負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)靜液作動(dòng)器領(lǐng)域，特別是一種負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]EHA (電動(dòng)靜液作動(dòng)器，Electro-Hydrostatic Actuator)是一種高度集成的局部液壓作動(dòng)器，是多電飛機(jī)中功率電傳作動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。EHA與傳統(tǒng)的液壓作動(dòng)系統(tǒng)相比具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前研宄的熱點(diǎn)。通過采用負(fù)載敏感的方式，可以減少能量損失，降低電機(jī)的發(fā)熱。
[0003]目前，國際上飛機(jī)的功率電傳作動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用比較多的是定排量變轉(zhuǎn)速型電動(dòng)靜液作動(dòng)器，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、重量較輕。但是，由于高度的集成化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)散熱比較困難；在大負(fù)載下，電機(jī)效率較低，電流較大，發(fā)熱嚴(yán)重，致使EHA無法長時(shí)間工作。
[0004]目前的解決方案，一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)比，從而改善電機(jī)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(jī)構(gòu)大多采用伺服閥控制液壓缸來驅(qū)動(dòng)泵的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變排量，或者采用機(jī)電作動(dòng)器(EMA)驅(qū)動(dòng)泵的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變排量；這兩種方式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，增加了系統(tǒng)故障率。
[0005]由于負(fù)載敏感控制系統(tǒng)的功率損耗較低，效率遠(yuǎn)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(jī)構(gòu)將負(fù)載敏感方式引入EHA中。但是現(xiàn)有的負(fù)載敏感型EHA大多采用伺服閥進(jìn)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(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)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(xì)描述的前序。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于提供一種新的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器，其可減小整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)熱、減少能量損失，進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器，包括變排量液壓泵、第一串聯(lián)開關(guān)組和非對(duì)稱液壓缸和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
[0009]所述變排量液壓泵包括進(jìn)油口和出油口；
[0010]第一串聯(lián)開關(guān)組包括串聯(lián)的第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)的第一端與所述出油口連接，所述第二開關(guān)的第一端與所述進(jìn)油口連接；
[0011]所述非對(duì)稱液壓缸包括殼體和第一非對(duì)稱活塞，所述殼體被所述第一非對(duì)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)的第二端與所述第二開關(guān)的第二端，所述第一無桿腔連接至所述進(jìn)油口 ；
[0012]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端與所述有桿腔連接，用于基于所述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(hào)。
[0013]采用本發(fā)明的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器，可以減小系統(tǒng)的發(fā)熱，減小能量損失。
【附圖說明】
[0014]參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。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(biāo)記來表示。
[0015]圖1為本發(fā)明的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2為圖1的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器工作在第一象限和第二象限時(shí)的液體流向示意圖；
[0017]圖3為圖1的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器工作在第三象限和第四象限時(shí)的液體流向示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)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(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0019]參見圖1所示，為本發(fā)明的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]在本實(shí)施方式中，負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器包括變排量液壓泵2、第一串聯(lián)開關(guān)組、非對(duì)稱液壓缸9和執(zhí)行機(jī)構(gòu)4。
[0021]其中，變排量液壓泵2包括進(jìn)油口和出油口。在具體使用時(shí)，變排量液壓泵2的進(jìn)油口和出油口均可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行吸油和排油。
[0022]第一串聯(lián)開關(guān)組包括串聯(lián)的第一開關(guān)7和第二開關(guān)8，第一開關(guān)7的第一端與出油口連接，第二開關(guān)8的第一端與進(jìn)油口連接。
[0023]非對(duì)稱液壓缸9包括殼體和第一非對(duì)稱活塞。殼體被第一非對(duì)稱活塞分隔為第一有桿腔和第一無桿腔。第一有桿腔連接至第一開關(guān)7的第二端與第二開關(guān)8的第二端，第一無桿腔連接至進(jìn)油口。
[0024]執(zhí)行機(jī)構(gòu)4的輸入端與第一有桿腔連接，用于基于第一有桿腔的液壓生成改變變排量液壓泵2輸出排量的信號(hào)。
[0025]在一種實(shí)施方式中，第一開關(guān)7可以為開關(guān)閥，第二開關(guān)9可以為液控單向閥，其液控端與進(jìn)油口連接。這樣一來，第二開關(guān)9可敏感進(jìn)油口的壓力，并在進(jìn)油口為高壓時(shí)，接通第二開關(guān)9。
[0026]在一種實(shí)施方式中，負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器還包括第二串聯(lián)開關(guān)組和油箱3。
[0027]第二串聯(lián)開關(guān)組連接在變排量液壓泵2的進(jìn)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(duì)稱液壓缸9或?qū)⒎菍?duì)稱液壓缸9中的油排出至油箱3中。
[0028]在一種實(shí)施方式中，第二串聯(lián)開關(guān)組可以包括串聯(lián)的第二液控單向閥5和第三液控單向閥6。
[0029]第二液控單向閥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(jìn)油口連接，第一輸入端與出油口連接，第一輸出端與油箱3連接。由于第一液控端與進(jìn)油口連接，當(dāng)進(jìn)油口為高壓時(shí)，第二液控單向閥5打開。
[0030]第三液控單向閥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(jìn)油口連接，第二輸出端與油箱3連接。由于第二液控端與出油口連接，當(dāng)出油口為高壓時(shí)，第三液控單向閥6打開。
[0031]非對(duì)稱液壓缸9的第一非對(duì)稱活塞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。
[0032]作為一種優(yōu)選方案，第一塞部的橫截面積為第一柱部橫截面積的二倍。
[0033]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明的負(fù)載敏感的電動(dòng)靜液作動(dòng)器還可以包括連接在第一有桿腔與執(zhí)行機(jī)構(gòu)4輸入端之間的阻尼孔10。阻尼孔10可以降低輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)4輸入端的瞬時(shí)流量，使得輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)4的流量更加平穩(wěn)。
[0034]在一種實(shí)施方式中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)4可以為單作用液壓缸。
[0035]單作用液壓缸4可以包括缸體、第二非對(duì)稱活塞及位于缸體內(nèi)的彈簧。第二非對(duì)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