[发明专利]一种超声电机直驱二维电液伺服阀的掉电补偿机构

说明书

本发明公开了一种超声电机直驱二维电液伺服阀的掉电补偿机构，包括2D阀组件、超声电机、连接2D阀组件与超声电机的电磁传动组件和电机盖板；所述2D阀组件包括LVDT主体、LVDT感应芯、阀左端盖、左堵头、阀体、阀套、阀芯、同心环和右堵头；所述电磁传动组件包括制动组件和运动传递组件；所述制动组件包括阀右端盖、线圈、挡圈和复位弹簧组；所述运动传递组件包括第一联轴件、衔铁和第二联轴件。本发明以超声电机直驱的方式，通过运动传递组件来带动阀芯运动，制动组件通电使阀芯轴和电机轴的连接断开，解决超声电机掉电卡死的问题，能够在异常制动并且电机停止转动的情况下对阀芯进行独立有效的控制效果。

【技术领域】

本发明涉及2D阀的技术领域，特别是超声电机直驱二维电液伺服阀的技术领域。

【背景技术】

超声电机是利用压电材料的逆压电特性，激发电机定子的机械振动，通过定转子之间的摩擦力，将电能转换为机械能输出，驱动转子的定向运动。超声电机与传统电机相比，具有结构简单、小型轻量、响应速度快，噪声低、低速大转矩、控制特点好、断电自锁、不受磁场干扰，运动准确等优点，另外还具有耐低温、真空等适应太空环境的特点。

首先由于质量轻，低速且大转矩从而不需要附加齿轮等变速结构，避免了使用齿轮变速而产生的震动、冲击与噪声、低效率、难控制等一系列问题；其次它突破了传统电机的概念，没有电磁绕组和磁路，不用电磁相互作用来转换能力，而是利用压电陶瓷的逆压电效应、超声振动和摩擦耦合来转换能量。从而实现了安静、污染小；定位精度高；不受电磁干扰等优点。因此以超声电机直接驱动作为二维电液伺服阀的驱动方式有极大的优势。

然而，超声电机在异常制动情况下，其断电自锁的优势反而会成为劣势。超声电机的转子和定子总是紧密接触，切断电源后，由于静摩擦力的作用，不采用刹车装置仍有很大保持力矩，因此关闭超声电机会直接限制阀芯的转动，即无法解决阀芯零位漂移的问题。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种超声电机直驱二维电液伺服阀的掉电补偿机构，以超声电机直驱的方式，通过运动传递组件来带动阀芯运动，制动组件通电使阀芯轴和电机轴的连接断开，能够在异常制动并且电机停止转动的情况下对阀芯进行独立有效的控制效果。

为实现上述目的，本发明提出了一种超声电机直驱二维电液伺服阀的掉电补偿机构，包括2D阀组件、超声电机、连接2D阀组件与超声电机的电磁传动组件和电机盖板；

所述2D阀组件包括阀体、固定于阀体左侧的阀左端盖、嵌装于阀体内部的阀套、配合于阀套内部的阀芯、嵌装于阀芯左端内部的左堵头(14)、穿过阀左端盖且配合于堵头内的LVDT感应芯、套装于LVDT感应芯外部且嵌装于滑阀左端盖左端的LVDT主体、嵌装于阀芯左端内部的右堵头、套装于阀芯右部外周面上的同心环，所述同心环外周与阀套内壁相配合；

所述电磁传动组件包括制动组件和运动传递组件，所述制动组件包括固定于阀体右侧的阀右端盖、嵌套于阀右端盖内的线圈、盖于线圈右侧的挡圈和轴向嵌于阀右端盖右侧的复位弹簧组；所述运动传递组件包括左端固定于阀芯右端的第一联轴件、轴向套设于第一联轴件右端的衔铁和右端固定于超声电机电机轴的第二联轴件；所述电机盖板通过螺钉贯穿阀右端盖后配合于阀体上；所述超声电机的电机轴穿过电机盖板与第二联轴件连接，并通过螺钉固定于电机盖板。

作为优选，所述衔铁内外圆周面制有渐开线齿轮，所述第一联轴器右端圆周面制有外齿轮，所述第二联轴件左端圆周面制有内齿轮；所述衔铁轴向套设于第一联轴器右端，其内端面与第一联轴器右端以渐开线齿轮方式啮合，其外端面与第而联轴器左端端以渐开线齿轮方式啮合。

作为优选，所述衔铁内外圆周面制有渐开线齿轮，所述第一联轴器右端圆周面制有外齿轮，所述第二联轴件左端圆周面制有内齿轮；所述衔铁轴向套设于第一联轴器右端，其内端面与第一联轴器右端以渐开线齿轮方式啮合，其外端面与第二联轴器左端端以渐开线齿轮方式啮合；所述第二联轴器和所述衔铁、所述衔铁和所述第一联轴器上的啮合齿的齿数相等。