双相对置超磁致伸缩自传感驱动直接力反馈伺服阀

摘要

本实用新型涉及一种双相对置超磁致伸缩自传感驱动直接力反馈伺服阀，属于伺服控制领域。两个结构和尺寸完全相同的单超磁致伸缩驱动器通过碟簧对称置于输出组件两侧，形成双相对置结构的自传感驱动器，使用单自由度柔性铰链机构来实现输出位移的放大和传递。通过具有位移放大功能的柔性铰接推杆与功率级滑阀构成一个直接力反馈伺服阀。利用驱动器的自传感功能，通过DSP单片机控制的实时动态平衡分离信号电路对输出信号进行实时检测，实现对驱动对象的实时控制和精确定位，可用于精密的位移、速度、加速度和力的驱动控制与传感检测系统，集驱动与传感检测功能于一体，特别适合于水压传动与控制领域。

主权项

1、双相对置超磁致伸缩自传感驱动直接力反馈伺服阀，其特征在于：包括双相对置超磁致伸缩自传感驱动器、功率级滑阀和DSP单片机控制的实时动态平衡信号分离电路；其中：所述的双相对置超磁致伸缩自传感驱动器包括外套、内套和输出组件(10)，所述的外套包括壳体(3)和固定在壳体(3)两端的端盖(2)，所述的内套包括调节螺钉(1)、线圈骨架(6)、超磁致伸缩棒(4)、驱动线圈(5)、偏置线圈(6)和微位移放大机构(8)；超磁致伸缩棒(4)置于空心的线圈骨架(7)空心部分，线圈骨架(7)外绕有驱动线圈(5)、驱动线圈(5)外绕有偏置线圈(6)，驱动线圈(5)、偏置线圈(6)与线圈骨架(7)均安装在壳体(3)内；超磁致伸缩棒(4)外侧连接调节螺钉(1)，调节螺钉(1)与端盖(2)通过螺纹连接，超磁致伸缩棒(4)内侧连接微位移放大机构(8)；微位移放大机构(8)为单自由度圆弧柔性铰链，由上下对称的四连杆机构组成封闭结构，并通过端盖(2)、线圈骨架(7)和壳体(3)内的凸台固定；一对碟簧(9)套在输出组件(10)上，并置于壳体(3)内的中间位置，两个结构和尺寸完全相同的单超磁致伸缩自传感驱动器通过碟簧(9)对称置于输出组件(10)两侧，形成双相对置结构；所述的功率级滑阀部分包括阀体(12)、阀套(13)、阀芯(15)和柔性铰接推杆(11)，阀芯(14)内置于阀套(13)内，阀套(13)固定于阀体(12)内，阀体(12)与壳体(3)固定连接，柔性铰接推杆(11)固定在壳体(3)上，一端与输出组件(10)相连，另一端和阀芯(14)无缝隙啮合；功率级滑阀两端采用静压支承结构，开有左静压工作腔(18)、右静压工作腔(16)，并分别通过左节流孔(19)、右节流孔(17)与进油口Ps连通；阀芯(15)端部与阀套(13)之间存在间隙，左静压工作腔(18)、右静压工作腔(16)与阀芯端部相连通，阀芯(15)采用空心结构，沿轴方向开有通孔(14)；所述的DSP单片机控制的实时动态平衡分离信号电路包括运放电路IC1(20)、运放电路IC2(21)、乘法器(23)、减法器(24)、传感器调理电路(25)和DSP控制电路(22)；其中：运放电路IC1(20)的输入端与驱动线圈(5)的一端相连，驱动线圈(5)的另一端通过电感与运放电路IC2(21)的输入端相连，运放电路IC1(20)的输出端分别与减法器(24)、传感器调理电路(25)相连；运放电路IC2(21)分别与乘法器(23)和传感器调理电路(25)相连，乘法器(23)与减法器(24)相连；传感器调理电路(25)通过DSP控制电路(22)与乘法器(23)连接。