本發(fā)明涉及一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)，具體地說是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)控制器，大電機(jī)，小電機(jī)，變量泵、活塞缸筒、閥塊組成，本發(fā)明涉及電靜液動(dòng)作器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

液壓系統(tǒng)由于具有大負(fù)載、高比力、自舉性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的飛控系統(tǒng)中。然而，隨著科學(xué)發(fā)展與技術(shù)革新，其存在的諸如效率低、故障率高、維修成本高等問題日益突出。21世紀(jì)以來，隨著新材料、電機(jī)技術(shù)、控制學(xué)和先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，飛控系統(tǒng)進(jìn)入到了功率電傳(power-by-wire)時(shí)代。作為實(shí)現(xiàn)功率電傳載體——電動(dòng)靜液作動(dòng)器(EHA)的研究得到了國內(nèi)外眾多相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的重視。

鑒于上述問題，當(dāng)前飛行器的大功率伺服機(jī)構(gòu)普遍采用液壓閥控的原理，因此，針對未來飛行器等對高可靠大功率電傳伺服作動(dòng)技術(shù)需求，以及降低能源消耗、減輕體積重量、便于安裝維護(hù)的發(fā)展趨勢，設(shè)計(jì)了這種一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)，尤其是機(jī)電液作動(dòng)器的發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述的不足，本發(fā)明提供了這種一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)，是由管接頭、缸底、閥塊、小電機(jī)、大電機(jī)、航插座、電機(jī)支撐點(diǎn)、活塞缸筒、SIG20桿端、充氣閥、小電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、補(bǔ)油箱、手動(dòng)旁通閥、壓力傳感器、溫度傳感器、補(bǔ)油閥、安全閥、排氣閥、變量泵、關(guān)節(jié)軸承、空氣濾清器、油泵油管、泄油管、LD型位移傳感器測量頭，環(huán)形磁鐵，蓄能器活塞、缸底導(dǎo)向桿，扇形齒輪,缸筒組成的，其特征在于：大電機(jī)與變量泵通過花鍵和法蘭連接，大電機(jī)固定在缸筒上的電機(jī)支撐點(diǎn)上，變量泵的兩個(gè)油口通過兩個(gè)油泵油管和管接頭通入缸底內(nèi)部的主油路中，缸筒底部徑向有螺紋孔安裝有空氣濾清器，缸底是整個(gè)油缸乃至伺服機(jī)構(gòu)的基座，與缸筒連接，并開有圓形腔的排氣孔，作為排氣閥的接口，缸底導(dǎo)向桿頭部有用于固定LD型位移傳感器測量頭的環(huán)形磁鐵的接口，同時(shí)還作為活塞桿隔離密封，活塞桿套在缸底導(dǎo)向桿上，將SIG20桿端擰入活塞桿上，缸底在用作導(dǎo)油和連接的同時(shí)，集成了閥塊上的部分傳感器接口，缸筒和閥塊采用一體化設(shè)計(jì)制造，平行于缸筒一側(cè)設(shè)計(jì)有補(bǔ)油箱和閥塊基體，航插座安裝在大電機(jī)上，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制與監(jiān)測，加入了相應(yīng)的壓力傳感器和溫度傳感器，3個(gè)壓力傳感器分別安裝在缸底和補(bǔ)油箱的位置，檢測主油路及補(bǔ)油箱的壓力，一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)預(yù)留了3個(gè)油腔溫度傳感器的測試接口，只用于地面試驗(yàn)測試，在變量泵及閥塊之間安裝有泄油管，用來將變量泵的泄露油送回補(bǔ)油箱內(nèi)，充氣閥安裝在補(bǔ)油箱，用來向補(bǔ)油箱充入惰性氣體，蓄能器活塞安裝在補(bǔ)油箱內(nèi)隔離氣體及液體，小電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安裝在缸筒上，手動(dòng)旁通閥安裝在閥塊處，用來隔離故障通道。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的缸底與其他設(shè)備的連接口安裝有關(guān)節(jié)軸承，并且在缸底上開有兩個(gè)補(bǔ)油閥，一個(gè)安全閥和兩個(gè)排氣閥的接口，補(bǔ)油閥分別安裝在主油路及補(bǔ)油箱用于補(bǔ)油箱的補(bǔ)油，安全閥防止過載時(shí)對設(shè)備的損壞，排氣閥安裝在主油路及閥塊處用來排除系統(tǒng)內(nèi)氣體干擾。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的油缸是由活塞缸筒、缸底導(dǎo)向桿和缸筒組成。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的變量泵是由小電機(jī)、扇形齒輪及變量泵的殼體組成，扇形齒輪與變量泵的斜盤剛性同軸，進(jìn)而調(diào)節(jié)變量泵的排量。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的閥塊由缸底和缸筒的部分結(jié)構(gòu)組成，缸底在用作導(dǎo)油和連接的同時(shí)，集成了一部分閥塊和傳感器，這樣實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)共用，用極少的額外體積重量就實(shí)現(xiàn)了全部閥件和傳感器的集成，在缸底和缸筒法蘭連接之后，實(shí)現(xiàn)了閥塊和油缸所有管路的導(dǎo)通，成為完整的一個(gè)整體。

該發(fā)明的有益之處是：采用新型一體化電靜液原理伺服機(jī)構(gòu)代替原常規(guī)閥控伺服機(jī)構(gòu)，由于采用了功率電傳，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，功重比大，效率高，從而對未來飛行器的高可靠大功率電傳伺服作動(dòng)技術(shù)以及降低能源消耗、減輕體積重量、便于安裝維護(hù)提供了很好的技術(shù)支撐，并且當(dāng)系統(tǒng)一條通道故障時(shí)，可通過手動(dòng)旁通閥迅速隔離，另一通道單獨(dú)完成工作任務(wù)，可靠性、安全性大大提高，從而可靠性、壽命和安全性大大提高。

附圖說明

附圖1為一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)正面結(jié)構(gòu)圖；

附圖2為一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)背面結(jié)構(gòu)圖；

附圖3為一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)剖視圖；

附圖4為缸底結(jié)構(gòu)圖；

附圖5為缸筒結(jié)構(gòu)圖；

附圖6為活塞缸筒結(jié)構(gòu)圖；

附圖7為SIG20桿端結(jié)構(gòu)圖；

附圖8為變量泵結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1、管接頭，2、缸底，3、閥塊，4、小電機(jī)，5、大電機(jī)，6、航插座，7、電機(jī)支撐點(diǎn)，8、活塞缸筒，9、SIG20桿端，10、充氣閥，11、小電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，12、補(bǔ)油箱，13、手動(dòng)旁通閥，14、壓力傳感器，15、溫度傳感器，，16、補(bǔ)油閥，17、安全閥，18、排氣閥，19、變量泵，20、關(guān)節(jié)軸承，21、空氣濾清器，22、油泵油管，23、泄油管，24、LD型位移傳感器測量頭，25、環(huán)形磁鐵，26、蓄能器活塞，27、缸底導(dǎo)向桿，28、扇形齒輪，29、缸筒。

具體實(shí)施方式

一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)，是由管接頭1、缸底2、閥塊3、小電機(jī)4、大電機(jī)5、航插座6、電機(jī)支撐點(diǎn)7、活塞缸筒8、SIG20桿端9、充氣閥10、小電機(jī)驅(qū)動(dòng)器11、補(bǔ)油箱12、手動(dòng)旁通閥13、壓力傳感器14、溫度傳感器15、補(bǔ)油閥16、安全閥17、排氣閥18、變量泵19、關(guān)節(jié)軸承20、空氣濾清器21、油泵油管22、泄油管23、LD型位移傳感器測量頭24，環(huán)形磁鐵25，蓄能器活塞26、缸底導(dǎo)向桿27，扇形齒輪28,缸筒29組成的，其特征在于：大電機(jī)5與變量泵19通過花鍵和法蘭連接，大電機(jī)5固定在缸筒29上的電機(jī)支撐點(diǎn)7上，變量泵19的兩個(gè)油口通過兩個(gè)油泵油管22和管接頭1通入缸底2內(nèi)部的主油路中，缸筒29底部徑向有螺紋孔安裝有空氣濾清器21，缸底2是整個(gè)油缸乃至伺服機(jī)構(gòu)的基座，與缸筒29連接，并開有圓形腔的排氣孔，作為排氣閥18的接口，缸底導(dǎo)向桿27頭部有用于固定LD型位移傳感器測量頭24的環(huán)形磁鐵25的接口，同時(shí)還作為活塞桿隔離密封，活塞桿套在缸底導(dǎo)向桿27上，將SIG20桿端9擰入活塞桿上，缸底2在用作導(dǎo)油和連接的同時(shí)，集成了閥塊3上的部分傳感器接口，缸筒29和閥塊3采用一體化設(shè)計(jì)制造，平行于缸筒29一側(cè)設(shè)計(jì)有補(bǔ)油箱12和閥塊3基體，航插座6安裝在大電機(jī)5上，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制與監(jiān)測，加入了相應(yīng)的壓力傳感器14和溫度傳感器15，3個(gè)壓力傳感器14分別安裝在缸底2和補(bǔ)油箱12的位置，檢測主油路及補(bǔ)油箱12的壓力，一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)預(yù)留了3個(gè)油腔溫度傳感器15的測試接口，只用于地面試驗(yàn)測試，在變量泵19及閥塊3之間安裝有泄油管23，用來將變量泵19的泄露油送回補(bǔ)油箱12內(nèi)，充氣閥10安裝在補(bǔ)油箱12，用來向補(bǔ)油箱12充入惰性氣體，蓄能器活塞26安裝在補(bǔ)油箱12內(nèi)隔離氣體及液體，小電機(jī)驅(qū)動(dòng)器11安裝在缸筒29上，手動(dòng)旁通閥13安裝在閥塊3處，用來隔離故障通道。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的缸底2與其他設(shè)備的連接口安裝有關(guān)節(jié)軸承20，并且在缸底2上開有兩個(gè)補(bǔ)油閥16，一個(gè)安全閥17和兩個(gè)排氣閥18的接口，補(bǔ)油閥16分別安裝在主油路及補(bǔ)油箱用于補(bǔ)油12的補(bǔ)油，安全閥17防止過載時(shí)對設(shè)備的損壞，排氣閥18安裝在主油路及閥塊3處用來排除系統(tǒng)內(nèi)氣體干擾。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的油缸是由活塞缸筒8、缸底導(dǎo)向桿27和缸筒29組成。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的變量泵是由小電機(jī)4、扇形齒輪28及變量泵19的殼體組成，扇形齒輪28與變量泵19的斜盤剛性同軸，進(jìn)而調(diào)節(jié)變量泵19的排量。

所述一體化電靜液伺服機(jī)構(gòu)的閥塊由缸底2和缸筒29的部分結(jié)構(gòu)組成，缸底29在用作導(dǎo)油和連接的同時(shí)，集成了一部分閥塊3和傳感器，這樣實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)共用，用極少的額外體積重量就實(shí)現(xiàn)了全部閥件和傳感器的集成，在缸底2和缸筒29法蘭連接之后，實(shí)現(xiàn)了閥塊3和油缸29所有管路的導(dǎo)通，成為完整的一個(gè)整體。

對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下，對實(shí)施方式所進(jìn)行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。