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专利号: 2023106458737
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种微型电液执行器,其特征在于,包括壳体(9),所述壳体(9)上部配合插设微型泵(1),所述壳体(9)下部配合插设伺服缸(3),所述伺服缸(3)包括液压缸和力矩马达,所述液压缸插设于壳体(9)内,包括阶梯插设于所述壳体(9)内的活塞套(311)以及插设于活塞套(311)内的活塞杆(312),所述力矩马达设置于所述液压缸一侧且与所述活塞杆(312)配合连接;所述力矩马达上方设置无刷电机(2),该无刷电机(2)与插设在所述壳体(9)内的微型泵(1)配合连接,且所述壳体(9)内微型泵(1)与液压缸配合导通;所述无刷电机(2)和所述伺服缸(3)分别连接控制器,通过所述控制器调节所述无刷电机(2)转速从而调节微型泵(1)的出口流量,以及通过所述控制器调节所述力矩马达的衔铁(307)的转角从而控制伺服缸(3)的位移,以实现通过无刷电机(2)驱动微型泵(1)的工作来调节液压缸的活塞杆(312)的位移和/或通过调节输入力矩马达的信号来调节活塞杆(312)的位移。

2.根据权利要求1所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述微型泵(1)内设有油箱T,所述微型泵(1)的进油口与油箱T连通,油箱T的出油口与所述液压缸导通;所述壳体(9)上设置与所述微型泵(1)出油口连接的蓄能器(11)和压力传感器(10);且所述微型泵(1)远离所述无刷电机(2)的一端设置用以调节微型泵(1)的油箱T压力的增压螺塞(8)。

3.根据权利要求2所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述力矩马达包括连接座(310),连接座(310)上设置衔铁(307),所述衔铁(307)通过其后设置的异形弹簧(305)与所述连接座(310)配合固定,所述衔铁(307)前后两侧嵌入两组绕有控制线圈(304)的线圈骨架(308);所述衔铁(307)上下两侧嵌入两个极靴(300),两个极靴(300)之间设有四个磁钢(301)。

4.根据权利要求3所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述连接座(310)远离活塞杆(312)的一侧设有套环(303),该套环(303)内设有用于检测所述活塞杆(312)的位移量或对所述活塞杆(312)位置实现闭环控制的直线位移传感器(302),所述直线位移传感器(302)通过位移反馈,定位所述活塞杆(312)的位移,以及在泵控时候给控制器反馈信号,控制所述无刷电机(2)的停机、正转补压、反转泄压以及换向工作。

5.根据权利要求4所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述活塞杆(312)穿设所述活塞套(311)和所述连接座(310)后与所述衔铁(307)配合连接;所述活塞杆(312)与活塞套(311)套接的两端分别设置左同心环(313)和右同心环(309),右同心环(309)设置于靠近力矩马达的一端。

6.根据权利要求5所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述活塞杆(312)上自左同心环(313)至右同心环(309)之间依次设有第一凸环(14)、第二凸环(15)、高压引油孔a2、低压引油孔b2、高压槽a3、低压槽b3,所述高压引油孔a2设置于左同心环(313)与第一凸环(14)之间的活塞杆(312)上,所述低压引油孔b2设置于第二凸环(15)与活塞杆(312)的连接处,所述高压槽a3和低压槽b3设置于第二凸环(15)上;且所述高压引油孔a2与所述高压槽a3连通,所述低压引油孔b2与所述低压槽b3连通,所述高压槽a3与所述低压槽b3绕第二凸环(15)成对中心对称分布,所述高压槽a3与所述低压槽b3的工作边均为斜边或螺旋线。

7.根据权利要求6所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述活塞套(311)、左同心环(313)和第一凸环(14)之间的封闭容腔为高压腔A,所述高压腔A与所述微型泵(1)的出油口通过单向阀(4)连通;所述第一凸环(14)、活塞套(311)和第二凸环(15)之间的封闭容腔为低压腔B,所述低压腔B与所述微型泵(1)的进油口连接;所述活塞套(311)、第二凸环(15)和右同心环(309)之间的封闭容腔为控制腔C;且所述活塞套(311)自左同心环(313)至右同心环(309)之间依次设有高压孔a1、低压孔b1、控制槽c1,高压孔a1与高压腔A连通,低压孔b1与低压腔B连通,控制槽c1与控制腔C连通;高压孔a1与低压孔b1为径向均匀分布的孔道,控制槽c1为一对中心对称分布的斜槽;所述微型泵(1)出油口经过所述单向阀(4)、高压孔a1、高压引油a2、高压槽a3流入控制腔C,并通过低压槽b3、低压引油孔b2、低压孔b1流回低压腔B后返回所述油箱T。

8.根据权利要求1所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述微型泵(1)出油口为高压腔压力Ps,其通过活塞套(311)的高压孔a1、活塞杆312的高压引油孔a2与活塞杆(312)的高压槽a3连通;所述微型泵(1)进油口为低压腔压力Pt,其通过活塞套(311)的低压孔b1、活塞杆(312)的低压引油孔b2与活塞杆(312)的低压槽b3连通;所述活塞套(311)的控制槽c1与控制腔C连通,所述活塞杆(312)的一对高压槽a3、低压槽b3和所述活塞套(311)的对应的控制槽c1配合,形成液压阻尼半桥。

9.根据权利要求8所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述活塞杆(312)的运动规律由高压槽a3、低压槽b3、控制槽c1的斜边参数决定,所述活塞杆(312)的控制转角θ由力矩马达的衔铁(307)提供,控制转角θ与活塞杆(312)位移呈线性关系;且活塞杆(312)高压腔侧的高压腔A工作面积As与控制腔侧的控制腔C工作面积Ac,在任一平衡位置的关系式为:Ps*As=Pc*Ac,Ps为高压腔A的高压力,Pc为控制腔C的控制压力。

10.根据权利要求2‑9任一项所述的一种微型电液执行器,其特征在于,所述微型泵(1)出油口还设置安全阀(5),安全阀(5)为常闭阀口,当压力超过其限定值时安全阀(5)开启泄压至油箱T;所述微型泵(1)上设置补油口(13),补油口(13)经补油阀(12)与系统导通;以及所述壳体(9)上还设置与所述微型泵(1)导通的排气口(6),排气口(6)经排气阀(7)与系统导通,以在系统首次加油过程中将各腔体气体的排出。