直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及液壓累技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流 累。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前工程領(lǐng)域的研究對(duì)象有很多是高度復(fù)雜的系統(tǒng)，該類(lèi)系統(tǒng)大多設(shè)及到眾多學(xué) 科的理論，因此多學(xué)科集成設(shè)計(jì)及優(yōu)化是現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的重要方向之一。對(duì)于液壓系統(tǒng)來(lái) 說(shuō)，液壓累接收外部輸入的扭矩，通過(guò)液壓傳動(dòng)介質(zhì)輸出流量和壓力，是液壓系統(tǒng)中完成機(jī) 械能到液壓能轉(zhuǎn)換的元件，現(xiàn)有液壓累主要包括柱塞累、葉片累、齒輪累等形式。上述傳統(tǒng) 的液壓累主要應(yīng)用于開(kāi)式液壓系統(tǒng)，其特點(diǎn)是不管負(fù)載的需求如何，累和電機(jī)組一直高速 運(yùn)轉(zhuǎn)完成電能到液壓能的轉(zhuǎn)換，通過(guò)蓄能器和溢流閥維持系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，給末端的伺服 閥或比例閥提供充足的液壓功率，該種系統(tǒng)的功率損失嚴(yán)重，整體效率低。伴隨著對(duì)高能源 效率、低重量體積、模塊化設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化等方向需求的發(fā)展，容積控制液壓系統(tǒng)是一個(gè) 發(fā)展方向，一種典型應(yīng)用就是航空航天領(lǐng)域的電靜液作動(dòng)器。
[0003] 傳統(tǒng)的純機(jī)械結(jié)構(gòu)液壓累在持續(xù)穩(wěn)定的機(jī)械能到液壓能轉(zhuǎn)換需求下是一種很好 的技術(shù)路徑，但容積控制液壓系統(tǒng)中液壓累不僅實(shí)現(xiàn)機(jī)械功率到液壓功率的轉(zhuǎn)換，還要完 成對(duì)后端作動(dòng)器液壓功率的控制，由于其旋轉(zhuǎn)軸系慣量大，配流結(jié)構(gòu)固定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)后端 負(fù)載壓力與流量的高動(dòng)態(tài)調(diào)控，因此旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)液壓累的該種系統(tǒng)架構(gòu)在累控系統(tǒng) 的高動(dòng)態(tài)需求下發(fā)展?jié)摿τ邢蕖應(yīng)用最為廣泛的斜盤(pán)式軸向柱塞累為例，柱塞在公轉(zhuǎn)圓 上的運(yùn)動(dòng)通過(guò)斜盤(pán)傾角得到柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)柱塞吸排油容腔體積的周期性變 化，通過(guò)配流盤(pán)的吸油口與排油口實(shí)現(xiàn)對(duì)累的油液流動(dòng)方向的限定。其存在的缺陷是需要 通過(guò)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)將柱塞在公轉(zhuǎn)圓上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此造成柱塞累的內(nèi)部傳 動(dòng)環(huán)節(jié)及摩擦副多。對(duì)于累控液壓系統(tǒng)的應(yīng)用需求，柱塞累需要改變轉(zhuǎn)動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)方向 來(lái)改變油液的流向，或者動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)斜盤(pán)傾角來(lái)改變油液的流向，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性造成旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，該樣其對(duì)系統(tǒng)流量和壓力的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力有限，不能滿足累控系統(tǒng) 的高動(dòng)態(tài)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，W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，該個(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W簡(jiǎn)化的形式給出某些概念， W此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累。
[0006] 本發(fā)明提供一種直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累，包括至少一個(gè)累單元， 累單元包括兩個(gè)累模塊，兩累模塊通過(guò)雙蝶形配流閥塊進(jìn)行油路連接，累模塊包括直線諧 振電機(jī)，直線諧振電機(jī)的兩端均連接有配流閥，配流閥的殼體與直線諧振電機(jī)的殼體固定 連接，配流閥的閥巧與直線諧振電機(jī)的動(dòng)子連接，每一配流閥上連接有吸排油柱塞殼，吸排 油柱塞殼內(nèi)設(shè)置有柱塞，柱塞與閥巧一體連接，直線諧振電機(jī)包括纏繞有線圈的定子，定子 內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有動(dòng)子，動(dòng)子具有通孔，通孔的兩端分別設(shè)置有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸與定子固定連 接，導(dǎo)向軸與動(dòng)子滑動(dòng)導(dǎo)向配合，通孔的中部設(shè)置有凸起，凸起與導(dǎo)向軸之間夾裝有彈黃。
[0007] 本發(fā)明提供的直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累，包括至少一個(gè)累單元，累 單元包括兩個(gè)累模塊，兩累模塊通過(guò)雙蝶形配流閥塊進(jìn)行油路連接，累模塊包括直線諧振 電機(jī)，在直線諧振電機(jī)動(dòng)子的內(nèi)部設(shè)有彈黃。通過(guò)直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)柱塞，再與雙蝶形配流 閥塊的油路配合使用，實(shí)現(xiàn)流量累送。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的 雙蝶形協(xié)同配流累具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
[000引 1、通過(guò)本發(fā)明通過(guò)在動(dòng)子內(nèi)部設(shè)置彈黃，使動(dòng)子與彈黃構(gòu)成質(zhì)量一彈黃諧振系 統(tǒng)，進(jìn)而可W減小電機(jī)動(dòng)子減速過(guò)程的繞組電流，顯著地提高集成累的總體效率；
[0009] 2、累由模塊化的多個(gè)單元構(gòu)成，各個(gè)單元具有相似性，加工及裝配工藝性好；
[0010] 3、吸排油柱塞由直線諧振電機(jī)動(dòng)子直接驅(qū)動(dòng)，與傳統(tǒng)的斜盤(pán)柱塞累相比不需要通 過(guò)缸體、滑靴、斜盤(pán)等部件得到柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，減少了摩擦副對(duì)數(shù)，并且沒(méi)有斜盤(pán)傾斜角 度帶來(lái)的側(cè)向力問(wèn)題，摩擦損耗更??；
[0011] 4、通過(guò)調(diào)節(jié)直線諧振電機(jī)動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅值、頻率和兩個(gè)單元運(yùn)動(dòng)函數(shù)的相位 差，可W調(diào)節(jié)累的流量大小及方向。傳統(tǒng)液壓累根據(jù)排量是否可變及變排量的模式可W分 為=類(lèi)；定量累、離線變排量、實(shí)時(shí)變排量；其中實(shí)時(shí)變排量累一般是通過(guò)改變斜盤(pán)傾角來(lái) 改變排量，調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，且變量機(jī)構(gòu)具有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)。而本發(fā)明各單元?jiǎng)幼油?復(fù)運(yùn)動(dòng)幅值調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間短，因此本發(fā)明具有高動(dòng)態(tài)的流量調(diào)節(jié)能力，更能適應(yīng)累控系統(tǒng) 需求；
[0012] 5、累的累油方向可W主動(dòng)調(diào)節(jié)，而單向閥配流的往復(fù)累一旦安裝完成，累的流量 方向也就固定，即本發(fā)明提供的是一種雙向累；
[0013] 6、可W增加累單元的數(shù)量，提高累單元的功率。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的W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(lèi)似 的技術(shù)特征或部件將采用相同或類(lèi)似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0015] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累的立體圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累的半機(jī)械原 理圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一累模塊與第二累模塊運(yùn)動(dòng)相位差為31 /2時(shí)的流 量曲線圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一累模塊與第二累模塊運(yùn)動(dòng)相位差為-31 /2時(shí)的流 量曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面參照附圖來(lái)說(shuō)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w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(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)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。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累，包括至 少一個(gè)累單元，累單元包括兩個(gè)累模塊，兩累模塊通過(guò)雙蝶形配流閥塊30進(jìn)行油路連接， 如圖2所示，累模塊包括直線諧振電機(jī)11，直線諧振電機(jī)11的兩端均連接有配流閥12,配 流閥12的殼體與直線諧振電機(jī)11的殼體固定連接，配流閥12的閥巧121與直線諧振電 機(jī)11的動(dòng)子111連接，每一配流閥12上連接有吸排油柱塞殼，吸排油柱塞殼內(nèi)設(shè)置有柱 塞121，柱塞121與閥巧121 -體連接，直線諧振電機(jī)11包括纏繞有線圈的定子112,定子 112內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有動(dòng)子111，動(dòng)子111具有通孔，通孔的兩端分別設(shè)置有導(dǎo)向軸1111，導(dǎo)向 軸1111與定子112固定連接，導(dǎo)向軸1111與動(dòng)子111滑動(dòng)導(dǎo)向配合，通孔的中部設(shè)置有凸 起，凸起與導(dǎo)向軸1111之間夾裝有彈黃1112。
[0021] 在本實(shí)施例中，直線諧振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙蝶形協(xié)同配流累包括至少一個(gè)累單元，可 通過(guò)增加累單元的個(gè)數(shù)來(lái)提高累的功率，從而可W滿足不同功率的需求；每個(gè)累單元包括 兩個(gè)累模塊，分別為第一累模塊10和第二累模塊20,兩累模塊之間通過(guò)雙蝶形配流閥塊30 進(jìn)行油路連接，本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，便于加工和裝配；累模塊包括直線諧振電機(jī)11，直 線諧振電機(jī)11的兩端均連接有配流閥12,配流閥12的殼體與直線諧振電機(jī)11的殼體固定 連接，配流閥12的閥巧121與直線諧振電機(jī)11的動(dòng)子111連接，具體地，在動(dòng)子111端部固 定安裝動(dòng)子111連接件，配流閥12的閥巧121與直線諧振電機(jī)11的動(dòng)子111連接件連接； 每一配流閥12上連接有吸排油柱塞殼，吸排油柱塞殼內(nèi)設(shè)置有柱塞121，柱塞121與閥巧 121 -體連接，該結(jié)構(gòu)不僅可W實(shí)現(xiàn)柱塞121和閥巧121的作用，還可W避免柱塞121與閥 巧121之間發(fā)生磨損，收到了意想不到的效果，同時(shí)柱塞121由直線諧振電機(jī)11動(dòng)子111直 接驅(qū)動(dòng)，與傳統(tǒng)的斜盤(pán)柱塞累相比不需要通過(guò)缸體、滑靴、斜盤(pán)等部件得到柱塞121的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，減少了摩擦副對(duì)數(shù)，并且沒(méi)有斜盤(pán)傾斜角度帶來(lái)的側(cè)向力問(wèn)題，摩擦損耗更小；直線 諧振電機(jī)11包括纏繞有線圈的定子112,定子112內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有動(dòng)子111，動(dòng)子111具有通 孔，通孔的兩端分別設(shè)置有導(dǎo)向軸1111，導(dǎo)向軸1111與定子112固定連接，導(dǎo)向軸1111與 動(dòng)子111滑動(dòng)導(dǎo)向配合，通孔的中部設(shè)置有凸起，凸起與導(dǎo)向軸1111之間夾裝有彈黃1112， 由于動(dòng)子111與彈黃1112可構(gòu)成質(zhì)量一彈黃1112諧振系統(tǒng)，進(jìn)而可W減小電機(jī)動(dòng)子111 減速過(guò)程的繞組電流，顯著地提高集成累的總體效率。
[0022] 優(yōu)選地，導(dǎo)向軸1111與動(dòng)子111之間設(shè)置有測(cè)量動(dòng)子111移動(dòng)量的位移傳感器 1113。