并且可以通过配置多套电机泵组实现串联式的多余度结构设计，提高整机可靠性。

背景技术

现代飞行器正朝着多电化、全电化方向发展，电气传动将逐步取代传统的机械、液压传动方式，其中，舵机是飞行器飞行姿态控制最重要的部件。

目前，飞行器舵机以液压舵机和电动舵机为主，而传统的液压舵机需要集中式液压泵源，并布置大量的液压管路，会使整机的可靠性、可维护性、安全性等都大大降低。因而，在无人机等小型飞行器中都主要采用电动舵机。但是电动舵机中的机械传动机构会有机械卡死的风险，一旦发生故障，舵面被卡死无法运动，进而导致飞行器失控。并且，电动舵机由于其本身的结构特性，其余度配置又非常复杂，而液压舵机却可以通过液压阀非常简单的隔离舵机的控制机构，便于余度配置。

因此，为适应现代飞行器发展，需要设计一种新型的高可靠性的电气传动舵机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出了一种电动静液泵控摆动缸实现一定角度范围内的旋转输出的舵机结构，解决了电动舵机余度配置困难、传统液压舵机布置复杂的问题，能够简化舵机布置，并且，通过增加额外的电机泵组控制摆动叶片可以实现舵机的多余度设计。

为解决上述技术问题，本发明提出一种电动静液泵控旋转舵机，包括：无刷直流电机、液压泵、单余度/多余度摆动缸、电位器；无刷直流电机与液压泵外壳连接固定，中间通过轴连接；电机泵组固定在阀块上，电机泵的高、低压油口、泄漏油口分别与阀块上的油路相沟通；单余度/多余度摆动缸固定在阀块上，摆动缸的高、低压控制油口分别与阀块上的油口相沟通，摆动缸的输出轴一端连接舵面，另一端连接电位器；无刷直流电机、液压泵、阀组组成一个余度系统。

进一步，所述阀块中打有油道孔，油道将液压泵的高、低压油口与单余度/多余度摆动缸的两个容腔相沟通，阀块上并装有溢流阀、旁通阀、单向阀、增压油箱。

进一步，所述阀块中打有油道孔，两个溢流阀安装在阀块上，分别通过油道连接液压泵两个油口，且溢流方向相反。

进一步，所述旁通阀安装在阀块上，通过油道连接分别与摆动缸的控制容腔连通。

单余度电静液泵控旋转舵机中，无刷直流电机固定在液压泵上，与液压泵通过轴进行配合传动；阀块一侧和液压泵的两个油口相连，另一侧和摆动缸连接，阀块上开设油路并安装有蓄能器和旁通阀、溢流阀等液压阀；摆动缸与阀块连接固定，其输出轴一端与空气舵连接，另一端连接电位器。控制器控制电机转速，从而驱动摆动缸旋转，并电位器检测旋转角度，实现闭环控制。

类似的，多余度控制电静液舵机中，摆动缸输出轴有多个摆动叶片和多组控制容腔。由无刷直流电机、液压泵、单向阀、溢流阀、旁通阀、增压油箱构成一个余度系统，每个余度系统的液压泵吸排油口分别通过阀块与摆动缸的一组控制容腔连通，同时控制输出轴旋转。

所述的无刷直流电机驱动液压泵，从低压油口吸入液压油，从高压油口排出液压油，液压泵产生的泄漏油通过阀块进入增压油箱。

所述的阀块开设有油路，分别连接液压泵两个高低压油口与摆动缸的高低压油口。