[发明专利]伺服致动器

说明书

背景技术

以下的讨论仅被提供用于总体的背景技术信息并且不意在用于帮助确定要求保护的主题范围。

在双作用伺服驱动器的常规构造中，伺服阀计量从泵到双作用致动器的两个端口中的一个的流体，同时还将致动器中的活塞的相对侧上的另一个端口流体地联接到返回件。在该系统中，可以获得活塞在致动器缸中的精确定位。致动器因而显示施加位移矢量的特性，所述特性为将点或对象移动到从初始位置到最终位置的已知的距离。

发明内容

在此提供的本发明内容和摘要以通过简化的形式介绍概念的选择，其在下文具体实施方式中被进一步描述。该发明内容和摘要并不意在指出要求保护的主题的重要特征或必要特征，也不意在用于帮助确定要求保护的主题的范围。要求保护的主题并不限于解决在背景技术中指出的任何缺点或所有缺点的实施方式。

本发明的第一方面和第二方面，伺服致动器系统和操作伺服致动器系统的方法分别包括双作用致动器，所述双作用致动器包括致动器主体和可移动构件，所述可移动构件可在致动器主体中移动，以限定可移动构件的每侧的第一室和第二室。第一端口流体地联接到第一室，并且第二端口流体地联接到第二室。具有返回件的流体泵被提供。伺服组件流体地联接到流体泵、返回件以及第一端口和第二端口。伺服组件包括多个计量孔。控制器可操作地联接到伺服组件，以控制多个计量孔以生成具有数值和方向的载荷矢量(例如，力或转矩)，并且其中可移动构件在致动器主体中的实际位置是不确定的。

本发明的第三方面和第四方面，伺服致动器系统和操作伺服致动器系统的方法分别包括双作用致动器，所述双作用致动器包括致动器主体和可移动构件，所述可移动构件可在致动器主体中移动，以限定在可移动构件的每侧的第一室和第二室。第一端口流体地联接到第一室，并且第二端口流体地联接到第二室。具有返回件的流体泵被提供。伺服组件流体地联接到流体泵、返回件以及第一端口和第二端口。伺服组件包括多个计量孔。控制器可操作地联接到伺服组件，以在第一状态和第二状态中操作伺服致动器系统，其中在第一状态中，控制器控制多个计量孔中的每一个，使得来自泵的流体流动到返回件，并且流体通过施加到可移动构件的力以自由地传输到端口中和自由地传输到端口外，并且其中在第二状态中，控制器控制多个计量孔中的每一个，使得来自泵的流体压力引起可移动构件在致动器主体中的运动(这通过向可移动构件施加载荷，例如力或转矩而实现，所述可移动构件又施加载荷、力或转矩)，同时允许流体在第一端口和第二端口之间的交叉流动。

当与上述装置和方法的一个或多个特征组合时，下述特征的任一个可以包括其它实施例。

在第二状态中的控制器可以控制第一计量孔以防止流体流通过其中，同时控制第二计量孔以允许流体流以比通过第一计量孔的速度更大的速度通过其中。

伺服组件可以包括四个计量孔和四个端口，其中特定的一对计量孔流体地连接到每个端口，并且每个计量孔控制特定的一对端口之间的流体流。

具有四个端口或多个，优选为两个，常规伺服阀组件70和72的单个伺服组件可以用于实现四端口伺服阀组件的功能。

所有类型的液压致动器和气动致动器(例如线性的或转动的)可以从上述实施例中的任何一个获益。

附图说明

图1是生成力矢量的伺服致动器矢量生成系统的第一实施例的示意图。

图2是图1的图示被施加力的状态的实施例的示意图。

图3是生成力矢量的伺服致动器矢量生成系统的第二实施例的示意图，所述伺服致动器矢量生成系统包括两个常规液压伺服阀。

图4是致动器的振荡力的示意图。

图5和图6是当伺服组件由两个常规液压伺服阀实现时，用于伺服组件的控制信号的示意图。

图7是转动致动器的示意图。

具体实施方式

图1和图2图示了在两个操作状态中的伺服致动器矢量生成系统10的第一实施例。伺服致动器矢量生成系统10生成真矢量(数值和方向)，其中可移动构件在致动器主体中的实际位置是不确定的。在图1-3的该实施例中，系统10包括双作用致动器16，所述双作用致动器具有可在缸14(致动器主体)中滑动的活塞12(可移动构件)。然而，应该理解的是：本发明的方面不限于线性致动器，而是还可以与如图7所示的转动致动器17一起使用，所述转动致动器具有可在壳体19中转动的叶板15(可移动构件)。虽然下文关于生成力矢量的线性致动器16被详细地描述，但是应该理解，本发明的方面等同地适用于生成转矩的转动致动器17，所述转矩也是具有数值和方向的矢量。