【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空液压作动，尤其涉及一种电静液作动器及其控制方法。
技术介绍
1、随着液压与作动技术向多电化方向发展，电能将逐步取代液压能，成为飞控作动系统的主要能源。电静液作动器作为液压与作动技术多电化发展趋势的典型代表，完成了伺服电机、液压泵、阀块、作动筒等多个部件的高度集成，能够在本地实现电能向液压能的转换，并按需输出。相比于传统飞机的液压伺服作动器，电静液作动器直接使用电能作为输入能源，可以取消传统飞机中错综复杂的液压管路，有利于提高飞机的维护性并降低失效风险。同时，电静液作动器的液压能源在本地生成，可以根据负载需求定制化生成和输出，提升系统能源利用效率。
2、目前，电静液作动器通常采用泵控或阀控方式实现流量控制。泵控方式结合负载需求调节电机泵转速，按需输出流量，不存在节流损失，能够减少系统废热生成，提升系统效率，但是由于电机泵加上负载的大惯量，限制了系统的短时加减速性能，无法满足系统的高频响要求。阀控方式通常采用定转速的液压泵输出液压能源，通过控制液压阀的方向和开度，达到控制液压能源按需输出的目的，阀控方式控制灵活，系统响应迅速，能达到非常高的控制带宽，但是节流生热问题严重，系统效率偏低。因此，为了解决泵控模式下控制灵活度弱和阀控模式下能量利用率低导致发热严重的问题，亟需提供一种新的电静液作动器。
技术实现思路
1、为了解决现有电静液作动器泵控模式下控制灵活度弱和阀控模式下能量利用率低导致发热严重的问题，本专利技术提供了一种电静液作动器及其控制方法，能够根据外
2、第一方面，提供一种电静液作动器，包括：伺服电机1、单向液压泵2、高压油箱4、可变通流孔直接驱动伺服阀7、对称作动筒8、直线位移传感器9、控制器10，伺服电机1与单向液压泵2连接，伺服电机1带动单向液压泵2单向旋转；可变通流孔直接驱动伺服阀7具有四个油口，分别为第一油口a、第二油口b、第三油口c和第四油口d，第一油口a连接单向液压泵2的出油口，第二油口b连接高压油箱4和单向液压泵2的进油口，第三油口c连接对称作动筒8的上腔进油口，第四油口d连接对称作动筒8的下腔进油口；单向液压泵2的进油口连接高压油箱4，单向转动时从高压油箱4吸取油液，高压油箱4用于提供高压油液；控制器10连接伺服电机1、可变通流孔直接驱动伺服阀7、直线位移传感器9；直线位移传感器9位于对称作动筒8上，控制器10获取对称作动筒8的直线位置，并基于对称作动筒8的直线位置对伺服电机1和可变通流孔直接驱动伺服阀7进行控制。
3、可选地，所述电静液作动器还包括：单向阀一3、单向阀二5、油滤6；单向阀一3位于单向液压泵2和高压油箱4之间，单向液压泵2的吸油口连接单向阀一3的出口，单向阀一3的进口连接高压油箱4，用于控制油液只能从高压油箱4流向单向液压泵2；单向阀二5位于单向液压泵2和可变通流孔直接驱动伺服阀7之间，单向液压泵2的出油口连接单向阀二5的进口，单向阀二5的出口连接可变通流孔直接驱动伺服阀7，用于控制油液只能从单向液压泵2流向可变通流孔直接驱动伺服阀7；油滤6位于可变通流孔直接驱动伺服阀7和高压油箱4之间，用于过滤回油油液中的杂质，提升油液品质。
4、可选地，可变通流孔直接驱动伺服阀7包括阀芯71和位于阀芯71外侧的阀套72，阀芯71在直线力电机的推动下，能在阀套72内左右移动，形成闭环，调整出油孔通流面积，实现油路切换和可变流量输出。
5、可选地，阀套为圆柱形结构，其从左到右依次开有五组通油孔，分别是多个第一通油孔、多个第二通油孔、多个第三通油孔、多个第四通油孔和多个第五通油孔；第一通油孔、第三通油孔和第五通油孔的开口为圆孔；第二通油孔和第四通孔的开口为十字型开口，十字型开口两端通流面积比中间位置通流面积小；
6、阀套72的第一通油孔和第五通油孔沟通，对应可变通流孔直接驱动伺服阀7的第二油口b；阀套72的第二通油孔对应可变通流孔直接驱动伺服阀7的第三油口c；阀套72的第三通油孔对应可变通流孔直接驱动伺服阀7的第一油口a；阀套72的第四通油孔对应可变通流孔直接驱动伺服阀7的第四油口d。
7、可选地，阀芯整体为圆柱形结构，其从左到右依次设有两个轴肩结构，分别为第一轴肩和第二轴肩；第一轴肩和第二轴肩的宽度与阀套72的第二通油孔和第四通孔开口的轴向宽度相同，在中立位置能完全堵住阀套72的第二通油孔和第四通孔，进而封住对应油路。
8、可选地，可变通流孔直接驱动伺服阀7处在中立位置时，阀芯71的第一轴肩堵住阀套72的第二通油孔，阀芯71的第二轴肩堵住阀套72的第四通油孔，可变通流孔直接驱动伺服阀7的a口、b口、c口和d口均处于断路状态；
9、阀芯71向左移动小的距离时，阀芯71的第一轴肩在左侧大部分阻挡阀套72的第二通油孔，阀芯71的第二轴肩在左侧大部分阻挡阀套72的第四通油孔，可变通流孔直接驱动伺服阀7的c口和d口为小通流面积，可变通流孔直接驱动伺服阀7的a口和c口沟通，可变通流孔直接驱动伺服阀7的b口和d口沟通，但a口到c口和b口到d口的油路处于节流状态；
10、阀芯71向左移动大的距离时，阀芯71的第一轴肩在左侧小部分阻挡阀套72的第二通油孔，阀芯71的第二轴肩在左侧小部分阻挡阀套72的第四通油孔，可变通流孔直接驱动伺服阀7的c口和d口为大通流面积，可变通流孔直接驱动伺服阀7的a口和c口沟通，可变通流孔直接驱动伺服阀7的b口和d口沟通，a口到c口和b口到d口的油路处于完全通流状态。
11、可选地，阀芯71向右移动小的距离时，阀芯71的第一轴肩在右侧大部分阻挡阀套72的第二通油孔，阀芯71的第二轴肩在右侧大部分阻挡阀套72的第四通油孔，可变通流孔直接驱动伺服阀7的c口和d口为小通流面积，可变通流孔直接驱动伺服阀7的b口和c口沟通，可变通流孔直接驱动伺服阀7的a口和d口沟通，但是a口到d口和b口到c口的油路处于节流状态；
12、阀芯71向右移动大的距离时，阀芯71的第一轴肩在右侧小部分阻挡阀套72的第二通油孔，阀芯71的第二轴肩在右侧小部分阻挡阀套72的第四通油孔，可变通流孔直接驱动伺服阀7的c口和d口为大通流面积，可变通流孔直接驱动伺服阀7的b口和c口沟通，可变通流孔直接驱动伺服阀7的a口和d口沟通，a口到d口和b口到c口的油路处于完全通流状态。
13、通过控制阀芯71的位置，就能实现可变通流孔直接驱动伺服阀7的油路切换和工作状态选择。
14、第二方面，提供一种电静液作动器的控制方法，用于第一方面任一所述的电静液作动器，所述方法包括：
15、控制器10根据控制指令和直线位移传感器9反馈的对称作动筒8直线位移，控制伺服电机1的转动和可变通流孔直接驱动伺服阀7的动作，按需输出流量，实现对称作动筒8的位置闭环控制。
16、9、根据权利要求8所述的方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电静液作动器，其特征在于，包括：伺服电机(1)、单向液压泵(2)、高压油箱(4)、可变通流孔直接驱动伺服阀(7)、对称作动筒(8)、直线位移传感器(9)、控制器(10)，伺服电机(1)与单向液压泵(2)连接，伺服电机(1)带动单向液压泵(2)单向旋转；可变通流孔直接驱动伺服阀(7)具有四个油口，分别为第一油口A、第二油口B、第三油口C和第四油口D，第一油口A连接单向液压泵(2)的出油口，第二油口B连接高压油箱(4)和单向液压泵(2)的进油口，第三油口C连接对称作动筒(8)的上腔进油口，第四油口D连接对称作动筒(8)的下腔进油口；单向液压泵(2)的进油口连接高压油箱(4)，单向转动时从高压油箱(4)吸取油液；控制器(10)连接伺服电机(1)、可变通流孔直接驱动伺服阀(7)、直线位移传感器(9)；直线位移传感器(9)位于对称作动筒(8)上，控制器(10)获取对称作动筒(8)的直线位置，并基于对称作动筒(8)的直线位置对伺服电机(1)和可变通流孔直接驱动伺服阀(7)进行控制。
2.根据权利要求1所述的电静液作动器，其特征在于，所述电静液作动器还包括：单向阀一(3)、
3.根据权利要求1所述的电静液作动器，其特征在于，可变通流孔直接驱动伺服阀(7)包括阀芯(71)和位于阀芯(71)外侧的阀套(72)，阀芯(71)在直线力电机的推动下，能在阀套(72)内左右移动，形成闭环，调整出油孔通流面积，实现油路切换和可变流量输出。
4.根据权利要求3所述的电静液作动器，其特征在于，阀套为圆柱形结构，其从左到右依次开有五组通油孔，分别是多个第一通油孔、多个第二通油孔、多个第三通油孔、多个第四通油孔和多个第五通油孔；第一通油孔、第三通油孔和第五通油孔的开口为圆孔；第二通油孔和第四通孔的开口为十字型开口，十字型开口两端通流面积比中间位置通流面积小；
5.根据权利要求4所述的电静液作动器，其特征在于，阀芯整体为圆柱形结构，其从左到右依次设有两个轴肩结构，分别为第一轴肩和第二轴肩；第一轴肩和第二轴肩的宽度与阀套(72)的第二通油孔和第四通孔开口的轴向宽度相同，在中立位置能完全堵住阀套(72)的第二通油孔和第四通孔。
6.根据权利要求5所述的电静液作动器，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的电静液作动器，其特征在于，阀芯(71)向右移动小的距离时，阀芯(71)的第一轴肩在右侧大部分阻挡阀套(72)的第二通油孔，阀芯(71)的第二轴肩在右侧大部分阻挡阀套(72)的第四通油孔，可变通流孔直接驱动伺服阀(7)的C口和D口为小通流面积，可变通流孔直接驱动伺服阀(7)的B口和C口沟通，可变通流孔直接驱动伺服阀(7)的A口和D口沟通，但是A口到D口和B口到C口的油路处于节流状态；
8.一种电静液作动器的控制方法，其特征在于，用于权利要求1至7任一所述的电静液作动器，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电静液作动器，其特征在于，包括：伺服电机(1)、单向液压泵(2)、高压油箱(4)、可变通流孔直接驱动伺服阀(7)、对称作动筒(8)、直线位移传感器(9)、控制器(10)，伺服电机(1)与单向液压泵(2)连接，伺服电机(1)带动单向液压泵(2)单向旋转；可变通流孔直接驱动伺服阀(7)具有四个油口，分别为第一油口a、第二油口b、第三油口c和第四油口d，第一油口a连接单向液压泵(2)的出油口，第二油口b连接高压油箱(4)和单向液压泵(2)的进油口，第三油口c连接对称作动筒(8)的上腔进油口，第四油口d连接对称作动筒(8)的下腔进油口；单向液压泵(2)的进油口连接高压油箱(4)，单向转动时从高压油箱(4)吸取油液；控制器(10)连接伺服电机(1)、可变通流孔直接驱动伺服阀(7)、直线位移传感器(9)；直线位移传感器(9)位于对称作动筒(8)上，控制器(10)获取对称作动筒(8)的直线位置，并基于对称作动筒(8)的直线位置对伺服电机(1)和可变通流孔直接驱动伺服阀(7)进行控制。
2.根据权利要求1所述的电静液作动器，其特征在于，所述电静液作动器还包括：单向阀一(3)、单向阀二(5)、油滤(6)；单向阀一(3)位于单向液压泵(2)和高压油箱(4)之间，单向液压泵(2)的吸油口连接单向阀一(3)的出口，单向阀一(3)的进口连接高压油箱(4)，用于控制油液只能从高压油箱(4)流向单向液压泵(2)；单向阀二(5)位于单向液压泵(2)和可变通流孔直接驱动伺服阀(7)之间，单向液压泵(2)的出油口连接单向阀二(5)的进口，单向阀二(5)的出口连接可变通流孔直接驱动伺服阀(7)，用于控制油液只能从单向液压泵(2)流向可变通流孔直接驱动伺服阀(7)；油滤(6)位于可变通流孔直接驱动伺服阀(7)和高压油箱(4)之间。
...【专利技术属性】
技术研发人员：段杰，徐礼林，张鹏飞，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：
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