[发明专利]线圈外置式斜翼力矩马达

权利要求书

1.一种线圈外置式斜翼力矩马达的使用方法，斜翼力矩马达安装在力反馈式二维电液伺服阀的液压放大机构的一端，液压放大机构包括阀芯(19)和阀套(18)，阀套(18)上开有P口、T口、A口、B口，其中P口连通系统压力，T口连接油箱，A口和B口则作为控制油口；阀芯(19)与阀套(18)及后盖板配合构成左敏感腔h，靠近左敏感腔h的阀芯(19)左端台肩表面上开设有两对轴对称的高低压槽a和b，阀杆上还开有过流孔c和d，高压槽a、过流孔c和过流孔d通过开设于阀芯内部的过流通道相连接，低压槽b则直接和回油口连接；阀芯(19)安装于阀套(18)中，阀套(18)的内表面上开设有一对轴对称的直槽感受通道f，直槽感受通道f的一端和敏感腔h相通，另一端与高低压槽a和b构成阻力半桥，阻力半桥通过感受通道f控制敏感腔h内的压力；其特征在于：斜翼力矩马达由左轭铁(1)、右轭铁(5)、衔铁(3)、上永磁体(7)、下永磁体(4)、左线圈(2)和右线圈(6)组成；左轭铁(1)、右轭铁(5)及衔铁(3)均为导磁体；左轭铁(1)和右轭铁(5)为C字形结构，C字形结构包括上侧、下侧和侧立柱形成的封闭侧以及与封闭侧相对的开口侧，左轭铁(1)和右轭铁(5)的开口侧相对；左线圈(2)缠绕于左轭铁(1)的侧立柱上，右线圈(6)缠绕于右轭铁(5)的侧立柱上，用来提供控制磁势；衔铁(3)连接液压放大机构的阀芯(19)，衔铁(3)连接弹簧杆(20、21)；

衔铁(3)由水平设置的中心轴和两侧翼面构成，两侧翼面、左轭铁(1)和右轭铁(5)的极靴表面与水平面之间有倾斜角，以垂直于水平面、竖直向上的轴为Z轴，左右翼面呈以Z轴为中心轴的180°阵列特征，其中左翼面围绕Z轴旋转180°后，刚好和右翼面重合；左轭铁(1)和右轭铁(5)的左右极靴表面也是呈以Z轴为中心轴的180°阵列特征；左翼面插入到左轭铁(1)的两个极靴表面之间，三者相互平行并形成左上工作气隙和左下工作气隙；右翼面插入到右轭铁(5)的两个极靴表面之间，三者相互平行并形成右上工作气隙和右下工作气隙；四个工作气隙的高度相同；四个工作气隙高度的变化不仅受到衔铁(3)转动的影响，同时也受到阀芯(19)的轴向位移的影响，以此实现阀芯位移对力矩马达的力反馈；

当液压泵打开，斜翼力矩马达未通电时，衔铁(3)在第一弹簧杆(20)和第二弹簧杆(21)支撑下处于中位，其两侧翼面的上下工作气隙高度相等均为g，伺服阀的右腔k通过过流孔d，经过流孔c和阀芯(19)杆内通道与进油P口相通，右腔k的承压面积为左敏感腔h面积的一半；左敏感腔h的压力由开设在阀芯(19)左端台肩上的一对高低压槽a和b与开设于阀套(18)内表面的一对直槽感受通道f相交的两个微小矩形窗串联的液压阻力半桥控制；在静态时若不考虑摩擦力及液动力的影响，左敏感腔h的压力为P口压力的一半，阀芯(19)轴向保持静压平衡，与直槽感受通道f相交的高低压槽两侧的遮盖面积相等；

当斜翼式力矩马达通电时，衔铁(3)驱动阀芯(19)从左向右看作顺时针的转动，直到输出力矩和第一弹簧杆(20)和第二弹簧杆(21)的阻力矩相等的平衡位置；此时衔铁(3)上下工作气隙高度分别由g变化为g₁和g₂，g₁g，g₂g；阀芯低压槽b与直槽感受通道f构成的节流口面积增大，高压槽a与感受通道f构成的节流口面积减小，敏感腔h内的压力降低，阀芯(19)轴向失去平衡向左移动；由于马达的斜翼结构，阀芯(19)的轴向移动导致衔铁(3)的上下工作气隙高度再度分别变化为g₃和g₄，g₃g₁，g₄g₂；此时作用在衔铁(3)上的合力矩失去平衡，衔铁(3)和阀芯(19)在轴向移动的同时作反向的转动，直到感受通道f与高低压槽之间的两个节流口面积回复到相等，此时衔铁(3)停止转动，阀芯(19)停止轴向移动并处于一个新的平衡位置，其敏感腔h压力又恢复为系统压力的一半；在上述过程中，阀芯(19)的轴向位移通过衔铁(3)的气隙变化使衔铁(3)输出的电磁力矩发生变化来实现位移-力反馈，因此该阀实质上为两级的力反馈式电液伺服阀。

2.如权利要求1所述的一种线圈外置式斜翼力矩马达的使用方法，其特征在于：所述的左轭铁(1)和右轭铁(5)的开口侧上下两端分别加工出凹槽，上永磁体(7)、下永磁体(4)分别对称放置于左轭铁(1)和右轭铁(5)的凹槽中，用来提供极化磁势。