自持式液压致动器系统技术方案

本发明专利技术的液压线性致动器系统包括泵，该泵构造为沿单一方向以基本恒定的速度旋转。通过系统的流体的方向和流速均可通过调节泵的定子与转子之间的位置关系来进行控制。此位置关系可在正向流动状态、非流动状态与反向流动状态之间调节。液压线性致动器响应于通过系统的流体的流动，由此以通过泵的正向流动状态沿第一方向以及通过泵的反向流动状态沿第二方向移置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自持式致动器系统，具体地，涉及一种自持式液压线性致动器系统，该系统具有泵和线性致动器，该泵的泵组件是可调节的，由此以控制通过系统的流体流的速 度和方向，而该线性致动器响应于该流体流。
技术介绍
具有包括双向泵的密闭液压系统的自持式液压致动器系统在本领域中是已知的。 迄今为止，这些系统需要双向电机来驱动泵。因此，泵旋转的速度和方向进而通过系统的流 体流的速度和方向是驱动泵的电机的运动的直接结果。最适合于此目的的电机是电动伺服 电机，其能够根据需要迅速改变速度和方向。这在运动仿真领域中是特别有意义的。 存在许多与使用伺服电机来驱动双向泵相关的缺点。 一个主要缺点是由于在任务 的执行期间，双向伺服电机必须构造为多次执行并承受速度和/或方向的严格的显著瞬时 变化，所以它们是昂贵的。 因此存在对于自持式液压线性致动器系统的需求，该系统具有泵和线性致动器， 该泵的泵组件是可调节的，由此以控制通过系统的流体流的速度和方向，而该线性致动器 响应于该流体流。如果系统包括密闭液压系统，将是有利的。
技术实现思路
本专利技术是一种自持式液压线性致动器系统，该系统具有泵和线性致动器，该泵的 泵组件是可调节的，由此以控制通过系统的流体流的速度和方向，而该线性致动器响应于 该流体流。 根据本专利技术的另一教义，一种自持式液压致动器系统包括a)驱动电机，其构造 为以基本恒定的速度旋转；b)液压泵，其通过该驱动电机驱动；C)液压线性致动器，其与该 液压泵处于流体连通，由此以通过正向流动状态沿第一方向以及通过反向流动状态沿第二 方向进行驱动；d)控制系统，其与该液压泵关联，该控制系统构造为控制液压泵在正向流 动状态、非流动状态与反向流动状态之间的调节，并且该控制系统包括双向电机，使得该调 节的速度和方向通过该双向电机来执行；以及e)定位系统，其构造为提供关于液压线性致 动器的位置信息。 根据本专利技术的又一教义，液压泵包括可控变量泵组件，使得所述调节包括可控变 量泵组件的变化。 根据本专利技术的另一教义，液压泵包括定子和布置在该定子内的转子，并且可控变量泵组件的变化包括调节定子与转子之间的位置关系。 根据本专利技术的又一教义，液压泵是叶片泵。 根据本专利技术的另一教义，定位系统包括位置反馈系统，该位置反馈系统构造为提 供关于液压线性致动器的位置信息。 根据本专利技术的又一教义，该位置反馈系统包括与致动器关联的光学编码器和线性电位计中的至少一个。 根据本专利技术的另一教义，液压泵与致动器之间的流体连通经由密闭的液压系统。 根据本专利技术的又一教义，还提供a)流体膨胀贮槽；以及b)阀结构，其构造为保持 流体膨胀贮槽与液压泵的下游端口之间的流体连通。 根据本专利技术的另一教义，液压泵构造有第一端口和第二端口，并且该第一端口和 该第二端口交替用作上游端口和下游端口 ，使得当第一端口用作上游端口时，第二端口用 作下游端口，而当第一端口用作下游端口时，第二端口用作上游端口，因此，取决于第一端 口和第二端口中的哪一个用作下游端口 ，该阀结构保持流体膨胀贮槽与第一端口和第二端 口中的一个之间的流体连通。 根据本专利技术的又一教义，流体膨胀贮槽是不开孔的。 附图说明 这里参考附图仅通过示例对本专利技术进行描述，其中 图1是根据本专利技术的教义构造和操作的自持式液压线性致动器系统的优选实施 例的侧视图； 图2是图1的实施例的顶视图； 图3是沿线A-A截取的图1的实施例的横剖视图，显示了朝着泵外壳的左侧调节 的定子； 图4是沿线B-B截取的图1的实施例的横剖视图，显示了朝着泵外壳的左侧调节 的定子； 图5是沿线B-B截取的图1的实施例的横剖视图，显示了朝着泵外壳的左侧调节 的定子； 图6是沿线B-B截取的图1的实施例的横剖视图，显示了调节到中性位置的定子； 图7是根据本专利技术的教义构造和操作的优选液压回路的示意图，显示了布置处于 流体供应状态的梭动阀； 图8是根据本专利技术的教义构造和操作的优选液压回路的示意图，显示了布置处于 流体接收状态的梭动阀； 图9是根据本专利技术的教义构造和操作的用于线性致动器的控制系统的优选实施 例的框图。具体实施例方式本专利技术是一种自持式液压线性致动器系统，该系统具有泵和线性致动器，该泵的 泵组件是可调节的，由此以控制通过系统的流体流的速度和方向，而该线性致动器响应于 该流体流。 参考附图和所附的描述可更好地理解根据本专利技术的自持式液压线性致动器系统 的原理和操作。 作为介绍，本专利技术的液压线性致动器系统包括泵，该泵构造为沿单一方向以基本 恒定的速度旋转。因此，驱动泵的驱动电机能是诸如本领域中已知的单向恒速电机，而不是 双向变速的伺服电机。与采用更昂贵的双向变速伺服电机的系统相比，这为本专利技术的液压线性致动器系统提供了明显的成本优势。 通过调节泵的构造来控制流体通过系统的方向和流速，泵可在正向流动状态、中 性的非流动状态与反向流动状态之间调节。液压线性致动器响应于通过系统的流体的流 动，由此以通过泵的正向流动状态沿第一方向移置以及通过泵的反向流动状态沿第二方向 移置。 应注意的是此处术语"顺时针"、"逆时针"、"左"和"右"的使用参照如图中所示的方向来使用。 现在参照附图，图1和图2分别示出了本专利技术的液压线性致动器系统2的优选实 施例的外部的侧视图和顶视图。此处显示了驱动电机4、容纳步进电机的步进电机外壳6、 线性致动器8和泵20，如将在下文讨论的，该步进电机执行泵的构造的调节。流体膨胀贮槽 40附接到泵20，将在下文对流体膨胀贮槽40进行讨论。 驱动电机优选是AC电动机。然而，应注意的是可使用基本任何驱动装置，诸如但 不限于DC电动机和内燃发动机来驱动泵。 如此处所示的，线性致动器8可以是液压缸和活塞致动器，其中致动器缸10经由 泵20的致动器附属延伸部12刚性附接到泵20，该致动器附属延伸部12构造有流体通道， 所述流体通道在泵20与致动器缸10之间提供流体连通。将认识的是致动器8不需附接到 泵20并且流体连通可通过本领域中已知的基本任何方法，诸如但不限于软管、管子、管道 以及任何其它合适的流体导管来提供。此外将认识的是基本任何液压驱动装置都可与本发 明的泵20关联。 在此处描述的优选实施例中，所示的泵20是构造有可控变量泵组件的旋转叶片 泵。然而，应注意的是本专利技术的原理也可同等有利地应用于活塞泵。如图3-6中所示，布置 在泵外壳22内的变量泵组件包括可移置的定子24以及布置在该定子24内的具有多个叶 片28的转子26。定子24构造为绕枢轴30旋转，而转子26在静止位置中旋转。因此，定子 24与转子26之间的位置关系可进行调节。当对定子24与转子26之间的位置关系进行调 节时，工作泵容积32在定子24内的位置改变，如图4-6中清楚示出的。这还改变了工作泵 容积32与入口 /出口 34和36的位置关系。此处将端口 34和36称为入口 /出口 ，因为它 们的作用随着通过泵的流体流的方向改变。关于此处的讨论，认为转子沿顺时针方向(见 箭头38)旋转。 在图4中，定子24移置到最左侧，并且工作泵容积32的大部分位于转子26的左 侧。因此，流体在膨胀冲程期间通过入口 /出口 36吸入工作泵容积32中，该入口 /出口 36 此时用作入口 。随着泵来到排放冲程，流体被迫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自持式液压致动器系统，包括：（ａ）驱动电机，其构造为以基本恒定的速度旋转；（ｂ）液压泵，其通过所述驱动电机驱动；（ｃ）液压线性致动器，其与所述液压泵处于流体连通，由此以通过正向流动状态沿第一方向以及通过反向流动状态沿第二方向进行驱动；（ｄ）控制系统，其与所述液压泵关联，所述控制系统构造为控制所述液压泵在所述正向流动状态、非流动状态与所述反向流动状态之间的调节，并且所述控制系统包括双向电机，使得所述调节的速度和方向通过所述双向电机来执行；以及（ｅ）定位系统，其构造为提供关于所述液压线性致动器的位置信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾维拉姆艾伯，亚历山大科恩，
申请(专利权)人：艾诗拉丹股份有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]