一种基于红外散热、风冷和水冷技术的EHA的制作方法

本发明涉及eha，尤其涉及一种基于红外散热、风冷和水冷技术的eha。

背景技术：

1、eha最早起源于二十世纪初的静液驱动装置(hydrostatic transmission)，后来在美国和英国航空界、日本产业界又叫直接驱动容积控制(direct drive volumecontrol)，在美国航空界中，功率电传系统近年来发展很快，现在普遍叫电动静液驱动系统(electric hydraulic actuator)。最近在碳达峰与碳中和的大时代背景下，同时由于伺服电机技术的巨大发展和进步，eha由于特有的高效率、低能耗、高精度、高可靠性等优点，eha技术已经从航空航天领域慢慢普及到普通工业和民用领域，比如冶金、管线、石化和电力等行业。

2、eha绝大部分是采用闭式液压系统，在闭式液压系统内各个液压元件内部泄露和运动部件摩擦会产生功率损失，损失的能量将转变为热量，被系统的液压油及液压元件吸收，使液压系统油温升高。由于闭式液压系统是一个闭式内循环系统，而且闭式液压系统本身散热能力就比较差，因此闭式液压系统油温过高问题更为显著。闭式液压系统的液压油温度是影响系统稳定的重要参数之一，闭式液压系统液压油温度过高会使液压油氧化失效，缩短液压油的使用寿命，伴随产生的杂质会阻塞管道或卡塞液压元件，液压油温度上升后，液压油的粘度降低，液压油油膜强度降低，液压系统泄漏量加大，液压元器件磨损厉害，缩短液压元件的使用寿命，而且液压密封件等液压零部件都要求液压系统具有相对稳定的工作温度。传统的液压系统的冷却器主要有列管式冷却器、板式冷却器和风机型风冷却器，这三种形式的冷却技术虽然能满足传统液压系统的冷却功能，但是由于这三种冷却器体积和质量过于庞大，甚至这三种冷却器本身的体积和质量已经超过eha自身的体积和质量。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，其操作与控制灵活、输出力大、可靠性高、节能高效环保、小型集成化，可应用于冶金、管线、石化和电力等行业，以满足市场上对于eha的需求。

2、具体技术方案如下：

3、一种基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，包括：伺服电机、联轴器、齿轮泵、油箱、单向阀、液控单向阀、溢流阀、测压接头、压力传感器、油缸、温度传感器、电磁气阀、电磁水阀、位移传感器；所述伺服电机通过联轴器带动所述齿轮泵旋转，所述齿轮泵通过所述单向阀与所述油箱连通；所述位移传感器固连在所述油缸上，用于检测并反馈油缸的位置信号到伺服电机，从而控制所述伺服电机的启停；

4、所述油缸包括：活塞杆、后导向套、后挡板、后端盖、冷却套筒、缸筒、前端盖、前挡板、前导向套；所述缸筒内部中空，所述缸筒的一端与后端盖的一端固连，另一端与前端盖的一端固连，所述后端盖的另一端通过后挡板与后导向套固连，所述前端盖的另一端通过前挡板与前导向套固连；所述活塞杆插入所述缸筒中，且分别穿过后端盖、后导向套和前端盖、前导向套；

5、所述冷却套筒内部中空，套设在所述缸筒的外部，所述冷却套筒的一端与后端盖固连，另一端与前端盖固连；所述冷却套筒、缸筒、后端盖、前端盖之间形成的密闭空腔为冷却空腔；所述活塞杆、缸筒、后端盖、后导向套之间形成的密闭空腔为所述油缸的上腔；所述活塞杆、缸筒、前端盖、前导向套之间形成的密闭空腔为所述油缸的下腔；

6、所述电磁气阀和电磁水阀分别与所述冷却空腔连通，用于通入冷空气和冷却水；所述温度传感器、测压接头、压力传感器、溢流阀均分别与所述油缸的上腔和下腔连通，用于监控eha的运行状态和保证eha正常运行；所述齿轮泵通过液控单向阀分别与所述油缸的上腔和下腔连通；

7、所述eha的外表面加工散热格栅，增大散热面积，并喷涂红外散热材料，激发外表面的红外共振效应。

8、进一步地，所述油缸还包括：组合型密封圈、防尘圈、yx型密封圈、斯特封、o型密封圈、导向带；所述活塞杆的中间活塞部外周套设有导向带和组合型密封圈，用于隔绝所述油缸的上腔和下腔；所述后端盖与缸筒之间、后导向套与后端盖之间、冷却套筒与后端盖之间、前端盖与缸筒之间、前导向套与前端盖之间、冷却套筒与前端盖之间均通过o型密封圈实现密封；所述后导向套和前导向套的通孔内部均依次布置有所述防尘圈、yx型密封圈、导向带、斯特封，所述斯特封靠近缸筒内部，使所述活塞杆与后导向套和前导向套之间密封。

9、进一步地，所述温度传感器分别与所述油缸的上腔和下腔连通，用于检测所述油缸的上腔和下腔的温度；所述测压接头和压力传感器均分别与所述油缸的上腔和下腔连通，用于测量所述油缸的上腔和下腔内的液压油的压力；所述油缸的上腔通过其中一个溢流阀与油箱连通，所述油缸的下腔通过另一个溢流阀与油箱连通。

10、进一步地，所述红外散热材料采用纳米技术制造。

11、进一步地，所述后挡板通过螺杆、螺母、弹簧垫圈固连在所述后端盖和后导向套上，所述前挡板固连在前端盖和前导向套上，使所述后挡板、后端盖、后导向套、缸筒、前挡板、前端盖、前导向套连接成一体。

12、本发明的有益效果是：

13、(1)本发明通过控制电磁气阀和电磁水阀的开关，并进行组合，实现了针对不同冷却需求，对应采用红外散热、风冷、水冷和蒸发冷却的冷却方式，使操作与控制更为简单、灵活、高效、节能。

14、(2)本发明采用先进的红外散热技术，在eha表面加工散热格栅以增大散热面积，整体喷涂红外散热材料，激发了eha表面的红外共振效应，显著提高了远红外发射效率，加快热量从eha表面快速散发，有效提高了散热效率，显著降低了eha的温度。

15、(3)本发明采用模块化设计，无任何外露液压管路，可靠性高，具有小型集成化的特点。

16、(4)本发明适应性强，结构简单，易于制造，方便安装、拆卸和调试。

17、(5)本发明能够更换不同型号和尺寸的元器件，满足不同的使用场合和使用要求，成本低，操作简单，易于推广使用。

技术特征：

1.一种基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，其特征在于，包括：伺服电机、联轴器、齿轮泵、油箱、单向阀、液控单向阀、溢流阀、测压接头、压力传感器、油缸、温度传感器、电磁气阀、电磁水阀、位移传感器；所述伺服电机通过联轴器带动所述齿轮泵旋转，所述齿轮泵通过所述单向阀与所述油箱连通；所述位移传感器固连在所述油缸上，用于检测并反馈油缸的位置信号到伺服电机，从而控制所述伺服电机的启停；

2.根据权利要求1所述的基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，其特征在于，所述油缸还包括：组合型密封圈、防尘圈、yx型密封圈、斯特封、o型密封圈、导向带；所述活塞杆的中间活塞部外周套设有导向带和组合型密封圈，用于隔绝所述油缸的上腔和下腔；所述后端盖与缸筒之间、后导向套与后端盖之间、冷却套筒与后端盖之间、前端盖与缸筒之间、前导向套与前端盖之间、冷却套筒与前端盖之间均通过o型密封圈实现密封；所述后导向套和前导向套的通孔内部均依次布置有所述防尘圈、yx型密封圈、导向带、斯特封，所述斯特封靠近缸筒内部，使所述活塞杆与后导向套和前导向套之间密封。

3.根据权利要求1所述的基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，其特征在于，所述温度传感器分别与所述油缸的上腔和下腔连通，用于检测所述油缸的上腔和下腔的温度；所述测压接头和压力传感器均分别与所述油缸的上腔和下腔连通，用于测量所述油缸的上腔和下腔内的液压油的压力；所述油缸的上腔通过其中一个溢流阀与油箱连通，所述油缸的下腔通过另一个溢流阀与油箱连通。

4.根据权利要求1所述的基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，其特征在于，所述红外散热材料采用纳米技术制造。

5.根据权利要求1所述的基于红外散热、风冷和水冷技术的eha，其特征在于，所述后挡板通过螺杆、螺母、弹簧垫圈固连在所述后端盖和后导向套上，所述前挡板固连在前端盖和前导向套上，使所述后挡板、后端盖、后导向套、缸筒、前挡板、前端盖、前导向套连接成一体。

技术总结
本发明公开了一种基于红外散热、风冷和水冷技术的EHA，通过伺服电机、联轴器带动齿轮泵旋转，齿轮泵通过单向阀与油箱连通，齿轮泵通过液控单向阀分别与油缸密封的上腔和下腔连通，温度传感器、测压接头、压力传感器、溢流阀均分别与油缸的上腔和下腔连通，用于监控EHA的运行状态和保证EHA正常运行；中空的冷却套筒套设在缸筒的外部，冷却套筒与缸筒、后端盖、前端盖之间形成的密闭空腔为冷却空腔，电磁气阀和电磁水阀分别与冷却空腔连通，用于通入冷空气和冷却液，实现风冷和水冷功能。本发明通过电磁气阀和电磁水阀的开关组合，实现了针对不同冷却需求，对应采用红外散热、风冷、水冷和蒸发冷却的冷却方式，使操作更为简单、灵活、高效、节能。

技术研发人员：王承震,张威,谢海波,杨华勇
受保护的技术使用者：杭州青溪科技合伙企业（有限合伙）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13