本发明涉及流体控制技术领域，特别是一种电液混合控制直接作用执行器。
背景技术
执行器是流体自动控制系统中必不可少的一个重要组成部分。它的作用是接受控制器送来的控制信号，改变被控介质的流量等，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。执行器按其能源形式可分为气动、液动、电动三大类。气动执行器用压缩空气作为能源，其特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆，而且价格较低，因此广泛地应用于化工、造纸、炼油等生产过程中。电动执行器的能源取用方便，信号传递迅速，但结构复杂、防爆性能差、成本高。液动执行器在化工、炼油等生产过程中基本上不使用，它的特点是输出推力很大，但是其控制操作比较困难，控制速度较慢。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种综合电动执行器与液动执行器的优点，且扭力大、成本低的电液混合控制直接作用执行器，以解决上述问题。
一种电液混合控制直接作用执行器，包括电磁控制装置(10)、液压控制装置(20)、液压驱动装置(30)、输出轴(40)、反馈连杆(50)、偏置弹簧(60)、控制油路(70)及蓄压油路(80)，所述电磁控制装置(10)包括电磁线圈(12)、活动位于电磁线圈(12)中的磁体(11)、与磁体(11)连接的推杆(13)，所述液压控制装置(20)包括控制液压缸(21)、滑动位于控制液压缸(21)内的第一活塞(22)及操纵阀(23)，所述操纵阀(23)位于第一活塞(22)远离磁体(11)的一侧，控制液压缸(21)在远离滑槽的底部的周向侧壁上设有蓄压通道口(211)，推杆(13)的末端与第一活塞(22)连接，控制油路(70)与操纵阀(23)连接，蓄压油路(80)与蓄压通道口(211)连接，第一活塞(22)及操纵阀(23)将控制液压缸(21)分隔为上部、中部及下部三个部分，所述操纵阀(23)可操作地连通控制油路(70)与控制液压缸(21)的中部，所述液压驱动装置(30)包括缸体(31)、滑动位于缸体(31)内的第二活塞(32)、与第二活塞(32)连接的活塞杆(33)及与活塞杆(33)铰接的连杆组件(34)，第二活塞(32)将缸体(31)分隔为上部和下部，所述缸体(31)下部的第一端与控制油路(70)连通，缸体(31)上部的第二端与蓄压油路(80)连通，连杆组件(34)的末端与输出轴(40)固定连接，输出轴(40)还通过反馈连杆(50)与偏置弹簧(60)连接，偏置弹簧(60)通过一连杆与磁体(11)连接，反馈连杆(50)的中部与一转轴转动连接。
进一步地，还包括泄压油路(90)，所述控制液压缸(21)远离电磁控制装置(10)的一端设有泄压孔(212)，泄压油路(90)与泄压孔(212)连接。
进一步地，所述蓄压油路(80)还连接有油泵(80)及蓄压器(82)，所述蓄压器(82)包括蓄压缸(821)、活动位于蓄压缸(821)内的蓄压活塞(822)及与蓄压活塞(822)连接的压力弹簧(823)。
进一步地，所述液压控制装置(20)还包括转动设置于控制液压缸(21)中的转动杆(24)、设置于转动杆(24)上的转速侦测齿轮(25)及与转速侦测齿轮(25)相对设置的转速传感器(26)，第一活塞(22)及推杆(13)均套设于转动杆(24)的外部，转速侦测齿轮(25)上设有识别凹槽。
与现有技术相比，本发明的电液混合控制直接作用执行器包括电磁控制装置(10)、液压控制装置(20)、液压驱动装置(30)、输出轴(40)、反馈连杆(50)、偏置弹簧(60)、控制油路(70)及蓄压油路(80)，所述电磁控制装置(10)包括电磁线圈(12)、活动位于电磁线圈(12)中的磁体(11)、与磁体(11)连接的推杆(13)，所述液压控制装置(20)包括控制液压缸(21)、滑动位于控制液压缸(21)内的第一活塞(22)及操纵阀(23)，所述操纵阀(23)位于第一活塞(22)远离磁体(11)的一侧，控制液压缸(21)在远离滑槽的底部的周向侧壁上设有蓄压通道口(211)，推杆(13)的末端与第一活塞(22)连接，控制油路(70)与操纵阀(23)连接，蓄压油路(80)与蓄压通道口(211)连接，第一活塞(22)及操纵阀(23)将控制液压缸(21)分隔为上部、中部及下部三个部分，所述操纵阀(23)可操作地连通控制油路(70)与控制液压缸(21)的中部，所述液压驱动装置(30)包括缸体(31)、滑动位于缸体(31)内的第二活塞(32)、与第二活塞(32)连接的活塞杆(33)及与活塞杆(33)铰接的连杆组件(34)，第二活塞(32)将缸体(31)分隔为上部和下部，所述缸体(31)下部的第一端与控制油路(70)连通，缸体(31)上部的第二端与蓄压油路(80)连通，连杆组件(34)的末端与输出轴(40)固定连接，输出轴(40)还通过反馈连杆(50)与偏置弹簧(60)连接，偏置弹簧(60)通过一连杆与磁体(11)连接，反馈连杆(50)的中部与一转轴转动连接。如此综合了电动执行器与液动执行器的优点，且扭力大、成本低。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的电液混合控制直接作用执行器的第一状态示意图。
图2为本发明提供的电液混合控制直接作用执行器的第二状态示意图。
图3为本发明提供的电液混合控制直接作用执行器的第三状态示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参考图1，其为本发明提供的一种电液混合控制直接作用执行器的结构示意图，包括电磁控制装置10、液压控制装置20、液压驱动装置30、输出轴40、反馈连杆50、偏置弹簧60、控制油路70、蓄压油路80及泄压油路90。
电磁控制装置10包括电磁线圈12、活动位于电磁线圈12中的磁体11、与磁体11连接的推杆13。
液压控制装置20包括控制液压缸21、滑动位于控制液压缸21内的第一活塞22及操纵阀23，控制液压缸21的中部具有滑槽，第一活塞22滑动位于滑槽内，操纵阀23位于第一活塞22与滑槽的底部之间，控制液压缸21在远离滑槽的底部的周向侧壁上设有蓄压通道口211，靠近滑槽的底部设有泄压孔212，推杆13的末端与第一活塞22连接，控制油路70与操纵阀23连接，蓄压油路80与蓄压通道口211连接，泄压油路90与泄压孔212连接。第一活塞22及操纵阀23将控制液压缸21分隔为上部、中部及下部三个部分。操纵阀23可操作地连通控制油路70与控制液压缸21的中部。
本实施方式中，液压控制装置20还包括转动设置于控制液压缸21中的转动杆24，第一活塞22及推杆13均套设于转动杆24的外部，油填充于转动杆24与控制液压缸21之间的间隙中。
液压驱动装置30包括缸体31、滑动位于缸体31内的第二活塞32、与第二活塞32连接的活塞杆33及与活塞杆33铰接的连杆组件34。第二活塞32将缸体31分隔为上部和下部。
缸体31下部的第一端或底部与控制油路70连通，缸体31上部的第二端或顶部与蓄压油路80连通。
连杆组件34的末端与输出轴40固定连接，输出轴40还通过反馈连杆50与偏置弹簧60连接，偏置弹簧60通过一连杆与磁体11连接，反馈连杆50的中部与一转轴转动连接。
本实施方式中，蓄压油路80还连接有油泵81及蓄压器82，油泵81用于将外部油箱中的油泵入蓄压油路80中，蓄压器82维持蓄压油路80的液压在预定的数值范围内。
蓄压器82包括蓄压缸821、活动位于蓄压缸821内的蓄压活塞822及与蓄压活塞822连接的压力弹簧823。压力弹簧823的末端固定于外部的安装板上。
下面对本发明提供的电液混合控制直接作用执行器的工作过程进行说明。
图1为本发明提供的电液混合控制直接作用执行器的初始状态示意图，初始状态时，偏置弹簧60的弹力、电磁控制装置10的磁体11的磁力及电磁线圈12的电磁力处于平衡状态。
当电磁控制装置10的电磁线圈12的电流增加时，电磁力增大，磁体11及推杆13将朝向控制液压缸21移动。当第一活塞22向下移动经过蓄压通道口211后，控制液压缸21中第一活塞22与操纵阀23之间的油压增大，操纵阀23连通控制油路70与控制液压缸21的中部，使得控制液压缸21的中部的油通过控制油路70进入到液压驱动装置30的缸体31下部，在油压作用下第二活塞32及活塞杆33将向上移动，通过连杆组件34带动输出轴40沿图中的顺时针方向转动，如图2及图3所示。同时反馈连杆50发生摆动，其远离输出轴40的一端向下推动偏置弹簧60，进一步促进磁体11及推杆13向下移动。
如图3所示，当输出轴40继续向上转动时，反馈连杆50的摆幅变小，偏置弹簧60的推力变小，磁体11及推杆13将停止向下移动，从而使得第二活塞32于靠近缸体31顶部的位置处静止，进而使得输出轴40处于相对静止的状态，此时整个系统处于另一个平衡状态。若控制液压缸21的中部的油压过大，将驱动操纵阀23继续向下移动经过泄压孔212，使得控制液压缸21的中部与泄压油路90短时间连通，控制液压缸21的中部的油将经过泄压孔212流入泄压油路90中，泄压后操纵阀23向上移动封堵泄压孔212，实现泄压保护，防止控制液压缸21内压力过大而发生故障。其他实施方式中，当控制液压缸21的中部的油压过大时，操纵阀23将自动连通液压缸21的中部与泄压油路90，实现泄压。
之后电磁控制装置10的电磁线圈12的电流持续减小，磁体11及推杆13在磁力及偏置弹簧60的拉力作用下将朝向反馈连杆50移动，缸体31下部的油经控制油路70返回至控制液压缸21的中部，第二活塞32及活塞杆33将向下移动，通过连杆组件34带动输出轴40沿图中的逆时针方向转动，直至偏置弹簧60的弹力、电磁控制装置10的磁体11的磁力及电磁线圈12的电磁力恢复至初始的平衡状态。
如此反复工作，实现输出轴40在一定角度范围内做摆动动作，输出轴40与发动机的油泵齿条连接，实现油门的控制。
发动机的飞轮盘带动转动杆24转动，液压控制装置20还包括设置于转动杆24上的转速侦测齿轮25及与转速侦测齿轮25相对设置的转速传感器26，转速侦测齿轮25上设有识别凹槽，转速传感器26通过感应识别凹槽可以得知发动机的转速。
与现有技术相比，本发明的电液混合控制直接作用执行器包括电磁控制装置10、液压控制装置20、液压驱动装置30、输出轴40、反馈连杆50、偏置弹簧60、控制油路70及蓄压油路80，所述电磁控制装置10包括电磁线圈12、活动位于电磁线圈12中的磁体11、与磁体11连接的推杆13，所述液压控制装置20包括控制液压缸21、滑动位于控制液压缸21内的第一活塞22及操纵阀(23)，所述操纵阀23位于第一活塞22远离磁体11的一侧，控制液压缸21在远离滑槽的底部的周向侧壁上设有蓄压通道口211，推杆13的末端与第一活塞22连接，控制油路70与操纵阀23连接，蓄压油路80与蓄压通道口211连接，第一活塞22及操纵阀23将控制液压缸21分隔为上部、中部及下部三个部分，所述操纵阀23可操作地连通控制油路70与控制液压缸21的中部，所述液压驱动装置30包括缸体31、滑动位于缸体31内的第二活塞32、与第二活塞32连接的活塞杆33及与活塞杆33铰接的连杆组件34，第二活塞32将缸体31分隔为上部和下部，所述缸体31下部的第一端与控制油路70连通，缸体31上部的第二端与蓄压油路80连通，连杆组件34的末端与输出轴40固定连接，输出轴40还通过反馈连杆50与偏置弹簧60连接，偏置弹簧60通过一连杆与磁体11连接，反馈连杆50的中部与一转轴转动连接。如此综合了电动执行器与液动执行器的优点，且扭力大、成本低。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。