本发明专利技术属于液压传动及其控制领域，提供一种适用于负负载的泵阀联控的EHA装置，包括串联电机泵、单向阀、蓄能器、溢流阀、冷却器、作动缸、伺服阀、液动换向阀、电磁换向阀、高压过滤器、吸油过滤器、油箱、电气控制系统；本发明专利技术装置可实现负负载情况下高频率、低损耗、油液清洁冷却、油箱补油及作动控制冗余备份。当作动器处于负负载情况下，电机泵低转速运行，通过伺服阀控制实现外负载推动作动缸达到指令位置，提高响应频率，降低功耗及阀节流噪声的目的；实时进行油液的净化和冷却；当电机、泵等部件故障时，可切换到外部液压油源供油，利用伺服阀进行作动缸的控制。服阀进行作动缸的控制。服阀进行作动缸的控制。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于负负载的泵阀联控的EHA装置
[0001]本专利技术属于液压传动及其控制领域，具体涉及一种适用于负负载的泵阀联控的EHA装置。
技术介绍
[0002]典型的电动静液作动器(Electrical
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Hydraulic Actuator)简称EHA，主要由电机、液压泵、安全阀、作动缸、油箱等组成，具有集成化程度高、结构紧凑、效率高等特点，广泛用于航空舵机系统，但由于电动机和泵的响应速度较慢，难于满足高响应频率要求的场合。为提高系统响应频率，国内学者提出了泵阀联合的EHA的技术方案，其将高频响的伺服阀控制系统与泵控系统结合起来，根据不同的工况使用要求，调节泵控和伺服阀控的工作过程，使EHA可以兼顾频率和响应需求，泵阀联合EHA结合了阀控响应高和泵控效率高的优点，但是仍然存在以下不足之处：一是仍然存在阀控的节流损失，特别是在负负载情况下，要求具有较高频率响应需求的场合；二是自我油液清洁及冷却能力不足，对油质要求较高；三是电机泵仍然需要正反转来改变作动器作动方向，响应频率较低且对液压泵的要求较高，电气控制系统也更为复杂；四是电机泵故障下，缺少必要的冗余备份，难于满足高可靠任务要求的系统。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是针对任务可靠度要求高且负负载工况频繁的舵机系统，为了消除EHA频率响应低、电机正反转要求高、油液清洁及冷却能力不足、缺少冗余设计的弱点，提供一种适用于负负载的泵阀联控的EHA装置，可实现负负载情况下高频率、低损耗、油液清洁冷却、油箱补油及作动控制冗余备份。当作动器处于负负载情况下，电机泵低转速运行，通过伺服阀控制实现外负载推动作动缸达到指令位置，提高响应频率，降低功耗及阀节流噪声的目的；实时进行油液的净化和冷却；当电机、泵等部件故障时，可切换到外部液压油源供油，利用伺服阀进行作动缸的控制。
[0004]本专利技术的目的是通过如下技术措施来实现的。
[0005]一种适用于负负载的泵阀联控的EHA装置，包括串联电机泵、第一单向阀、第一蓄能器、第一溢流阀、冷却器、第二溢流阀、第二单向阀、第三单向阀、作动缸、伺服阀、液动换向阀、第一电磁换向阀、第二蓄能器、第四单向阀、第二电磁换向阀、第五单向阀、高压过滤器、第三溢流阀、吸油过滤器、油箱、电气控制系统；所述串联电机泵中包括低排量液压泵和大流量液压泵，所述低排量液压泵的P口与第三溢流阀和高压过滤器的P口相连，吸油口与吸油过滤器的A口相连；所述大流量液压泵的P口与第一单向阀的A口相连，吸油口与吸油过滤器的A口相连；所述的串联电机泵中的电动机为变频电机，其转速反馈信号与电气控制系统连接并接受电气控制系统的变频和启停控制；所述的第一单向阀的A口与大流量液压泵的P口相连，B口与第一溢流阀和第一蓄能器相连；所述的第一蓄能器与第一单向阀的B口和第一溢流阀的P口及液动换向阀的P1口相连；所述的第一溢流阀的T口与冷却器的A口相连；
所述冷却器的A口与第一溢流阀、第二溢流阀及第三溢流阀的T口相连，与液动换向阀的T1口相连，与第五单向阀的B口相连，冷却器的T口与油箱相连；所述的第二溢流阀的P口与第四单向阀的B口、第二蓄能器、第一电磁换向阀的A口、液动换向阀的K2口及伺服阀的Y口相连；所述第二单向阀和第三单向阀的A口共同与伺服阀的T口相连，第二单向阀的B口与伺服阀的A口相连，第三单向阀的B口与伺服阀的B口相连；所述的作动缸的A口与伺服阀的A口相连，作动缸的B口与伺服阀的B口相连，其向电气控制系统反馈位移信号；所述的伺服阀的P口与液动换向阀的A口相连，T口与液动换向阀的B口相连；所述的液动换向阀的K1口与外部液压油源的控制口K相连，液动换向阀的P2口和T2口分别与外部液压油源的压力油口P口和回油T口相连；所述的第一电磁换向阀的P口与外部液压油源的压力油口P口相连；所述的第二蓄能器与第四单向阀的B口和第一电磁换向阀的A口相连；所述的第四单向阀的A口与高压过滤器的B口和第二电磁换向阀的P口相连；所述的第二电磁换向阀的A口与第五单向阀的A口相连；所述第五单向阀的B口与冷却器的A口相连；所述的高压过滤器的A口与第三溢流阀的P口和低排量液压泵的出油口相连；所述的吸油过滤器的T口与油箱相连；所述的电气控制系统接受串联电机泵的速度信号和作动缸的位移信号，向串联电机泵发送变频控制信号，向伺服阀发送控制信号，向第一电磁换向阀和第二电磁换向阀发送控制信号。
[0006]在上述技术方案中，所述的串联电机泵的两台液压泵同轴并通过共同变频电机带动；所述的串联电机泵只进行变频调转速，不进行正反转，其作动缸的正反向运动通过伺服阀控制。
[0007]本专利技术泵阀联控的EHA装置具有以下优点：1.在负负载情况下的低功耗和低噪声，当作动器处于负负载情况下(即外负载作用力的方向和作动缸运动方向相同)，串联电机泵以较小流量输出(此时噪声低)，通过伺服阀与作动缸串联的两个单向阀组成阀控回路，在控制信号作用下由外负载带动作动缸到达指令位置，实现低功耗动作和低噪声；2.响应频率高，电机泵输出流向不变但流量可变的液压油源，作动缸需要换向动作时，伺服阀在控制油和控制信号的作用下完成换向，从而完成作动缸的换向；3.自我油液清洁及冷却，通常情况下串联电机泵的低排量泵与回路上的电磁换向阀组成自我循环回路，可实现油液的净化和冷却；4.任务的高可靠性，当电机、泵等部件故障时，可切换到外部液压油源供油，利用伺服阀进行作动缸的控制。
[0008]本专利技术适用于集成化程度要求高、功率损耗要求低、频率响应要求高及低换向冲击的舵面控制系统，串联电机泵既作为动力源又作为净化和系统冷却油源，作动器动作时伺服阀换向进行作动缸的换向控制，串联电机泵故障时，伺服阀则利用外部液压油源实现向典型阀控系统的转变。
附图说明
[0009]图1为本专利技术装置的原理示意图。
[0010]图中：1
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串联电机泵、2
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第一单向阀、3
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第一蓄能器、4
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第一溢流阀、5
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冷却器、6
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第二溢流阀、7
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第二单向阀、8
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第三单向阀、9
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作动缸、10
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伺服阀、11
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液动换向阀、12
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第一电磁换向阀、13
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第二蓄能器、14
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第四单向阀、15
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第二电磁换向阀、16
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第五单向阀、17
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高压过滤器、18
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第三溢流阀、19
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吸油过滤器、20
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油箱、21
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电气控制系统。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于负负载的泵阀联控的EHA装置，其特征是：包括串联电机泵、第一单向阀、第一蓄能器、第一溢流阀、冷却器、第二溢流阀、第二单向阀、第三单向阀、作动缸、伺服阀、液动换向阀、第一电磁换向阀、第二蓄能器、第四单向阀、第二电磁换向阀、第五单向阀、高压过滤器、第三溢流阀、吸油过滤器、油箱、电气控制系统；所述串联电机泵中包括低排量液压泵和大流量液压泵，所述低排量液压泵的P口与第三溢流阀和高压过滤器的P口相连，吸油口与吸油过滤器的A口相连；所述大流量液压泵的P口与第一单向阀的A口相连，吸油口与吸油过滤器的A口相连；所述的串联电机泵中的电动机为变频电机，其转速反馈信号与电气控制系统连接并接受电气控制系统的变频和启停控制；所述的第一单向阀的A口与大流量液压泵的P口相连，B口与第一溢流阀和第一蓄能器相连；所述的第一蓄能器与第一单向阀的B口和第一溢流阀的P口及液动换向阀的P1口相连；所述的第一溢流阀的T口与冷却器的A口相连；所述冷却器的A口与第一溢流阀、第二溢流阀及第三溢流阀的T口相连，与液动换向阀的T1口相连，与第五单向阀的B口相连，冷却器的T口与油箱相连；所述的第二溢流阀的P口与第四单向阀的B口、第二蓄能器、第一电磁换向阀的A口、液动换向阀的K2口及伺服阀的Y口相连；所述第二单向阀和第三单向阀的A口共同与伺服阀的T口相连，第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡军华，曾利建，段薇，毋迪，吴正江，杨勇，伍健，王泽，曾保平，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：
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