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液压伺服舵机系统

阅读：397发布：2021-03-02

IPRDB可以提供液压伺服舵机系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且液压伺服舵机系统，属飞行器的舵机装置。它是在机芯上固定直流电机，直流电机连接液压泵，在机芯内部铸造流道和油腔，并且将油腔连通。在机芯上径向对称安装四个伺服阀，每个伺服阀均各自连接油缸，油缸的活塞杆铰接连杆，连杆铰接舵轴，舵轴连接角位移传感器，角位移传感器连接控制器，控制器与伺服阀连接，构成“一拖四”的液压伺服控制系统。本发明原理新颖，结构高度集成，体积小、重量轻、响应快，可靠性高，能适应不同恶劣环境。，下面是液压伺服舵机系统专利的具体信息内容。

权利要求

1、一种液压伺服舵机系统，其特征是在机芯(9)上固定直流电机(1)，直流电机(1)连接液压泵(7)，在机芯(9)内部铸造流道和油腔(10)，在机芯(9)上径向对称安装四个伺服阀(8)，每个伺服阀(8)均各自连接油缸(2)，油缸的活塞杆(3)铰接连杆(4)，连杆(4)铰接舵轴(5)，舵轴(5)连接角位移传感器(6)，角位移传感器(6)连接控制器(15)，控制器(15)与伺服阀(8)连接，构成“一拖四”的液压伺服控制系统。

2、根据权利要求1所述液压伺服舵机系统，其特征是舵轴(5)径向对称安装在机芯(9)上。

3、根据权利要求1所述液压伺服舵机系统，其特征是在机芯(9)上安装有溢流阀(14)。

4、根据权利要求1所述液压伺服舵机系统，其特征是在油腔(10)上装有压力补偿器(12)，压力补偿器(12)包括气囊(11)和安装在气囊(11) 上的气嘴(13)，气囊(11)置于油腔(10)中，气嘴(13)的进出气口位于外壳上。

5、根据权利要求1或3所述液压伺服舵机系统，其特征是各流道将各液压元件油缸(2)、伺服阀(8)、液压泵(7)、油腔(10)、溢流阀(14) 连通。

6、根据权利要求1所述液压伺服舵机系统，其特征是伺服阀(8)、角位移传感器(6)、油缸(2)、连杆(4)、舵轴(5)构成每个舵轴的动作系统，每个舵轴的动作系统由伺服阀(8)、角位移传感器(6)、油缸(2)、连杆(4)、舵轴(5)组成大闭环，由伺服阀(8)及其自身控制器组成小闭环，大闭环嵌套小闭环，构成双闭环伺服控制系统。

说明书全文

技术领域：

液压伺服舵机系统，属飞行器的舵机装置。

背景技术：

舵机系统是飞行器控制系统中不可缺少的关键组成部分。舵机是控制飞行器飞行状态的执行机构，其对飞行器的机动性起决定作用。它执行控制系统发出的指令，操纵舵翼偏转产生力矩，稳定和控制飞行器，使其按设定路线飞行。

随着某些飞行器新产品的发展，对有些飞行器舵机提出了更高的要求：体积小、重量轻、响应快、精密控制、适应恶劣的作业环境、良好的动、静态性能、高可靠性等。特别是对体积、重量提出了非常苛刻的要求。现有传统的飞行器的舵机系统如液压伺服系统、气压伺服系统或直流电机伺服系统都不能很好的满足这些要求。

发明内容：

本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种具有原理新颖、结构高度集成、体积小、重量轻、响应快、可靠性高，能满足恶劣环境的舵机系统。其技术方案如下：

它是在机芯上固定直流电机，直流电机连接液压泵，在机芯内部铸造流道和油腔，并且将油腔连通。在机芯上径向对称安装四个伺服阀，每个伺服阀均各自连接油缸，油缸的活塞杆铰接连杆，连杆铰接舵轴，舵轴连接角位移传感器，角位移传感器连接控制器，控制器与伺服阀连接，构成 “一拖四”的液压伺服控制系统。

与现有技术相比本发明具有的有益效果是：

1、本发明原理新颖，系统以机芯作为整个舵机元件的安装基础，采用一个电机和一个液压泵同时驱动四个舵轴转动，即“一拖四”的闭式液压伺服控制系统，各元件、流道、油箱高度集成在机芯上，无液压管道，大大减化了系统，可以实现高度轻量化和小型化，并可提高系统的可靠性；

2、由于采用了高响应的液压伺服控制和简单的机械连杆机构，传动链很短，功率流经元件少，系统响应与直流电机、液压泵的响应无关，可以实现系统的高响应控制；

3、由于每个舵轴的动作都是完全由一套各自的伺服阀、油缸、连杆机构、角位移传感器独立控制，保证每个舵轴的动作的控制都是独立的。

4、独立控制每个舵轴动作的系统由伺服阀、角位移传感器、油缸等组成大闭环，由伺服阀及其自身控制器组成小闭环，大闭环嵌套小闭环，构成双闭环伺服控制，可以对舵角位移误差进行反馈、补偿，实现舵角位移的精确控制；

5、由于系统采用液压闭式系统，而且在油箱上安装了压力补偿器，压力补偿器的气囊置于油箱中，压力补偿器可通过气嘴对其气囊冲放气，使气囊压力保持一定值，从而使油箱油液的压力保持一定范围，一方面使系统吸油压力不受空中巨大气压变化的影响，另一方面可及时补偿油箱因系统漏油引起的油液体积和压力的变化，从而保证整个液压伺服系统不受飞行器环境气压条件的影响，提高了系统的稳定性；

附图说明：

图1，是本发明的结构原理图；

图2，是本发明的结构示意图；

图3，是图2的左向视图；

图4，是图2的右向视图；

图5，是图4的Z-Z视图。

图中1是直流电机，2是油缸，3是活塞杆，4是连杆，5是舵轴，6是角位移传感器，7是液压泵，8是伺服阀，9是机芯，10是油腔，11是气囊， 12是压力补偿器，13是气嘴，14是溢流阀，15是控制器，16是外壳。

具体实施方式：

参见附图，本发明是在机芯9上通过外壳16固定直流电机1，机芯9 为铸件，是整个舵机元件的安装基础，直流电机1连接液压泵7，具体是液压泵7的外壳与电机外壳销相连或直接集成一体(不限于此相连接形式)。在机芯9内部铸造多个流道和油腔10，油腔10作为液压系统的油箱。在机芯9上径向对称安装四个伺服阀8，每个伺服阀8均各自连接油缸2，油缸2固定在机芯9上，油缸的活塞杆3铰接连杆4，连杆4铰接舵轴5，舵轴5径向对称安装在机芯9上，可以相对机芯9转动，舵轴5连接角位移传感器6，角位移传感器6连接控制器15，控制器15与伺服阀8连接，在机芯9上还安装有螺纹插装溢流阀14。伺服阀8、角位移传感器6、油缸2、连杆4、舵轴5构成每个舵轴的动作系统，每个舵轴的动作系统由伺服阀8、角位移传感器6、油缸2、连杆4、舵轴5组成大闭环，由伺服阀 8及其自身控制器组成小闭环，大闭环嵌套小闭环，构成双闭环伺服控制系统。各流道按照图1将各液压元件油缸2、伺服阀8、液压泵7、油腔10、溢流阀14连通，并且各油腔10之间也有流道连通。控制器15固定安装在舵机壳16中空隙处(如伺服阀的间隙处)。在油腔10上装有压力补偿器 12，压力补偿器12包括气囊11和安装在气囊11上的气嘴13，气囊11置于油腔10中，气嘴13的进出气口位于外壳上，可通过气嘴13对其气囊 11冲放气，使气囊11压力保持一定值，从而使油箱油液的压力保持一定范围，一方面使系统吸油压力不受空中巨大气压变化的影响，另一方面可及时补偿油箱因系统漏油引起的油液体积和压力的变化，从而保证整个液压伺服系统不受飞行器环境气压条件的影响，提高了系统的稳定性。

本发明的工作过程是：直流电机1带动液压泵7向系统供油，由控制器15给伺服阀8指令，通过控制伺服阀8的开口，控制进入油缸2的油液流向和流量，从而控制油缸活塞杆3伸出、缩回速度，活塞杆带动连杆4 推动舵轴5转动，舵轴的偏转速度和偏转方向由伺服阀流量决定。四个伺服阀可以实现四个舵轴的独立控制。

标题	发布/更新时间	阅读量
船舵-专利编号CN105209338B	2020-05-11	592
舵机-专利编号CN106231845A	2020-05-12	352
船舵-专利编号CN105209338A	2020-05-11	912
船舵-专利编号CN104627347A	2020-05-12	326
舵杆-专利编号CN101857083B	2020-05-13	892
曲向导流悬挂舵-专利编号CN105438430A	2020-05-11	253
舵桨-专利编号CN103402868A	2020-05-13	401
翼舵-专利编号CN101559828B	2020-05-13	903
舵杆与舵叶锥孔的装配方法-专利编号CN108838637A	2020-05-11	702
蜗杆舵机-专利编号CN208651542U	2020-05-12	645

液压伺服舵机系统

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