一种一体化液压舵机制造技术

本发明专利技术涉及一种一体化液压舵机，包括壳体，壳体内设有闭环控制系统，壳体包括第一板体和第二板体，闭环控制系统包括蓄能器，单向阀，溢流阀，角度传感器，平衡阀组，伺服电机和微量泵，所述第一板体上设有蓄能器，单向阀，溢流阀，角度传感器和平衡阀组，所述第二板体与第一板体相邻设置，壳体内设有与闭环控制系统连接的齿轮齿条组件，齿轮齿条组件两端设置在第二板体上，所述壳体上设有伺服电机和微量泵。本发明专利技术的一体化液压舵机采用一体化设计，集成度高、控制精度高、能耗低、设备体积小、承载能力强、可靠性高；系统控制方式为泵直接控制，减少了阀件数量，降低了液压能耗。降低了液压能耗。降低了液压能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化液压舵机


[0001]本专利技术涉及船舶舵机装备
，特别涉及一种一体化液压舵机。

技术介绍

[0002]舵机系统是船舶等姿态控制系统的最终执行机构，将控制指令信息转换为机械运动，是实现精确三维轨迹定向的保证，确保船舶按指定运动状态航行。舵机的性能直接影响到船舶航行器的最终性能。
[0003]传统液压式舵机系统结构简单，但往往受到交变应力影响，长期使用存在泄露风险，同时液压式舵机系统往往需要一系列附属设备，例如各种阀门、输油管路等，总体质量和体积较为庞大。随着航空航天技术以及船舶技术的发展，对各种先进的制导、导航技术的研究，对舵机系统的综合性能要求越来越高，促使舵机系统朝着体积质量不断减小，承载能力不断增强，控制性能不断提高等方向发展。现有技术的液压舵机已无法满足小型化、轻量化、高扭矩的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种能够满足船舶的一体化和小型化要求，集成度高、控制精度大幅度提高的一体化液压舵机。
[0005]具体技术方案如下：一种一体化液压舵机，包括壳体，壳体内设有闭环控制系统，壳体包括第一板体和第二板体，闭环控制系统包括蓄能器，单向阀，溢流阀，角度传感器，平衡阀组，伺服电机和微量泵，所述第一板体上设有蓄能器，单向阀，溢流阀，角度传感器和平衡阀组，所述第二板体与第一板体相邻设置，壳体内设有与闭环控制系统连接的齿轮齿条组件，齿轮齿条组件两端设置在第二板体上，所述壳体上设有伺服电机和微量泵。
[0006]作为优选方案，所述伺服电机与微量泵连接形成电机泵组，电机泵组与齿轮齿条组件连接。
[0007]作为优选方案，所述溢流阀与蓄能器连接。
[0008]作为优选方案，所述平衡阀组与电机泵组连接。
[0009]作为优选方案，所述齿轮齿条组件与舵机轴连接。
[0010]作为优选方案，所述齿轮齿条组件包括第一齿条，第二齿条和齿轮，第一齿条和第二齿条平行设置，齿轮设置在第一齿条和第二齿条之间，齿轮与舵机轴连接。
[0011]作为优选方案，第一齿条设有第一齿部，第二齿条设有第二齿部，齿轮分别与第一齿部和第二齿部啮合。
[0012]作为优选方案，第一齿条和第二齿条两端分别设有端盖，端盖与第二板体连接。
[0013]作为优选方案，所述第一板体位于壳体背面，第二板体位于第一板体两侧。
[0014]作为优选方案，所述角度传感器与齿轮齿条组件对应设置。
[0015]本专利技术的技术效果：本专利技术的一体化液压舵机采用一体化设计，集成度高、控制精度高、能耗低、设备体积小、承载能力强、可靠性高；系统控制方式为泵直接控制，减少了阀
件数量，降低了液压能耗。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例的一体化液压舵机的示意图。
[0017]图2是本专利技术实施例的一体化液压舵机的另一示意图。
[0018]图3是本专利技术实施例的闭环控制系统的示意图。
[0019]图4是本专利技术实施例的齿轮齿条组件的示意图。
[0020]图5是本专利技术实施例的壳体内结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面，结合实例对本专利技术的实质性特点和优势作进一步的说明，但本专利技术并不局限于所列的实施例。
[0022]如图1至图5所示，本实施例的一体化液压舵机，包括壳体1，壳体1内设有闭环控制系统2，壳体1包括第一板体11和第二板体12，闭环控制系统2包括蓄能器21，单向阀22，溢流阀23，角度传感器24，平衡阀组25，伺服电机26和微量泵27，所述第一板体11上设有蓄能器21，单向阀22，溢流阀23，角度传感器24和平衡阀组25，所述第二板体12与第一板体11相邻设置，壳体1内设有与闭环控制系统2连接的齿轮齿条组件3，齿轮齿条组件3两端设置在第二板体12上，所述壳体1上设有伺服电机26和微量泵27。上述技术方案中，一体化液压舵机整体安装在船壳体10上，通过舵机轴5与舵轴4连接，实现舵的转动。伺服电机26通过联轴器与微量泵27连接后通过法兰连接固定在舵机壳体1上，本实施例的微量泵27为双向微量泵。蓄能器21、单向阀22、溢流阀23、平衡阀组25通过螺纹固定于舵机壳体1上；角度传感器24固定于舵机壳体1上。运行过程中通过角度传感器24反馈舵机运行状态，设置闭环控制系统，通过角度传感器24及伺服电机26相互配合完成舵机的速度、精度及角度调节。系统运行过程中，蓄能器21主要作为储油装置使用，单向阀22主要用来控制油液循环方向。本实施例的一体化液压舵机集成度高、控制精度高、能耗低、设备体积小；系统控制方式为泵直接控制，减少了阀件数量，降低了液压能耗；采用闭式回路，降低储油装置(蓄能器)体积。
[0023]本实施例中，所述伺服电机26与微量泵27连接形成电机泵组，电机泵组与齿轮齿条组件3连接，采用伺服控制及高转速微量泵，转速范围达到500
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8000r/min，控制精度高。所述溢流阀23与蓄能器21连接。所述平衡阀组25与电机泵组连接，闭环控制系统2中还包括快换接头28，压力传感器29和测压接头30，。
[0024]本实施例中，所述齿轮齿条组件3与舵机轴5连接，从而控制舵机轴5。所述齿轮齿条组件3包括第一齿条31，第二齿条32和齿轮33，第一齿条31和第二齿条32平行设置，齿轮33设置在第一齿条31和第二齿条32之间，齿轮33与舵机轴5连接。第一齿条31设有第一齿部311，第二齿条32设有第二齿部321，齿轮33分别与第一齿部311和第二齿部321啮合。第一齿条31和第二齿条32两端分别设有端盖6，端盖6与第二板体12连接。上述技术方案中，第一、第二齿条31、32被端盖6限位，使其仅可在舵机壳体1的缸体中做直线运动。双齿条带动舵机轴5正反转，将齿轮齿条液压缸的推力转化成舵机轴5的输出扭矩。齿轮双齿条液压缸方式实现舵的转动，能够输出更大的扭矩、平稳的角速度和角位移。所述第一板体11位于壳体1背面，第二板体12位于第一板体两侧，所述角度传感器24与齿轮齿条组件3对应设置。
[0025]本实施例中，电机泵组由伺服电机及双向微量泵组成，电机泵组安装在舵机壳体1上。在舵机首次工作之前，通过外接油口连接外部油源，启动电机泵组，通过快换接头向系统内部注油，由压力传感器检测系统压力达到设定值、确保系统充满油液后，调节溢流阀及平衡阀至设定值，关闭电机泵组。
[0026]压力调节完毕后，去掉外接油源，电机泵组作为系统动力输出端，为齿轮齿条组件提供压力油。齿轮33与舵机轴5轴连成一体，壳体1相当于缸体，齿条相当于活塞杆，通过液压油推动第一、第二齿条两侧的活塞7，活塞7推动齿条做直线运动，齿条带动齿轮33做旋转运动从而带动舵轴5旋转，实现舵面的偏转。运行过程中通过角度传感器检测舵轴转动角度，实现舵机运行状态的控制。
[0027]整个舵机系统为闭环控制系统，通过角度传感器及伺服电机相互配合完成舵机的速度、精度及角度调节。系统运行过程中，蓄能器主要作为储油装置使用，单向阀主要用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化液压舵机，包括壳体，其特征在于，壳体内设有闭环控制系统，壳体包括第一板体和第二板体，闭环控制系统包括蓄能器，单向阀，溢流阀，角度传感器，平衡阀组，伺服电机和微量泵，所述第一板体上设有蓄能器，单向阀，溢流阀，角度传感器和平衡阀组，所述第二板体与第一板体相邻设置，壳体内设有与闭环控制系统连接的齿轮齿条组件，齿轮齿条组件两端设置在第二板体上，所述壳体上设有伺服电机和微量泵。2.根据权利要求1所述的一体化液压舵机，其特征在于，所述伺服电机与微量泵连接形成电机泵组，电机泵组与齿轮齿条组件连接。3.根据权利要求2所述的一体化液压舵机，其特征在于，所述溢流阀与蓄能器连接。4.根据权利要求3所述的一体化液压舵机，其特征在于，所述平衡阀组与电机泵组连接。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欣，陈洋，马军国，李杰，赵莽强，唐爽，
申请(专利权)人：中船重工重庆液压机电有限公司，
类型：发明
国别省市：