一种单向节流负载敏感电静液作动器

1.本公开属于介质控制技术领域，具体涉及一种单向节流负载敏感电静液作动器。


背景技术：

2.电静液作动器是飞行器中重要的飞行操纵装置，常规的电静液作动器采用定量泵，通过伺服电机进行变量调节。这种电静液作动器在大负载情况下，泵会产生很大的负载力矩，造成电机发热严重。。负载敏感电静液作动器将常规电静液作动器中的定量泵换成变量泵，将负载压力引回实现泵排量变化，在大负载情况下，泵的排量会降低，从而降低输入力矩，从而会减小电机力矩，降低电机发热。这是常规的负载敏感技术，但这种技术用于点静液作动器时会减小作动器的刚度，降低作动器的响应速度。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本公开的目在于提供一种结构简单、成本较低，通过电静液作动器。
4.为了实现本公开的目的，本公开所采用的技术方案如下：
5.一种单向节流负载敏感电静液作动器，包括电机、负载敏感泵、作动缸和单向节流负载敏感模块；
6.所述电机与所述负载敏感泵动力连接，所述负载敏感泵的一端通过第一管路与所述作动缸的第一腔连通，所述负载敏感泵的第二端通过第二管路与所述作动缸的第二腔连通，
7.所述负载敏感泵的控制端通过单向节流负载敏感模块分别与第一管路、第二管路连接；
8.当单向节流负载敏感模块处于第一工作模式时，在所述第一管路和第二管路中压力相对较大的管路中的介质通过所述单向节流负载敏感模块通入所述负载敏感泵的控制端；
9.当单向节流负载敏感模块处于第二工作模式时，所述负载敏感泵的介质通过所述单向节流负载敏感模块通入所述第一管路或所述第二管路中压力相对较小的管路。
10.可选地，所述单向节流负载敏感模块包括梭阀、第一节流阀和第二节流阀；
11.所述梭阀的第一入口与所述第一管路连通，所述梭阀的第二入口与所述第二管路连通，所述梭阀的出口通过所述第一节流阀与所述第一管路连通，所述梭阀的出口通过所述第二节流阀与所述第二管路连接，所述梭阀的出口与所述负载敏感泵的控制端连通。
12.可选地，所述单向节流负载敏感模块还包括第三节流阀和与所述第三节流阀并联的第三单向阀，
13.所述梭阀的出口通过第三节流阀与负载敏感泵的控制端连通，所述梭阀的出口还通过第三单向阀与负载敏感泵的控制端单向连通。
14.可选地，还包括补液油箱、第一单向阀和第二单向阀；
15.所述梭阀的出口与补液油箱连通，所述梭阀的出口还通过第一单向阀与第一管路连通，所述梭阀的出口还通过第二单向阀与第二管路连通。
16.可选地，还包括第四节流阀，所述第一管路通过第四节流阀与第二管路连通。
17.可选地，还包括第一溢流阀，所述第一管路通过第一溢流阀与第二管路连通，所述第一溢流阀用于将第一管路的油液溢流至第二管路。
18.可选地，还包括第二溢流阀，所述第二管路通过第二溢流阀与第一管路连通，所述第二溢流阀用于将第二管路的油液溢流至第一管路。
19.可选地，所述电机是无刷直流电机。
20.可选地，所述负载敏感泵是变量柱塞泵，所述负载敏感泵的控制端与变量柱塞泵的斜盘控制端连通。
21.可选地，所述单向节流负载敏感电静液作动器包括依次连接的第一模块、第二模块和第三模块；所述电机安装在所述第一模块中，所述负载敏感泵和单向节流负载敏感模块安装在第二模块中，所述作动缸安装在所述第三模块中。
22.本公开通过设置单向节流负载敏感模块，用于将第一管路或第二管路中压力相对较大的介质通入负载敏感泵的斜盘控制端，或将负载敏感泵的控制端的介质通入第一管路或第二管路中压力相对较小的管路；
23.在大负载工况时，作动器中的工作腔和工作管路介质压力较大，既第一管路或第二管路中的工作管路压力较大，单向节流负载敏感模块处于第一工作模式，压力介质通过单向节流负载敏感模块进入负载敏感泵的控制端，可以调整负载敏感泵的斜盘角度，从而被动调整工作管路中的流量和压力；
24.在小负载工况时，作动器中的工作腔和工作管路介质压力较小，既第一管路或第二管路中的工作管路压力较小，单向节流负载敏感模块处于第二工作模式，负载敏感泵的控制端的压力介质通过单向节流负载敏感模块进入第一管路或第二管路中压力相对较小的管路，负载敏感泵的斜盘角度能够自动调整，从而被动调整工作管路中的流量和压力。
附图说明
25.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
26.图1为本公开中单向节流负载敏感电静液作动器的液压原理图一；
27.图2为本公开中单向节流负载敏感电静液作动器的液压原理图二。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
30.参阅图1所示，一种单向节流负载敏感电静液作动器，包括电机1、负载敏感泵2、作
动缸14和单向节流负载敏感模块；其中，
31.电机1用于驱动负载敏感泵动作，本公开中电机1采用无刷直流电机；负载敏感泵2一般可以采用变量柱塞泵，变量柱塞泵除了具有介质的第一出入口和第二出入口还具有控制端，控制端用于接收负载管路压力调整变量柱塞泵的斜盘倾角，能够接受负载管路的介质压力信息调整流量或压力；作动缸14一般采用双作用缸。
32.所述电机1与负载敏感泵2的连接，所述负载敏感泵2的一端通过第一管路15与作动缸14的第一腔连通，用于对第一腔加压，驱动作动缸14的另一端伸出，所述负载敏感泵2的第二端通过第二管路16与作动缸14的第二腔连通，用于对第二腔加压，驱动作动缸14的一端伸出。
33.当单向节流负载敏感模块处于第一工作模式时，在第一管路15和第二管路16中压力相对较大的管路中的介质通过单向节流负载敏感模块通入负载敏感泵2的斜盘控制端。
34.当单向节流负载敏感模块处于第二工作模式时，负载敏感泵2的斜盘控制端的介质通过单向节流负载敏感模块通入第一管路15或第二管路16中压力相对较小的管路。
35.所述负载敏感泵2是变量柱塞泵时，负载敏感泵2的斜盘控制端与变量柱塞泵的斜盘控制端连通；当油液压力大于斜盘稳定时压力时，斜盘角度增大，增大流量；当油液压力小于斜盘稳定时压力时，斜盘角度减小，减小流量。
36.在遇到大负载工况时，作动器14中的工作腔和工作管路介质压力较大，既第一管路15或第二管路16中的工作管路压力较大，单向节流负载敏感模块处于第一工作模式，压力介质通过单向节流负载敏感模块进入负载敏感泵2的斜盘控制端，可以调整负载敏感泵2的斜盘角度，从而被动调整工作管路中的流量和压力；
37.在遇到小负载工况时，作动器14中的工作腔和工作管路介质压力较小，既第一管路15或第二管路16中的工作管路压力较小，单向节流负载敏感模块处于第二工作模式，负载敏感泵2的斜盘控制端的压力介质通过单向节流负载敏感模块进入第一管路15或第二管路16中压力相对较小的管路，负载敏感泵2的斜盘角度能够自动调整，从而被动调整工作管路中的流量和压力。
38.在一些具体的实施例中，所述单向节流负载敏感模块包括梭阀9、第一节流阀4和第二节流阀5；所述梭阀9的第一入口与第一管路15连通，所述梭阀9的第二入口与第二管路16连通，所述梭阀9的出口通过第一节流阀4与第一管路15连通，所述梭阀9的出口通过第二节流阀5与第二管路16连接，所述梭阀9的出口与负载敏感泵1的斜盘控制端连通。节流阀用于将高压管路和低压管路之间形成一定的压差，梭阀9用于将压力较高的油液通入负载敏感泵2的斜盘控制端，控制斜盘角度。
39.在遇到大负载工况时，高压油液通过梭阀9的一个入口后再通过梭阀9的出口进入负载敏感泵2的斜盘控制端，控制斜盘角度。在遇到小负载工况时，负载敏感泵2的斜盘控制端通过梭阀9、节流阀后回到管路中。
40.在另一实施例中，所述单向节流负载敏感模块还包括第三节流阀12和与所述第三节流阀12并联的第三单向阀13，所述梭阀9的出口通过第三节流阀12与负载敏感泵1的斜盘控制端连通，所述梭阀9的出口还通过第三单向阀13与负载敏感泵1的斜盘控制端单向连通。
41.当负载变大、斜盘角盘变小时，油液流过第三节流阀12，达到减慢斜盘变小的目
的，在负载瞬态变化的时候，能够保持作动器的刚度，能够提高eha的鲁棒性；相反，当负载突然变小时，负载敏感泵2的斜盘控制端的油液向流过单向阀13，使斜盘角度能够快速变化，提高系统的刚度，也能提高系统的响应速度。只有负载稳定的时候，斜盘角度通过阻尼孔缓慢变化，达到稳定状态，减小排量，减少电机发热。
42.在又一实施例中，单向节流负载敏感电静液作动器还包括补液油箱8、第一单向阀6和第二单向阀7；所述梭阀9的出口与补液油箱8连通，所述梭阀9的出口还通过第一单向阀6与第一管路15连通，所述梭阀9的出口还通过第二单向阀7与第二管路16连通。补液油箱8是系统中的储蓄装置，它在适当的时机将系统中的能油液储存起来，当系统需要时，又将油液通过第一单向阀6或第二单向阀释放出来，重新补供给系统。单向节流负载敏感电静液作动器还包括第四节流阀3，所述第一管路15通过第四节流阀3与第二管路16连通。单向节流负载敏感电静液作动器还包括第一溢流阀10，所述第一管路15通过第一溢流阀10与第二管路16连通，所述第一溢流阀10用于将第一管路15的油液溢流至第二管路16，防止第一管路15中的压力过高二保护第一管路15。单向节流负载敏感电静液作动器还包括第二溢流阀11，所述第二管路16通过第二溢流阀11与第一管路15连通，所述第二溢流阀11用于将第二管路16的油液溢流至第一管路15。防止第二管路16中的压力过高二保护第一管路16。
43.为了方便模块化安装，所述单向节流负载敏感电静液作动器包括依次连接的第一模块a、第二模块b和第三模块c；所述电机1安装在所述第一模块a中，所述负载敏感泵2和单向节流负载敏感模块安装在第二模块b中，所述作动缸14安装在所述第三模块c中。通过将所有部件安装在三块模块中，方便拆装维修。
44.在另一实施例中，参阅图2所示，单向节流负载敏感电静液作动器还包括控制器18和电机驱动器17，控制器18通过电机驱动器17与负载敏感泵1连接，所述负载敏感泵中安装有速度传感器，所述速度传感器与电机驱动器17连接，用于速度反馈，电机驱动器17的输出线路上还安装有电流传感器，电流传感器与电机驱动器17，用于电流反馈，单向节流负载敏感模块的两个接口管路上均安装有压力传感器，两个压力传感器18均与控制器连接，用于检测单向节流负载敏感模块两个接口管路上的压力，用于压力反馈；作动缸14的伸出杆位置还可以安装有位置传感器，用于检测作动缸伸出杆的位置，反馈至控制器，方便位置反馈。
45.本公开中，负载敏感泵的正反转可以实现作动缸的正反运动。作动缸的负载压力通过新增加的单向节流负载敏感模块返馈到负载敏感泵的变量缸，实现负载敏感泵的变量。单向节流负载敏感模块包含并联的节流孔和单向阀。单向节流负载敏感模块实现负载压力和负载敏感泵的变量作动缸连接。在负载快速增大时时，压力介质通过单向节流负载敏感模块进入负载敏感泵的变量作动缸，使变量泵排量变小，此时单向阀关闭，压力介质只能通过节流孔进入变量作动缸，使负载敏感泵的斜盘角度缓慢变小，实现负载快速增加时，负载敏感泵排量不快速变小，保持电静液作动器的刚度；在负载变小工况时，负载敏感泵的变量作动缸的压力介质通过单向节流负载敏感模块并联油路中的单向阀流出，，负载敏感泵的斜盘角度能够快速变大，实现泵排量快速增大，提高电静液作动器的响应速度。该发明能够使电静液作动器兼顾高能效和高动态，
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、
结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
47.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
48.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。