[发明专利]一种双作用电磁直驱直线伺服泵

说明书

本发明涉及一种双作用电磁直驱直线伺服泵，包括位移传感器、连接板、端盖、外磁轭、内磁轭、执行器动子、液压缸体、活塞、主动单向阀组、永磁阵列，其特征在于外磁轭与内磁轭通过端盖同轴相连，两者之间为气隙，外磁轭与端盖、液压缸体以及位移传感器固连，作定子；执行器动子通过连接板与活塞集成，作动子；主动单向阀组安装于液压缸体端面，控制器根据位移传感器采集到的执行器动子位移信号，对执行器动子的运动进行实时控制，同时控制主动单向阀组开闭：进液阀在工作腔容积增大过程中打开，出液阀在工作腔容积减小过程中打开，调换主动单向阀设置改变流向、调节运动相位可提升效率。本发明实现了高响应、高精度、高效率的直线泵双向伺服控制。

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，尤其涉及一种电磁直驱柱塞泵。

背景技术

柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合。其中斜盘式柱塞泵效率较高、耐压性能较好，可以实现多种变量功能，是目前市场中的主流柱塞泵。然而其中的传动部件多，运动形式复杂，也限制了其性能的进一步提升。

随着直线直驱技术的发展，采用直线电机直接驱动柱塞泵活塞，从而取消“斜盘”等旋转到直线的运动转换机构，实现高效的直接驱动成为柱塞泵发展的一个重要趋势。然而，采用直线电机驱动的液压泵在直线电机的往复作用下，液压缸完成泵吸工作，实现流体的单向传动，如何实现直线驱动液压泵的双向流体传动成为了一个技术难点。另外被动单向阀在液压泵中广泛应用、技术成熟，但是开启、闭合的滞后影响了液压泵工作效率的进一步提升。

本发明的一种双作用电磁直驱直线伺服泵，采用直线电机动子直接驱动液压缸活塞往复运动，在主动单向阀组的配流下泵液腔完成液体的泵吸，同时，通过相互调换主动单向阀组中出液阀、进液阀设置，实现直线液压泵输出流向的改变；主动单向阀组中出液阀、进液阀运动相位调节以提升液压泵的输出效率；采用电磁直驱直线柱塞泵实现了高精度、响应迅速、高效率的流体双向伺服控制。

发明内容

设计一种双作用电磁直驱直线伺服泵，采用直线电机动子直接驱动液压缸活塞往复运动，在主动单向阀组的配流下泵液腔完成液体的泵吸，同时，通过相互调换主动单向阀组中出液阀、进液阀设置，实现直线液压泵输出流向的改变；主动单向阀组中出液阀、进液阀运动相位调节以提升液压泵的输出效率；采用电磁直驱直线柱塞泵实现了高精度、响应迅速、高效率的流体双向伺服控制。

一种双作用电磁直驱直线伺服泵，包括位移传感器（1）、连接板（2）、端盖（3）、外磁轭（4）、执行器动子（5）、内磁轭（6）、活塞（7）、液压缸体（8）、主动单向阀组（9）以及永磁阵列（10），其特征包括：外磁轭（4）与内磁轭（6）通过端盖（3）同轴固定，其间为气隙；外磁轭（4）一端与端盖（3）、位移传感器（1）固定部件固连，外磁轭（4）另一端与液压缸体（8）固连，作定子，液压缸体（8）与活塞（7）形成的内腔为工作腔；执行器动子（5）通过连接板（2）与活塞（8）同轴固连，执行器动子（5）与活塞（7）可在气隙以及工作腔中往复运动，作动子；主动单向阀组（9）安装于液压缸体（8）端面，主动单向阀组（9）分为进液阀与出液阀，分别包括；阀芯（9.1）、动铁芯（9.2）、定线圈（9.3）、外壳（9.4）、永磁环（9.5）以及导磁环（9.6）。特征在于：动铁芯（9.2）轴向开有圆柱形流道，阀芯（9.1）与动铁芯（9.2）固连，可以在永磁环（9.5）以及导磁环（9.6）形成的圆柱形内腔中往复运动；两充磁方向相反的轴向充磁永磁环（9.5）紧贴于导磁环（9.6）两端，线圈（9.3）位于外壳（9.4）内腔与永磁环（9.5）、导磁环（9.6）外侧形成圆环型圆柱腔中；控制定线圈（9.3）电流即可控制动铁芯（9.2）的运动；主动单向阀组（9）中按功能设置分为进液阀与出液阀，进液阀在工作腔容积增大过程中打开，出液阀在工作腔容积减小过程中打开。

所述执行器动子（5）为动圈式或者动磁式，采用Halbach永磁阵列（10）表贴于磁轭或执行器动子（5）上提升气隙磁密。