一种机械内阻连续可调的高效率电静液作动器制造技术

本发明专利技术提供一种机械内阻连续可调的高效率电静液作动器，包括刚度可调能量转换驱动机构、液压系统、蓄能器及机械负载反馈机构。刚度可调能量转换驱动机构利用缠绕在GMM棒上的电磁线圈所产生的交变磁场来激励GMM棒产生磁致伸缩运动，并利用布置在GMM棒周围的偏置直流线圈根据机械负载反馈机构的反馈信号所产生相应的控制电压来调节GMM棒的杨氏模量；机械负载反馈机构将检测出的位移和机械载荷来计算负载阻抗，产生偏置直流线圈所需的控制电压，实现机械内阻与负载阻抗匹配来达到最大能量传递效率。实施本发明专利技术，能使机械内阻连续可调并与负载阻抗自适应匹配，达到能量转换效率最优，从整体上解决传统电静液作动器中的频响和传动效率问题。

A High Efficiency Electrostatic Hydraulic Actuator with Continuously Adjustable Mechanical Internal Resistance

【技术实现步骤摘要】
一种机械内阻连续可调的高效率电静液作动器
本专利技术涉及机械结构
，尤其涉及一种机械内阻连续可调的高效率电静液作动器。
技术介绍
电静液作动器(ElectroHydrostaticActuator，EHA)是一种高度集成的泵控静液传动系统，依靠电机、静液、泵阀和液压缸等机构实现力和位移的传递。目前商业化的电静液作动器，主要采用旋转或直线电机驱动柱塞泵，产生高压流体后推动液压缸进行动力输出，具有布局灵活、传输功率大、功率密度高等优点，在多电飞机、无人机、机器人等领域有重要应用。然而，受制于电机物理特性和油液固有频率的影响，频率带宽窄和能量传输效率低长期以来严重制约高性能EHA的发展。将智能材料与EHA装置结合，研究具有更小体积，更高响应速度的新型智能化EHA系统，是提升EHA工作频宽和响应速度的有效途径。目前，融合智能材料驱动的EHA，其驱动元件通常采用压电陶瓷、超磁致伸缩材料(GMM)、形状记忆合金和磁流变材料等。其中，形状记忆合金和磁流变可以产生较大位移，但驱动频率较低，仅适用于静态或者低频场合；压电陶瓷和GMM均可用于EHA驱动，但在输出行程上，GMM是压电陶瓷的5-8倍，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械内阻连续可调的高效率电静液作动器，其特征在于，包括刚度可调能量转换驱动机构、液压系统、蓄能器(11)及机械负载反馈机构；其中，所述刚度可调能量转换驱动机构包括GMM棒(1)、电磁线圈(2)和偏置直流线圈(3)；其中，所述电磁线圈(2)缠绕在所述GMM棒(1)的外表面上，用于为所述GMM棒(1)提供驱动磁场并激励所述GMM棒(1)产生磁致伸缩运动；所述偏置直流线圈(3)布置在所述GMM棒(1)周围并与所述机械负载反馈机构相连，用于为所述GMM棒(1)提供偏置磁场，并根据所述机械负载反馈机构的反馈信号所产生相应的控制电压来调节所述GMM棒(1)的杨氏模量；所述液压系统包括泵活塞(5)、...

【技术特征摘要】
1.一种机械内阻连续可调的高效率电静液作动器，其特征在于，包括刚度可调能量转换驱动机构、液压系统、蓄能器(11)及机械负载反馈机构；其中，所述刚度可调能量转换驱动机构包括GMM棒(1)、电磁线圈(2)和偏置直流线圈(3)；其中，所述电磁线圈(2)缠绕在所述GMM棒(1)的外表面上，用于为所述GMM棒(1)提供驱动磁场并激励所述GMM棒(1)产生磁致伸缩运动；所述偏置直流线圈(3)布置在所述GMM棒(1)周围并与所述机械负载反馈机构相连，用于为所述GMM棒(1)提供偏置磁场，并根据所述机械负载反馈机构的反馈信号所产生相应的控制电压来调节所述GMM棒(1)的杨氏模量；所述液压系统包括泵活塞(5)、泵腔(6)、单向阀(7)、管路(8)和液压缸(9)；其中，所述泵活塞(5)容纳于所述泵腔(6)的底部并与所述泵腔(6)形成密封连接，其底端与所述GMM棒(1)相连并在所述GMM棒(1)驱动下在所述泵腔(6)内上下运动；所述泵腔(6)的顶部通过所述管路(8)与所述液压缸(9)形成连通的回路，且其与所述泵活塞(5)之间充满有液体并在所述泵活塞(5)运动时产生高压使所述液体形成为高压液体；所述管路(8)在与所述泵腔(6)相连的两个端口处分别设有两个方向相异的单向阀(7)，且在靠近所述液压缸(9)的一侧上设有相连通的蓄能器(11)；所述液压缸(9)内设有因内部压力相异驱动沿轴向位移的输出活塞(10)；所述蓄能器(11)，用于提供偏置压力，并抵消冲击以及补偿泄漏；所述机械负载反馈机构包括位移传感器(12)、力传感器(13)及电压调节器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭良，舒亮，张翔，吴自然，李波，陈威，朱彦超，张烨恒，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33