无人机舵机液压操纵助力装置

摘要

本发明属于无人机液压技术，涉及一种无人机舵机液压操纵助力装置。本发明无人机舵机液压操纵助力装置用变频电机控制的定量液压泵为压力源实现刹车，定量液压泵的驱动轴不需要与发动机轴连接，该连接方式简单，安装装置的位置不受限制。通过控制变频电机的输出转速来控制定量液压泵的开启和输出流量，能耗低。通过液控两位三通换向阀的使用保证流量传感器始终处于系统的回油路，提高了系统检测的准确性。该助力装置选用了成本低，对油液精度要求低的换向阀，因此，该装置故障率低。该助力装置通过安装一类流量传感器同时检测舵机的速度和位移，减少了飞控系统的负担。安有压力传感器探测系统压力，保证控制系统可以了解操纵助力装置的实时信息。

权利要求

1.无人机舵机液压操纵助力装置，液压操纵助力装置包括：左液控两位三通换向阀，右液控两位三通换向阀、舵机助力马达、左、右压力传感器，左、右流量传感器，三位四通电磁阀，其特征是，变频电机与无人机飞控系统相接，变频电机的输出轴与定量液压泵相接，定量液压泵吸油端与飞机的液压油箱相接，定量液压泵压力输出口与油滤的一端连接，油滤的另一端分别与溢流阀的进油口和三位四通电磁阀的P口连接，溢流阀的泄油口和三位四通电磁阀的T口均与油箱连接，三位四通电磁阀的A口分别与左压力传感器,左液控两位三通换向阀的A口和左流量传感器出油端连接，左流量传感器的进油端与左液控两位三通换向阀的B口连接，三位四通电磁阀的B口分别与右压力传感器,右液控两位三通换向阀的B口和右流量传感器的出油端连接，右流量传感器的进油端与右液控两位三通换向阀的A口连接，左液控两位三通换向阀的P口分别与右液控两位三通换向阀的液压控制端及舵机助力马达一端连接，舵机助力马达另一端分别与左液控两位三通换向阀的液压控制端和右液控两位三通换向阀的P口连接。

说明书

无人机舵机液压操纵助力装置

技术领域

[0001] 本发明属于无人机液压技术，涉及一种无人机舵机液压操纵助力装置。

背景技术

[0002] 在现有的无人机舵机液压操纵助力装置中，一般采用电液控制伺服液压系统，通过控制电液伺服阀(或比例阀)的开口来控制系统的流量和压力来实现舵机操纵助力，通过速度传感器和位移传感器检测舵机运动的速度及位移，该结构重量重，结构复杂，需要检测的信号多。这种方式有3点弊端：

[0003] (1)安装位置受限：液压泵轴必须和发动机轴相连，液压泵的位置没有选择的余地，并且液压泵轴和发动机轴的连接工艺要求高。

[0004] (2)电液伺服阀的控制检测的信号多：需要速度传感器，位移传感器，压力传感器等，传感器多。

[0005] (3)电液伺服阀(或比例阀)对油液精度要求高，系统故障率高，造价较贵。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提出一种使用寿命长、结构简单、成本低、安装位置不受限，便于集成化的无人机舵机液压操纵助力装置。

[0007] 本发明的技术解决方案是，

[0008] 液压操纵助力装置包括：左液控两位三通换向阀，右液控两位三通换向阀、舵机助力马达、左、右压力传感器，左、右流量传感器，三位四通电磁阀，变频电机与无人机飞控系统相接，变频电机的输出轴与定量液压泵相接，定量液压泵吸油端与飞机的液压油箱相接，定量液压泵压力输出口与油滤的一端连接，油滤的另一端分别与溢流阀的进油口和三位四通电磁阀的P口连接，溢流阀的泄油口和三位四通电磁阀的T口均与油箱连接，三位四通电磁阀的A口分别与左压力传感器,左液控两位三通换向阀的A口和左流量传感器出油端连接，左流量传感器的进油端与左液控两位三通换向阀的B口连接，三位四通电磁阀的B口分别与右压力传感器,右液控两位三通换向阀的B口和右流量传感器的出油端连接，右流量传感器的进油端与右液控两位三通换向阀的A口连接，左液控两位三通换向阀的P口分别与右液控两位三通换向阀的液压控制端及舵机助力马达一端连接，舵机助力马达另一端分别与左液控两位三通换向阀的液压控制端和右液控两位三通换向阀的P口连接。

[0009] 本发明具有的优点和有益效果

[0010] (1).无人机舵机液压操纵助力装置用变频电机控制的定量液压泵为压力源实现刹车，定量液压泵的驱动轴不需要与发动机轴连接，该连接方式简单，安装装置的位置不受限制。

[0011] (2).通过控制变频电机的输出转速来控制定量液压泵的开启和输出流量，能耗低。

[0012] (3).通过液控两位三通换向阀的使用保证流量传感器始终处于系统的回油路，提高了系统检测的准确性。

[0013] (4).该助力装置选用了成本低，对油液精度要求低的换向阀，因此，该装置故障率低，成本低。

[0014] (5).该助力装置通过安装一类流量传感器同时检测舵机的速度和位移，减少了飞控系统的负担。

[0015] (6).安有压力传感器探测系统压力，保证控制系统可以了解操纵助力装置的实时信息。

附图说明

[0016] 图1是本发明结构原理图，图中的实线为液压管路，双点划线为电气控制线。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明作详细说明。

[0018] 无人机舵机液压操纵助力装置包括油箱1，定量液压泵2，变频电机3，油滤4，三位四通电磁阀5，溢流阀6，左流量传感器7，左压力传感器8，左液控两位三通换向阀9，舵机助力马达10，右流量传感器11，右压力传感器12，右液控两位三通换向阀13。定量液压泵2的驱动轴于变频电机3的输出轴连接，定量液压泵2吸油口与油箱1连接，定量液压泵2的出油口与油滤4的相接，油滤4的另一端分别与溢流阀6的进油口和三位四通电磁阀5的P口连接，溢流阀6的泄油口和三位四通电磁阀5的T口均与油箱1连接，三位四通电磁阀5的A口分别与左压力传感器8,左液控两位三通换向阀9的A口和左流量传感器7出油端连接，左流量传感器7的进油端与左液控两位三通换向阀9的B口连接，三位四通电磁阀5的B口分别与右压力传感器12,右液控两位三通换向阀13的B口和右流量传感器11的出油端连接，右流量传感器11的进油端与右液控两位三通换向阀13的A口连接，左液控两位三通换向阀9的P口分别与右液控两位三通换向阀13的液压控制端及舵机助力马达10一端连接，舵机助力马达10另一端分别与左液控两位三通换向阀9的液压控制端和右液控两位三通换向阀13的P口连接。

[0019] 操纵无人机舵机时系统的压力由压力传感器监测，流量传感器检测系统的流量，并由飞控系统根据流量检测舵机的速度及位移，飞控系统通过系统反馈的压力、速度及位移等参数控制变频电机的转速，控制定量液压泵输出的流量，从而达到调节系统的输出流量及压力来达到操纵舵机的速度及位移的目的，三位四通电磁阀的换向由无人机飞控系统控制，以达到操纵舵机左右运动的目的。

[0020] 无人机舵机液压操纵助力装置压力来自定量液压泵2，定量液压泵2的驱动轴于变频电机3的输出轴连接，变频电机3的输出轴转速的改变使定量液压泵2的驱动轴转速改变，从而控制了定量液压泵2的流量。当飞控系统发出左侧偏航指令时，变频电机3启动，定量液压泵2输出压力油，三位四通电磁阀5转换至左位，压力油通过三位四通电磁阀5左位进入左液控两位三通换向阀9左位，通过左液控两位三通换向阀9左位的压力油进入舵机助力马达10，实现助力功能；压力油通过左液控两位三通换向阀9左位时进入右液控两位三通换向阀13的液压控制端使右液控两位三通换向阀13转换至左位，使流出舵机助力马达10的低压油液进入右液控两位三通换向阀13左位，经过右流量传感器11和三位四通电磁阀5流回油箱。当飞控系统发出右侧偏航指令时，变频电机3启动，定量液压泵2输出压力油，三位四通电磁阀5转换至右位，压力油通过三位四通电磁阀5右位进入右液控两位三通换向阀13右位，通过右液控两位三通换向阀13右位的压力油进入舵机助力马达10，实现助力功能；压力油通过右液控两位三通换向阀13右位时进入左液控两位三通换向阀9的液压控制端使左液控两位三通换向阀9转换至右位，使流出舵机助力马达10的低压油液进入左液控两位三通换向阀9右位，经过左流量传感器7和三位四通电磁阀5流回油箱。