[发明专利]非对称泵控非对称液压缸的电动静液作动器

说明书

本公开提供一种非对称泵控非对称液压缸的电动静液作动器，包括伺服电机，非对称液压泵，非对称液压缸，力传感器和控制器。伺服电机带动非对称液压泵进行正转和反转，来控制非对称液压缸的动作；非对称液压缸与力传感器连接；力传感器检测非对称液压缸输出的作用力大小，并依据该作用力大小生成力反馈信号，并将该力反馈信号发送给控制器；控制器根据力反馈信号生成电机控制信号，并将该电机控制信号发送至伺服电机。

技术领域

本公开涉及电液伺服控制技术领域，尤其涉及非对称液压泵控非对称液压缸的电动静液作动系统。

背景技术

液压作动器在工业中有着非常广泛的应用，尤其是非对称液压缸由于结构更为紧凑，优势更加明显，如在结构加载试验、工业机器人、机床以及外骨骼机器人等领域都需要非对称的液压作动器进行加载。

传统的非对称液压缸加载多采用液压管路进行能量传递、阀控液压缸控制作动加载，但由于存在节流损失，能量消耗较大；普通泵控非对称液压缸由于液压缸两侧容腔体积不对称，会极大的限制系统的动态频宽，在高动态的应用场景下难以满足设计需求。

针对以上所面临的问题，本公开提出非对称泵控非对称液压缸的电动静液作动器，通过电缆代替液压管路进行能量传递，非对称液压泵直接控制非对称液压缸进行加载的一体化作动器，具有高动态、灵活布置、能量利用率高等优点，是解决现有的阀控液压缸系统管路冗长、能量消耗大，提高普通液压缸控制非对称液压缸动态性能低等难点的很好途径。

发明内容

为了解决上述问题，根据本公开，提供了节流容积复合控制的航空泵高转速驱动伺服系统，通过以下技术方案实现。

非对称泵控非对称液压缸的电动静液作动器,包括伺服电机，非对称液压泵，非对称液压缸，力传感器和控制器；伺服电机带动非对称液压泵进行正转和反转，来控制非对称液压缸的动作；非对称液压缸与力传感器连接；力传感器检测所述非对称液压缸输出的作用力大小，并依据该作用力大小生成力反馈信号，并将该力反馈信号发送给控制器；控制器根据力反馈信号生成电机控制信号，并将该电机控制信号发送至伺服电机。

进一步地，非对称液压泵包括大排量输出端和小排量输出端。

进一步地，非对称液压缸包括无杆腔和有杆腔。

进一步地，非对称液压泵的大排量输出端与非对称液压缸的无杆腔连通；非对称液压泵的小排量输出端与非对称液压缸的有杆腔连通。

进一步地，非对称液压缸的液压杆与力传感器连接。

进一步地，电动静液作动器还包括阀块，蓄能器和阀组；伺服电机与非对称液压泵固定连接；伺服电机和非对称液压泵配置在阀块的上方；蓄能器和阀组配置在阀块的侧方；非对称液压缸配置在所述阀块的下方。

进一步地，阀组包括第一液控单向阀，第二液控单向阀，溢流阀和旁通阀。

进一步地，电动静液作动器的非对称泵控非对称液压缸的控制方法，包括以下步骤：

当伺服电机正转时，

S11通过电缆向伺服电机传递能量；

S12伺服电机正转带动非对称液压泵正转；

S13非对称液压缸的有杆腔内的油液通过非对称液压泵的小排量输出端进入非对称液压泵；

S14蓄能器的油液通过第二液控单向阀以及非对称液压泵的小排量输出端进入非对称液压泵；

S15非对称液压泵的大排量输出端输出的油液输入非对称液压缸的无杆腔。

当伺服电机反转转时，

S21通过电缆向伺服电机传递能量；

S22伺服电机反转带动非对称液压泵反转；