負載敏感的電動靜液作動器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動靜液作動器領域，特別是一種負載敏感的電動靜液作動器。
【背景技術(shù)】
[0002]EHA (電動靜液作動器，Electro-Hydrostatic Actuator)是一種高度集成的局部液壓作動器，是多電飛機中功率電傳作動系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)。EHA與傳統(tǒng)的液壓作動系統(tǒng)相比具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點，是當前研宄的熱點。通過采用負載敏感的方式，可以減少能量損失，降低電機的發(fā)熱。
[0003]目前，國際上飛機的功率電傳作動系統(tǒng)應用比較多的是定排量變轉(zhuǎn)速型電動靜液作動器，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、重量較輕。但是，由于高度的集成化設計，導致系統(tǒng)散熱比較困難；在大負載下，電機效率較低，電流較大，發(fā)熱嚴重，致使EHA無法長時間工作。
[0004]目前的解決方案，一是系統(tǒng)設計之初，考慮系統(tǒng)的散熱問題；二是利用變排量泵，通過改變泵的排量來改變系統(tǒng)的傳動比，從而改善電機的功率匹配狀況，減小系統(tǒng)的發(fā)熱量。而變量泵的變量執(zhí)行機構(gòu)大多采用伺服閥控制液壓缸來驅(qū)動泵的變量機構(gòu)實現(xiàn)變排量，或者采用機電作動器(EMA)驅(qū)動泵的變量機構(gòu)實現(xiàn)變排量；這兩種方式結(jié)構(gòu)比較復雜，增加了系統(tǒng)故障率。
[0005]由于負載敏感控制系統(tǒng)的功率損耗較低，效率遠高于常規(guī)液壓系統(tǒng)；高效率、功率損失小意味著燃料的節(jié)省以及液壓系統(tǒng)較低的發(fā)熱量；因而也有研宄機構(gòu)將負載敏感方式引入EHA中。但是現(xiàn)有的負載敏感型EHA大多采用伺服閥進行換向與控制，而伺服閥在工作的過程中將產(chǎn)生大量熱量，不利于減小系統(tǒng)的發(fā)熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0007]本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種新的負載敏感的電動靜液作動器，其可減小整個系統(tǒng)的發(fā)熱、減少能量損失，進而提高整個系統(tǒng)的工作效率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種負載敏感的電動靜液作動器，包括變排量液壓泵、梭閥、非對稱液壓缸、壓力隨動伺服閥和執(zhí)行機構(gòu)；
[0009]所述變排量液壓泵包括進油口和出油口；
[0010]所述梭閥包括第一入口、第二入口和出口，所述第一入口與所述出油口連接，所述第二入口與所述進油口連接；
[0011]所述非對稱液壓缸包括殼體和第一非對稱活塞，所述殼體被所述第一非對稱活塞分隔為第一有桿腔和第一無桿腔，所述第一有桿腔連接至所述第一開關(guān)閥的第二端與所述第二開關(guān)閥的第二端，所述第一無桿腔連接至所述進油口 ；
[0012]所述壓力隨動伺服閥連接在所述非對稱液壓缸的第一有桿腔與所述執(zhí)行機構(gòu)的輸入端之間，用于調(diào)節(jié)輸入到所述執(zhí)行機構(gòu)輸入端的瞬時流量；
[0013]所述執(zhí)行機構(gòu)的輸入端與所述壓力伺服閥的輸出端連接，用于基于所述第一有桿腔的液壓生成改變所述變排量液壓泵輸出排量的信號。
[0014]采用本發(fā)明的負載敏感的電動靜液作動器，可以減小系統(tǒng)的發(fā)熱，減小能量損失。
【附圖說明】
[0015]參照下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。
[0016]圖1為本發(fā)明的負載敏感的電動靜液作動器的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為圖1中的壓力隨動伺服閥發(fā)的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為圖2的壓力隨動伺服閥閥芯位于左位時的示意圖；
[0019]圖4為圖2的壓力隨動伺服閥閥芯位于右位時的示意圖；
[0020]圖5為圖1的負載敏感的電動靜液作動器工作在第一象限和第二象限時的液體流向示意圖；
[0021]圖6為圖1的負載敏感的電動靜液作動器工作在第三象限和第四象限時的液體流向示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0023]參見圖1所示，為本發(fā)明的負載敏感的電動靜液作動器的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]在本實施方式中，負載敏感的電動靜液作動器包括變排量液壓泵2、梭閥7、非對稱液壓缸8、壓力隨動伺服閥9和執(zhí)行機構(gòu)4。
[0025]變排量液壓泵包括進油口和出油口。在具體使用時，變排量液壓泵2的進油口和出油口均可根據(jù)實際需求進行吸油和排油。
[0026]梭閥7包括第一入口、第二入口和出口，第一入口與出油口連接，第二入口與進油口連接。根據(jù)梭閥的特性可知，其出口輸出的油壓為第一入口和第二入口中油壓較高者的油壓。
[0027]非對稱液壓缸8包括殼體和第一非對稱活塞。殼體被第一非對稱活塞分隔為第一有桿腔和第一無桿腔。第一有桿腔連接至梭閥7的出口，第一無桿腔連接至進油口。
[0028]壓力隨動伺服閥9連接在非對稱液壓缸8的第一有桿腔與執(zhí)行機構(gòu)4的輸入端之間，用于調(diào)節(jié)輸入到執(zhí)行機構(gòu)4輸入端的瞬時流量。
[0029]執(zhí)行機構(gòu)的輸入端與壓力伺服閥的輸出端連接，用于基于壓力伺服閥的輸出液壓生成改變變排量液壓泵輸出排量的信號。
[0030]進一步地，本實施方式的負載敏感的電動靜液作動器還包括串聯(lián)開關(guān)組和油箱3。
[0031]串聯(lián)開關(guān)組連接在變排量液壓泵2的進油口和出油口之間，并與油箱3相連，用于將油箱3中的油輸入非對稱液壓缸8或?qū)⒎菍ΨQ液壓缸8中的油排出至油箱3中。
[0032]在一種實施方式中，串聯(lián)開關(guān)組可以包括串聯(lián)的第一液控單向閥5和第二液控單向閥6。
[0033]第一液控單向閥5包括第一液控端、第一輸入端和第一輸出端，第一液控端與進油口連接，第一輸入端與出油口連接，第一輸出端與油箱連接。由于第一液控端與進油口連接，當進油口為高壓時，第一液控單向閥5打開。
[0034]第二液控單向閥6包括第二液控端、第二輸入端和第二輸出端，第二液控端與出油口連接，第二輸入端與進油口連接，第二輸出端與油箱連接。由于第二液控端與出油口連接，當出油口為高壓時，第二液控單向閥6打開。
[0035]作為一種實施方式，第一非對稱活塞可包括第一塞部和固連在第一塞部一側(cè)且與第一塞部垂直的第一柱部。
[0036]優(yōu)選地，可以將第一塞部的橫截面積設置為第一柱部橫截面積的二倍。
[0037]在一種實施方式中，執(zhí)行機構(gòu)4可以為單作用液壓缸。
[0038]單作用液壓缸4可以包括缸體、第二非對稱活塞及位于缸體內(nèi)的第一彈簧。第二非對稱活塞包括相互垂直的第二柱部和第二塞部。第二塞部與缸體的內(nèi)壁配合形成一包含連接至第一有桿腔的入口的第二腔體。
[0039]第一彈簧設置于單作用液壓缸的包含第二柱部的第三腔體內(nèi)，第一彈簧的彈力方向與第二柱部的軸線重合，且第一彈簧工作于非拉伸狀態(tài)。
[0040]第二柱部的一端與第二塞部固連，第二柱部的另一端連接至變排量液壓泵，用于根據(jù)進入第二腔體內(nèi)液體對第二塞部的壓力和第一彈簧對第二塞部的壓力的合力來改變變