直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流泵的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及液压累技术领域，尤其设及一种直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流 累。
【背景技术】
[0002] 目前工程领域的研究对象有很多是高度复杂的系统，该类系统大多设及到众多学 科的理论，因此多学科集成设计及优化是现代技术领域的重要方向之一。对于液压系统来 说，液压累接收外部输入的扭矩，通过液压传动介质输出流量和压力，是液压系统中完成机 械能到液压能转换的元件，现有液压累主要包括柱塞累、叶片累、齿轮累等形式。上述传统 的液压累主要应用于开式液压系统，其特点是不管负载的需求如何，累和电机组一直高速 运转完成电能到液压能的转换，通过蓄能器和溢流阀维持系统压力的稳定，给末端的伺服 阀或比例阀提供充足的液压功率，该种系统的功率损失严重，整体效率低。伴随着对高能源 效率、低重量体积、模块化设计、机电一体化等方向需求的发展，容积控制液压系统是一个 发展方向，一种典型应用就是航空航天领域的电静液作动器。
[0003] 传统的纯机械结构液压累在持续稳定的机械能到液压能转换需求下是一种很好 的技术路径，但容积控制液压系统中液压累不仅实现机械功率到液压功率的转换，还要完 成对后端作动器液压功率的控制，由于其旋转轴系惯量大，配流结构固定，无法实现对后端 负载压力与流量的高动态调控，因此旋转电机驱动旋转液压累的该种系统架构在累控系统 的高动态需求下发展潜力有限。W应用最为广泛的斜盘式轴向柱塞累为例，柱塞在公转圆 上的运动通过斜盘倾角得到柱塞的往复运动，从而实现柱塞吸排油容腔体积的周期性变 化，通过配流盘的吸油口与排油口实现对累的油液流动方向的限定。其存在的缺陷是需要 通过复杂的机构将柱塞在公转圆上的旋转运动转换为往复运动，由此造成柱塞累的内部传 动环节及摩擦副多。对于累控液压系统的应用需求，柱塞累需要改变转动部件的旋转方向 来改变油液的流向，或者动态调节斜盘倾角来改变油液的流向，结构的复杂性造成旋转运 动部件的转动惯量大，该样其对系统流量和压力的动态调节能力有限，不能满足累控系统 的高动态需求。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出关于本发明的简要概述，W便提供关于本发明的某些方面的基本理 解。应当理解，该个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关 键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是W简化的形式给出某些概念， W此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本发明的目的是提供一种直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累。
[0006] 本发明提供一种直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累，包括至少一个累单元， 累单元包括两个累模块，两累模块通过双蝶形配流阀块进行油路连接，累模块包括直线谐 振电机，直线谐振电机的两端均连接有配流阀，配流阀的壳体与直线谐振电机的壳体固定 连接，配流阀的阀巧与直线谐振电机的动子连接，每一配流阀上连接有吸排油柱塞壳，吸排 油柱塞壳内设置有柱塞，柱塞与阀巧一体连接，直线谐振电机包括缠绕有线圈的定子，定子 内滑动设置有动子，动子具有通孔，通孔的两端分别设置有导向轴，导向轴与定子固定连 接，导向轴与动子滑动导向配合，通孔的中部设置有凸起，凸起与导向轴之间夹装有弹黃。
[0007] 本发明提供的直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累，包括至少一个累单元，累 单元包括两个累模块，两累模块通过双蝶形配流阀块进行油路连接，累模块包括直线谐振 电机，在直线谐振电机动子的内部设有弹黃。通过直线谐振电机驱动柱塞，再与双蝶形配流 阀块的油路配合使用，实现流量累送。与现有技术相比，本发明提供的直线谐振电机驱动的 双蝶形协同配流累具有如下的优点：
[000引 1、通过本发明通过在动子内部设置弹黃，使动子与弹黃构成质量一弹黃谐振系 统，进而可W减小电机动子减速过程的绕组电流，显著地提高集成累的总体效率；
[0009] 2、累由模块化的多个单元构成，各个单元具有相似性，加工及装配工艺性好；
[0010] 3、吸排油柱塞由直线谐振电机动子直接驱动，与传统的斜盘柱塞累相比不需要通 过缸体、滑靴、斜盘等部件得到柱塞的往复运动，减少了摩擦副对数，并且没有斜盘倾斜角 度带来的侧向力问题，摩擦损耗更小；
[0011] 4、通过调节直线谐振电机动子的往复运动幅值、频率和两个单元运动函数的相位 差，可W调节累的流量大小及方向。传统液压累根据排量是否可变及变排量的模式可W分 为=类；定量累、离线变排量、实时变排量；其中实时变排量累一般是通过改变斜盘倾角来 改变排量，调节动态响应时间长，且变量机构具有复杂的机械结构。而本发明各单元动子往 复运动幅值调节响应时间短，因此本发明具有高动态的流量调节能力，更能适应累控系统 需求；
[0012] 5、累的累油方向可W主动调节，而单向阀配流的往复累一旦安装完成，累的流量 方向也就固定，即本发明提供的是一种双向累；
[0013] 6、可W增加累单元的数量，提高累单元的功率。
【附图说明】
[0014] 参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的W上和其 它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似 的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
[0015] 图1为本发明实施例提供的直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累的立体图；
[0016] 图2为本发明实施例提供的直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累的半机械原 理图；
[0017] 图3为本发明实施例提供的第一累模块与第二累模块运动相位差为31 /2时的流 量曲线图；
[0018] 图4为本发明实施例提供的第一累模块与第二累模块运动相位差为-31 /2时的流 量曲线图。
【具体实施方式】
[0019] 下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描 述的元素和特征可w与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应 当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知 的部件和处理的表示和描述。
[0020] 如图1所示，本发明提供了一种直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累，包括至 少一个累单元，累单元包括两个累模块，两累模块通过双蝶形配流阀块30进行油路连接， 如图2所示，累模块包括直线谐振电机11，直线谐振电机11的两端均连接有配流阀12,配 流阀12的壳体与直线谐振电机11的壳体固定连接，配流阀12的阀巧121与直线谐振电 机11的动子111连接，每一配流阀12上连接有吸排油柱塞壳，吸排油柱塞壳内设置有柱 塞121，柱塞121与阀巧121 -体连接，直线谐振电机11包括缠绕有线圈的定子112,定子 112内滑动设置有动子111，动子111具有通孔，通孔的两端分别设置有导向轴1111，导向 轴1111与定子112固定连接，导向轴1111与动子111滑动导向配合，通孔的中部设置有凸 起，凸起与导向轴1111之间夹装有弹黃1112。
[0021] 在本实施例中，直线谐振电机驱动的双蝶形协同配流累包括至少一个累单元，可 通过增加累单元的个数来提高累的功率，从而可W满足不同功率的需求；每个累单元包括 两个累模块，分别为第一累模块10和第二累模块20,两累模块之间通过双蝶形配流阀块30 进行油路连接，本发明采用模块化设计，便于加工和装配；累模块包括直线谐振电机11，直 线谐振电机11的两端均连接有配流阀12,配流阀12的壳体与直线谐振电机11的壳体固定 连接，配流阀12的阀巧121与直线谐振电机11的动子111连接，具体地，在动子111端部固 定安装动子111连接件，配流阀12的阀巧121与直线谐振电机11的动子111连接件连接； 每一配流阀12上连接有吸排油柱塞壳，吸排油柱塞壳内设置有柱塞121，柱塞121与阀巧 121 -体连接，该结构不仅可W实现柱塞121和阀巧121的作用，还可W避免柱塞121与阀 巧121之间发生磨损，收到了意想不到的效果，同时柱塞121由直线谐振电机11动子111直 接驱动，与传统的斜盘柱塞累相比不需要通过缸体、滑靴、斜盘等部件得到柱塞121的往复 运动，减少了摩擦副对数，并且没有斜盘倾斜角度带来的侧向力问题，摩擦损耗更小；直线 谐振电机11包括缠绕有线圈的定子112,定子112内滑动设置有动子111，动子111具有通 孔，通孔的两端分别设置有导向轴1111，导向轴1111与定子112固定连接，导向轴1111与 动子111滑动导向配合，通孔的中部设置有凸起，凸起与导向轴1111之间夹装有弹黃1112， 由于动子111与弹黃1112可构成质量一弹黃1112谐振系统，进而可W减小电机动子111 减速过程的绕组电流，显著地提高集成累的总体效率。
[0022] 优选地，导向轴1111与动子111之间设置有测量动子111移动量的位移传感器 1113。