[实用新型]一种主动配流式电磁直驱静液作动系统

说明书

本实用新型涉及了一种主动配流式电磁直驱静液作动系统，包括直线电机、柱塞泵、主动控制阀组、液压缸、位移传感器及控制器，其特征在于：采用直线电机直接驱动柱塞泵，同时改变柱塞泵活塞两端的工作腔容积，结合主动控制阀组中高速开关阀的开闭，实现柱塞泵液压油的双向传输，从而实现液压缸活塞两的双向运动；控制器通过位移传感器采集液压缸与直线电机位移，对直线电机以及主动控制阀组进行实时控制：通过控制直线电机的运动频率与幅值控制系统中液压油流量，控制主动控制阀组的开闭相位组合控制系统中液压油流向，从而控制液压缸运动；本实用新型融合了电控直驱与泵控直驱的技术优势，具有结构简单、效率高，动态性能好等优点，具有巨大的前景。

技术领域

本实用新型涉及一种主动配流式电磁直驱静液作动系统，属于电液伺服控制技术域。

背景技术

电动静液作动系统（EHA, Electro Hydrostatic Actuator）是由电动机、泵、执行器等组成的体积控制系统，是一个高度集成的局部液压驱动系统。与传统的液压系统不同，其通过电信号控制驱动单元，直接驱动泵，控制泵输出的压力和流量，实现对驱动元件位移的精确控制。因此，电动静液作动系统不仅具有传统液压系统动态稳定性高、响应速度快的优点，而且有效地减少了体积和质量，实现了模块化和分布式，提高了驱动系统的可靠性和可维护性，被广泛应用在工业中，如航空，航天，机器人，汽车等领域。

电动静液作动系统多采用旋转电机与液压泵组合的组成方式，其中柱塞泵、齿轮泵以及旋转电机技术都较为成熟。但是其自身存在着一些问题（可靠性与寿命、系统动态以及余度配置困难）。焦宗夏等学者提出了应用直线电机作为驱动单元的电动静液作动系统。与应用旋转电机的电动静液作动系统相比，由于无需运动转换机构，结构更简单，并且直线电机具有更快的响应速度和更高的控制精度。

现阶段电动静液作动系统多采用阀控制作动系统工作，具有响应速度快，控制精度高等优点，但功率损失较大；非直驱泵控或旋转电机泵控的静液作动系统工作效率高，但电机响应速度慢、结构复杂、旋转惯性大，且满足压力控制精度的电机生产成本较高，直驱泵控是解决阀控静液作动系统能量消耗大，普通泵控静液作动系统动态性能低等难点的一种有效途径。

本实用新型提出了一种主动配流式电磁直驱静液作动系统，融合了电控直驱与泵控直驱的技术优势，采用高功率密度动圈式直线电机直接驱动液压泵活塞进行往复运动，无需运动转换机构、动力传输路线缩短，有效的提高了工作效率，节能效果好；配合高响应节能型电磁铁的主动单向阀，实现高效的输出流量大小与方向控制，在单向阀组的配流控制下，活塞在双向运动的过程中两腔分别实现吸排油，有效提高功率密度；通过直线电机来控制非对称液压缸的动作，响应更加迅速，动态性能好。

发明内容

设计一种主动配流式电磁直驱静液作动系统目的在于，融合电控直驱与泵控直驱的技术优势，采用高功率密度动圈式直线电机直接驱动液压泵活塞进行往复运动，无需运动转换机构、动力传输路线缩短，有效的提高了工作效率，节能效果好；配合高响应节能型电磁铁的主动单向阀，实现高效的输出流量大小与方向控制，在单向阀组的配流控制下，活塞在双向运动的过程中两腔分别实现吸排油，有效提高功率密度；通过直线电机来控制非对称液压缸的动作，响应更加迅速，动态性能好。