智能型柱塞式液壓泵的電動伺服變量機構制造技術

本實用新型專利技術一種應用于智能型柱塞式液壓泵的電動伺服變量機構，主要用來驅動智能泵的變量斜盤，使其改變角度從而實現輸出壓力、流量滿足負載變化，使負載壓力、流量達到所得即所需。該設計主要由伺服電機、行星減速箱、法蘭盤和相關附件組成。伺服電機與減速箱剛性連接后，法蘭盤將減速器和泵體固定，輸出軸與泵斜盤驅動軸端過盈配合連接。這樣通過對伺服電機的控制就可以驅動斜盤轉動。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及機載飛控作動系統
，具體是一種適用于智能型柱塞式液壓泵的電動伺服變量機構。
技術介紹
液壓泵源作為飛機液壓能源系統的核心部件，主要用于給各不同液壓用戶提供能量，以實現對飛機飛行姿態和飛行軌跡的控制，是機載液壓系統的關鍵部件。泵源中，泵與電機的結合方式主要有定量泵+定轉速電機、定量泵+變轉速電機、變量泵+定轉速電機、變量泵+變轉速電機四種。目前飛機液壓系統中使用的都是變量泵+變轉速電機/發動機的結合方式，其中的變量泵多為恒壓變量泵，這種結合方式的優點是可以很好地滿足各種飛機各種工況的壓力、流量需求，可以為飛機的起飛、巡航、降落、姿態改變等各種負載變化的工作狀況提供充足的壓力和流量。但是，隨著飛機在機動性能、生存能力和能量使用效率等方面要求的提高，對機載液壓系統提出了高壓化、大功率、變壓力和系統壓力、流量與負載匹配等方面的要求。高壓、大功率的要求會使系統存在以下問題：高壓化會嚴重增加泄漏和泄漏功率損失；高壓化會引起管路振蕩，特別是流固耦合振蕩；大功率也會增加系統的無效功率，進而轉化為熱量，從而導致飛機液壓系統溫度劇增。溫升除了導致介質老化外還會加劇沉淀物的聚集，影響液壓系統的正常工作，也會使零件發生膨脹，可能造成作動失效或者控制失效，同時還影響飛機的續航時間。因此改善泵源的工作方式成為主要研究任務，必須采取一定的手段來降低功率損耗、提高飛機液壓系統的能效，否則，提高液壓系統壓力所帶來的系統重量、體積的減小將被散熱問題所帶來的油箱體積增加、散熱部件增大所抵消。所以必須研究同時具備變壓力和變流量能力的新型泵源，在此基礎上提出了智能泵的思想。智能泵就是基于負載敏感原理，根據飛 機飛行包線的要求采用計算機控制技術，對油泵的輸出壓力和流量進行實時調節，使油泵的功率輸出與負載匹配，在滿足作動功能的前提下盡可能減少泵源系統的發熱量。目前所研究的智能泵的變量機構大多采用液壓伺服驅動，通過伺服閥控制一個變量油缸來驅動泵的變量斜盤改變角度實現變排量。變量機構的工作油液由系統直接提供或采用與變量泵同軸的一個小泵提供。這種方式技術上比較成熟，響應性能好，但附加的液壓執行機構結構復雜，引入了精密的伺服閥環節，增加了系統故障率和對油液清潔度的要求。
技術實現思路
隨著電動機技術的發展，伺服電動機的性能得到了較大提高，其輸出功率及響應特性已能滿足一些高需求場合的應用。針對上述變量機構存在的結構復雜，增加系統故障率的缺點，本技術設計了一種基于電動伺服變量機構的智能泵實現形式，以實現無級恒壓、無級恒流量、無級恒功率控制，并匹配負載需求，提高功率使用效率。本技術采用的技術方案是：在柱塞式液壓泵的斜盤驅動軸外接口端增加一個電動伺服變量機構，主要由伺服電機、行星減速箱、法蘭盤和相關附件組成。伺服電機與減速箱剛性連接后，法蘭盤將減速器和泵體固定，輸出軸與泵斜盤驅動軸端過盈配合連接。這樣通過對伺服電機控制就可以驅動斜盤轉動。本技術的優點在于：該伺服變量機構能驅動智能泵機構里邊的斜盤，使其改變角度從而實現輸出壓力、流量滿足負載變化，使負載壓力、流量達到所得即所需。而采用伺服電機作為動力源可以更好地實現斜盤位置的閉環控制；能夠達到更好的平穩運行效果；伺服電機加減速的動態效果更佳。發熱和噪音明顯較之前變量機構方案降低。另外，該伺服變量裝置結構簡單、加工方便，易于實現。附圖說明圖1是本技術電動伺服變量機構的外形圖；圖2是圖1的剖視圖。圖中，1：伺服電機，2：行星減速箱，3：法蘭盤，4:螺栓A，5：螺栓B，6：彈簧墊片， 7：減速箱輸出軸，8：泵體，9：斜盤。具體實施方式下面將結合附圖對本技術作進一步的詳細說明。本技術是一種適用于智能型柱塞式液壓泵的電動伺服變量機構，如圖1、圖2所示。圖2中，伺服電機1和行星減速箱2通過螺紋鎖緊連接，行星減速箱2和法蘭盤3通過四個螺栓A4連接固定，然后法蘭盤3和泵體8通過四個螺栓B5壓緊彈簧墊片6連接固定，所述法蘭盤3的主要作用是將和電動伺服機構和泵體8固定起來。行星減速齒輪箱的輸出軸7的D型末端與對應的斜盤驅動軸端的D型孔配合連接。通過軸將泵斜盤部分與泵體連接，當減速箱輸出軸驅動斜盤9轉動時，斜盤9可圍繞其軸轉動。這樣通過電動伺服機構使泵斜盤改變角度從而實現輸出壓力、流量滿足負載變化，使負載壓力、流量達到所得即所需。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種應用于智能型柱塞式液壓泵的電動伺服變量機構，其特征在于：包括伺服電機、行星減速箱、法蘭盤、螺栓A、螺栓B、彈簧墊片、減速箱輸出軸、泵體和斜盤組成；主體為伺服電機和行星減速箱，兩者剛性連接；行星減速箱、通過螺釘固定安裝在法蘭盤上；法蘭盤通過螺釘固定安裝在泵體上；力矩型輸出端，輸出軸作旋轉運動；輸出軸與泵斜盤驅動軸端過盈配合連接。

【技術特征摘要】
1.一種應用于智能型柱塞式液壓泵的電動伺服變量機構，其特征在于：包括伺服電機、行星減速箱、法蘭盤、螺栓A、螺栓B、彈簧墊片、減速箱輸出軸、泵體和斜盤組成；主體為伺服電機和行星減速箱，兩者剛性連接；行星減速箱、通過螺釘固定安裝在法蘭盤上；法蘭盤通過螺釘固定安裝在泵體上；力矩型輸出端，輸出軸作旋轉運動；輸出軸與泵斜盤驅動軸端過盈配合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊海濤，劉士成，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：新型
國別省市：北京;11