CN217735873U - 基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，包括第一壳体和第二壳体，第一壳体内部形成有泵腔、主体储油腔和蓄能腔，泵腔用于容置微型泵，微型泵由力矩电机驱动，蓄能腔内可滑移地连接有第一活塞，第一活塞将蓄能腔分隔为第一储油腔和第一充气腔，第二壳体内部形成有液压腔体，液压腔体内部可滑移地连接有活塞杆，第二壳体上还连接有电液伺服阀，微型泵的出油口通过电液伺服阀和液压腔体相连通，微型泵的进油口和主体储油腔相连通，电液伺服阀还与蓄能腔的第一储油腔相连通。本实用新型集成化程度较高，实现了整体结构的轻量化和小型化，同时也有效实现了液压执行器的高效响应。

Description

基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器

技术领域

本实用新型涉及液压控制技术领域，尤其是指一种基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器。

背景技术

现有的带液压执行器的液压控制***，通常由液压泵直接驱动液压执行器，由于液压泵很难实现高响应，从而导致液压执行器也无法实现高响应，执行效率较低。另外，液压执行器通常采用分布式安装，各个部件分立存在，易出现多处泄漏的问题，不易维护，同时也使得结构整体的体积较大、占地面积较多，结构也较为复杂，控制可靠性较低。

因此，现有的液压执行器结构集成度较低且无法实现高效响应，无法满足使用需求。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中液压执行器结构集成度较低且无法实现高效响应的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内部形成有泵腔、主体储油腔和蓄能腔，所述泵腔用于容置微型泵，所述微型泵由力矩电机驱动，所述蓄能腔内可滑移地连接有第一活塞，所述第一活塞将所述蓄能腔分隔为第一储油腔和第一充气腔，所述第二壳体内部形成有液压腔体，所述液压腔体内部可滑移地连接有活塞杆，所述第二壳体上还连接有电液伺服阀，所述微型泵的出油口通过电液伺服阀和所述液压腔体相连通，所述微型泵的进油口和主体储油腔相连通，所述电液伺服阀还与蓄能腔的第一储油腔相连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述主体储油腔内可滑移地连接有第二活塞，所述第二活塞将所述主体储油腔分隔为第二储油腔和第二充气腔，所述微型泵的进油口和所述第二储油腔相连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述泵腔上还连接有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测微型泵的出油口处的油压。

在本实用新型的一个实施例中，所述微型泵的出油口和所述第二储油腔之间还连接有安全阀。

在本实用新型的一个实施例中，所述活塞杆包括活塞体和连接在所述活塞体上的杆体，所述活塞体将所述液压腔体分隔为第一执行腔室和第二执行腔室，所述电液伺服阀包括主进油口、主回油口、第一控制油口和第二控制油口，所述第一控制油口和所述第一执行腔室相连通，所述第二控制油口和所述第二执行腔室相连通，所述主回油口和所述第二储油腔相连通，所述主进油口和所述微型泵的出油口相连通，所述主进油口还与蓄能腔的第一储油腔相连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一执行腔室上连接有第二压力传感器，所述第二执行腔室上连接有第三压力传感器。

在本实用新型的一个实施例中，所述电液伺服阀的所述主进油口通过第一挠性管和所述微型泵的出油口相连通，所述主回油口通过第二挠性管和所述第二储油腔相连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二壳体的来两端均连接有盖体，所述盖体上均设置有滑移孔，所述活塞体的两端均连接有杆体，所述活塞体一端的杆体穿设在第二壳体一端的滑移孔中，所述活塞体另一端的杆体穿设在第二壳体另一端的滑移孔中。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一充气腔和第二充气腔内均充有氮气。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一充气腔上连接有用于封闭第一充气腔的第一端盖。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，实现了多个液压部件的集成布置，集成化程度较高，实现了整体结构的轻量化和小型化，同时也有效实现了液压执行器的高效响应。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器的结构示意图；

图2是图1所示的液压执行器的内部结构示意图；

图3是电液伺服阀和液压腔体的连接简图；

说明书附图标记说明：1、力矩电机；2、第一壳体；21、泵腔；22、主体储油腔；221、第二活塞；222、第二储油腔；223、第二充气腔；224、第二端盖；23、蓄能腔；231、第一活塞；232、第一储油腔；233、第一充气腔；234、第一端盖；3、第二壳体；31、液压腔体；311、第一执行腔室；312、第二执行腔室；32、活塞杆；321、活塞体；322、杆体；33、盖体；4、微型泵；5、电液伺服阀；6、第一压力传感器；7、第二压力传感器；8、第三压力传感器；9、安全阀；10、第一挠性管；11、第二挠性管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1-图2所示，实施例公开了一种基于电液伺服阀5驱动的高响应液压执行器，包括第一壳体2和第二壳体3；

第一壳体2内部形成有泵腔21、主体储油腔22和蓄能腔23，泵腔21用于容置微型泵4，微型泵4由力矩电机1驱动，蓄能腔23内可滑移地连接有第一活塞231，第一活塞231将蓄能腔23分隔为第一储油腔232和第一充气腔233，第一储油腔232用于储存液压油，第一充气腔233内充有气体；

第二壳体3内部形成有液压腔体31，液压腔体31内部可滑移地连接有活塞杆32，液压腔体31和活塞杆32组成了液压执行元件；第二壳体3上还连接有电液伺服阀5；

微型泵4的出油口通过电液伺服阀5和液压腔体31相连通，微型泵4的进油口和主体储油腔22相连通；主体储油腔22内的液压油经微型泵4进入电液伺服阀5，并经由电液伺服阀5输出至第二壳体3的液压腔体31内，从而推动活塞杆32移动。

电液伺服阀5的进油口还与蓄能腔23的第一储油腔232相连通，以在微型泵4输出液压油不足时，利用蓄能器为电液伺服阀5提供瞬时能源，向电液伺服阀5补充液压油。

上述蓄能腔23分为第一储油腔232和第一充气腔233，通常状态下第一储油腔232和第一充气腔233的压力是相同的，此时第一活塞231处于静止状态，一旦执行器发生大流量需求时，微型泵4的排油口处压力较低，从而使得电液伺服阀5进油口处压力较低，这会使得第一储油腔232内的液压油会自动被吸入进入电液伺服阀5，并经由电液伺服阀5进入第二壳体3的液压腔体31内，起到补油作用，从而有效保证了执行器的高响应，提高了液压***的稳定性。

上述结构通过由电液伺服阀5驱动液压执行元件中的活塞杆32，可以有效提高动态响应速度和控制精度，从而有效实现了液压执行器的高响应。

另外，上述液压执行器的结构，分别将各部件集成于第一壳体2和第二壳体3上，大大提高了结构的集成化程度，实现了结构的小型化和轻量化，同时也有效提高了整个液压执行***的可靠性。

进一步地，电液伺服阀5与控制器电连接，通过控制器控制电液伺服阀5动作，从而改变活塞杆32的运动速度或运动方向。

在其中一个实施方式中，主体储油腔22内可滑移地连接有第二活塞221，第二活塞221将主体储油腔22分隔为第二储油腔222和第二充气腔223，微型泵4的进油口和第二储油腔222相连通，以构成压力油箱结构，以便于方便的调节供油压力。

在其中一个实施方式中，泵腔21上还连接有第一压力传感器6，第一压力传感器6用于检测微型泵4的出油口处的油压，此油压信号通过处理后实时反馈给力矩电机1,使得力矩电机1可以根据微型泵4的出油口处的油压情况改变自身的转速，从而自动调整微型泵4的出油口处的压力。

在其中一个实施方式中，微型泵4的出油口和第二储油腔222之间还连接有安全阀9，以为电液伺服阀5提供超压保护。

在其中一个实施方式中，如图3所示，活塞杆32包括活塞体321和连接在活塞体321上的杆体322，活塞体321将液压腔体31分隔为左右腔室，分别为第一执行腔室311和第二执行腔室312，电液伺服阀5包括主进油口(P口)、主回油口(T口)、第一控制油口(A口)和第二控制油口(B口)，第一控制油口(A口)和第一执行腔室311相连通，第二控制油口(B口)和第二执行腔室312相连通，主回油口(T口)和第二储油腔222相连通，主进油口(P口)和微型泵4的出油口相连通，主进油口(P口)还与蓄能腔23的第一储油腔232相连通。

液压执行器在工作时：若输入给电液伺服阀5的指令信号为正时，电液伺服阀5动作，使得主进油口(P口)与第一控制油口(A口)连通，主回油口(T口)与第二控制油口(B口)连通。此时，第一控制油口(A口)的压力大于第二控制油口(B口)的压力。液压油从微型泵4的出油口流出，流入电液伺服阀5的主进油口(P口)，再从第一控制油口(A口)流出至液压腔体31左端的第一执行腔室311，而第二执行腔室312中的液压油则经由第二控制油口(B口)流出，并经由主回油口(T口)流回主体储油腔22内的第二储油腔222；上述过程中第一执行腔室311压力大于第二执行腔室312的压力，从而推动活塞杆32向右侧运动。

若输入给电液伺服阀5的指令信号为负时，电液伺服阀5动作，使得主进油口(P口)与第二控制油口(B口)连通，主回油口(T口)与第一控制油口(A口)连通。此时，第二控制油口(B口)的压力大于第一控制油口(A口)的压力。液压油从微型泵4的出油口流出，流入电液伺服阀5的主进油口(P口)，再从第二控制油口(B口)流出至液压腔体31右端的第二执行腔室312，而第一执行腔室311中的液压油则经由第一控制油口(A口)流出，并经由主回油口(T口)流回主体储油腔22内的第二储油腔222；上述过程中第一执行腔室311压力小于第二执行腔室312的压力，从而推动活塞杆32向左侧运动。

在其中一个实施方式中，第一执行腔室311上连接有第二压力传感器7，第二执行腔室312上连接有第三压力传感器8，第二压力传感器7用于检测第一执行腔室311内的油压，第三压力传感器8用于检测第二执行腔室312的油压。

进一步地，第二压力传感器7和第三压力传感器8均与控制器电连接，第二压力传感器7和第三压力传感器8会把检测到的油压传递到控制器，控制器会将接收到的油压与预设油压进行比较，并根据比较结果调整电液伺服阀5的第一控制油口和第二控制油口的压力，从而精确控制液压腔体31中第一执行腔室311和第二执行腔室312的压力，从而保证活塞杆32的可靠运行。

在其中一个实施方式中，电液伺服阀5的主进油口通过第一挠性管10和微型泵4的出油口相连通，主回油口通过第二挠性管11和第二储油腔222相连通，以使得主回油口流出的液压油经第二挠性管11回流至第二储油腔222。

上述结构使得第一壳体2和第二壳体3之间通过挠性管连接，由于挠性管是柔性的，可以有效更便于进行相对位置调整，提高了安装灵活性。

在其中一个实施方式中，第二壳体3的两端均连接有盖体33，盖体33上均设置有滑移孔，活塞体321的两端均连接有杆体322，活塞体321一端的杆体322穿设在第二壳体3一端的滑移孔中并可以进行滑移，活塞体321另一端的杆体322穿设在第二壳体3另一端的滑移孔中并可以进行滑移，上述结构既保证了安装便捷性和可靠性。

在其中一个实施方式中，第一充气腔233和第二充气腔223内均充有氮气，化学性质稳定，且不易与其他物质发生化学反应。

在其中一个实施方式中，第一充气腔233上连接有用于封闭第一充气腔233的第一端盖234；进一步地，第一端盖234可拆卸地连接在第一充气腔233上。

在其中一个实施方式中，第二充气腔223上连接有用于封闭第二充气腔223的第二端盖224。进一步地，第二端盖224可拆卸地连接在第二充气腔223上。

上述实施例的基于电液伺服阀5驱动的高响应液压执行器，结构主体分为第一壳体2和第二壳体3两个部分，实现了多个液压部件的集成布置，使得油路布置相对简单，减少了加工难度，同时也缩短了油路布置长度，实现了整体结构的轻量化和小型化，同时，以电液伺服阀5作为主要控制元件，以电液伺服阀5控制活塞杆32的运动方向和运动速度，可以有效实现液压执行器的高效响应。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内部形成有泵腔、主体储油腔和蓄能腔，所述泵腔用于容置微型泵，所述微型泵由力矩电机驱动，所述蓄能腔内可滑移地连接有第一活塞，所述第一活塞将所述蓄能腔分隔为第一储油腔和第一充气腔，所述第二壳体内部形成有液压腔体，所述液压腔体内部可滑移地连接有活塞杆，所述第二壳体上还连接有电液伺服阀，所述微型泵的出油口通过电液伺服阀和所述液压腔体相连通，所述微型泵的进油口和主体储油腔相连通，所述电液伺服阀还与蓄能腔的第一储油腔相连通。

2.根据权利要求1所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述主体储油腔内可滑移地连接有第二活塞，所述第二活塞将所述主体储油腔分隔为第二储油腔和第二充气腔，所述微型泵的进油口和所述第二储油腔相连通。

3.根据权利要求2所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述泵腔上还连接有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测微型泵的出油口处的油压。

4.根据权利要求2所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述微型泵的出油口和所述第二储油腔之间还连接有安全阀。

5.根据权利要求2所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述活塞杆包括活塞体和连接在所述活塞体上的杆体，所述活塞体将所述液压腔体分隔为第一执行腔室和第二执行腔室，所述电液伺服阀包括主进油口、主回油口、第一控制油口和第二控制油口，所述第一控制油口和所述第一执行腔室相连通，所述第二控制油口和所述第二执行腔室相连通，所述主回油口和所述第二储油腔相连通，所述主进油口和所述微型泵的出油口相连通，所述主进油口还与蓄能腔的第一储油腔相连通。

6.根据权利要求5所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述第一执行腔室上连接有第二压力传感器，所述第二执行腔室上连接有第三压力传感器。

7.根据权利要求5所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述电液伺服阀的所述主进油口通过第一挠性管和所述微型泵的出油口相连通，所述主回油口通过第二挠性管和所述第二储油腔相连通。

8.根据权利要求5所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述第二壳体的两端均连接有盖体，所述盖体上均设置有滑移孔，所述活塞体的两端均连接有杆体，所述活塞体一端的杆体穿设在第二壳体一端的滑移孔中，所述活塞体另一端的杆体穿设在第二壳体另一端的滑移孔中。

9.根据权利要求2所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述第一充气腔和第二充气腔内均充有氮气。

10.根据权利要求1所述的基于电液伺服阀驱动的高响应液压执行器，其特征在于：所述第一充气腔上连接有用于封闭第一充气腔的第一端盖。

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