一种新型电液执行器设计

　　1 前言

　　电液伺服执行器是一种智能型机、电、液一体化动力装置，通过控制伺服阀调节液压油流动方向及流量大小，以线性位移( 或角位移) 输出力( 或力矩) ，驱动被控对象，并利用位移反馈完成调节过程，实现各种功能控制。具有输出推力大，响应快，控制精度高，运行平稳等特点，适合高压差、高黏度介质等严酷工况条件，主要应用于航天、电力、水利、石化、冶金、管线、工业装备等领域需要大驱动力或高精度连续调节控制的场合。

　　目前，国内对电液伺服执行器的研究比较少，市场上该类执行器主要为德国某早期产品。它存在的不足主要表现在: 采用双联齿轮泵，工作时，无论伺服阀调节控制偏差大小，电动机驱动双泵不停地泵油，产品能耗大; 一体化设计，所有部件如电机-泵单元、活塞、伺服阀等都安装在容器内部，主要用于阀门的关闭，应用于地下管线或作为其他需要精确调控设备的动力源时有一定局限性，安装使用不方便，操作及应用方式不灵活。针对市场上现有产品的不足之处，和企业联合设计了一种新型电液伺服执行器，该执行器性能和基本参数均达到了设计要求。

　　2 执行器组成及特点

　　该电液伺服执行器主要由控制箱、动力模块、液压缸、蓄能器模块、手泵模块、伺服阀调节模块、LS206 防爆限位开关等组成。用户可根据应用情况选用不同规格的动力模块，如不需要某些功能，蓄能器模块、手泵模块、双单向节流阀、双向液压锁等均可拆除，不会影响伺服阀调节性能; 液压缸可与主箱体机座分离安装，采取必要措施减小伺服阀与液压缸活塞之间的控制容积，提高液压弹簧刚度，可有效降低分离安装对执行器性能的影响，执行器安装使用更方便; 其他模块保持不变，通过更换液压缸，可获得不同的角行程和直行程电液执行器，应用方式更灵活; 配有蓄能器模块，执行器不仅具有失效安全保护作用，还具有现场和远程两种工作方式下快速动作功能，最重要的是能大大降低能耗; 执行器具有两种手动操作模式，利用限位开关上的模拟指示器或控制箱显示屏均可查看执行器输出位置，手动操作更加方便; 控制箱配有远程通讯接口，在主控室即可完成设备的控制、监测。

　　3 液压系统

　　本文所设计执行器液压原理如图1 所示。执行器配置不同，可实现的功能也会有差别，工作方式也会相应改变。

　　标准配置下，安装所有模块:

　　( 1) 执行器运用伺服阀调节模块精确调节被控对象时，可由齿轮泵3. 1 和蓄能器14 共同向伺服阀供给压力油，当蓄能器内的油压达到压力继电器 12 的设计上限时，电机及泵停止运转，靠蓄能器储存的压力油来维持执行器的工作。一旦蓄能器内的油压降到压力继电器下限，电机自动启动，驱动齿轮泵 3. 1 向蓄能器补充高压油。如此周而复始，电机及泵就处于断续运行的工作状态。调节到位后，若有控制指令可使二位三通电磁阀8 断电，液控单向阀7. 4、7. 5 将输出液压缸17 原位锁定。运用伺服阀精确调控时，电磁阀13 处于通电状态;