一种作动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电静液动作器技术领域，尤其涉及一种作动器。
【背景技术】
[0002]作动器是目前普遍使用的一种功率电传的执行机构，由于无人机技术的飞速发展，就要求机载作动器逐渐向着小体积、高频响、大功率密度的方向发展。近些年来，由于稀土超磁致伸缩材料(Ginat Magnetosrtietive Material,GMM)能有效的实现电磁能-机械能的可逆转化，具有应变大，响应速度快，能量传输密度高和输出力大等优异性能，被应用在了作动器的研究、制造当中。超磁致伸缩电静液作动器(Giant MagnetostrictiveElectro-Hydrostatic Actuator, GMEHA)就是利用了 GMM的新型一体化电静液作动器。GMEHA的驱动磁场通常由线圈或线圈、永磁体的组合产生，目前的主流设计主要有:1、磁致伸缩固液混合作动器:当驱动线圈通入一定电流引起磁场变化，GMM棒将会产生一定的伸缩位移，推动导磁块与输出杆往复运动，从而带动与输出杆通过螺纹连接的活塞往复运动，进而实现油液吸排。预压力机构是由前端盖，碟簧，输出杆等组成，作用是给GMM棒一定的预压力。栗的吸油与排油通道安装有悬臂梁式被动阀，从而实现吸排油时油液的单向流。排出的油液流入液压缸的高压侧，从而推动活塞杆运动，低压侧的油液经过进油阀片流回栗腔；
[0003]2、紧凑混合作动器:由一个液压栗提供动力，栗中至少有一个提供位移的例如超磁致伸缩材料部件，其提供的位移带动活塞运动能够调节栗腔的容积，通过驱动阀来控制油液的输出方向，从而推动液压缸进行运动。
[0004]但以上磁致伸缩固液混合作动器实现方案存在以下缺陷:
[0005]目前的作动器在对GMM棒施加预压力时，只能定性的靠经验施加，由于预压力的太大或太小将直接GMM棒的输出性能，因此造成了 GMM棒的输出性能不稳定。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例提供一种动作器，能够提高输出性能的稳定性。
[0007]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0008]一种作动器，包括:超磁致伸缩电一机转换器、液压栗头、液压缸；
[0009]所述超磁致伸缩电一机转换器包括外壳3，安装于所述外壳3上端的端盖8，安装于所述外壳3下端的底座1、安装于所述端盖8内部的输出杆29、安装于所述外壳3内靠上一侧且在所述输出杆29下端的上导磁块7、安装在所述底座I内的压力传感器32、安装在压力传感器32上面且与外壳3接触的下导磁块2、安装在外壳3内且与所述下导磁块2接触的线圈骨架5、所述线圈骨架5上安装有磁场发生单元；
[0010]超磁致伸缩棒30安装于线圈骨架内的，所述超磁致伸缩棒30与所述下导磁块2接触一侧为磁致固定端，所述超磁致伸缩棒30靠近所述上导磁块7 —侧为磁致输出端，所述磁致输出端通过所述输出杆29带动活塞往复运动，所述输出杆29与所述端盖8之间安装有预压碟簧28。本发明实施例提供的作动器，在动作器中集成了用于检测压力的压力传感器，实现了通过压力传感器实时获知预压力的大小，从而准确了解动作器的工作性能。避免了在对GMM棒施加预压力时，只能定性的靠经验施加，由于预压力的太大或太小将直接GMM棒的输出性能，因此造成了 GMM棒的输出性能不稳定的问题。从而提高了动作器工作过程的稳定性。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0012]图1为本发明实施例提供的作动器的结构示意图；
[0013]图2为本发明实施例提供的预压力施加与调节结构的结构示意图；
[0014]图3为本发明实施例提供的输出杆与活塞连接结构的结构示意图；
[0015]图4为本发明实施例提供的悬臂梁式单向阀阀片结构的结构示意图；
[0016]图5为本发明实施例提供的输出杆防转动结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]本发明实施例提供一种如图1所示的作动器，包括:超磁致伸缩电一机转换器、液压栗头、液压缸；
[0019]所述超磁致伸缩电一机转换器包括外壳3，安装于所述外壳3上端的端盖8，安装于所述外壳3下端的底座1、安装于所述端盖8内部的输出杆29、安装于所述外壳3内靠上一侧且在所述输出杆29下端的上导磁块7、安装在所述底座I内的压力传感器32、安装在压力传感器32上面且与外壳3接触的下导磁块2、安装在外壳3内且与所述下导磁块2接触的线圈骨架5、所述线圈骨架5上安装有磁场发生单元；
[0020]超磁致伸缩棒30安装于线圈骨架内的，所述超磁致伸缩棒30与所述下导磁块2接触一侧为磁致固定端，所述超磁致伸缩棒30靠近所述上导磁块7 —侧为磁致输出端，所述磁致输出端通过所述输出杆29带动活塞往复运动，所述输出杆29与所述端盖8之间安装有预压碟簧28。
[0021]本发明实施例的作动器的大致工作原理包括:磁体在磁场发生单元中产生偏置磁场以保证超磁致伸缩棒工作在预设的静压力状态下，并使其工作在线性区域，以消除倍频现象，产生预伸长量；正弦驱动信号在磁场发生单元中产生驱动磁场，使超磁致伸缩棒磁化并产生磁致伸缩。在偏置磁场与正弦驱动磁场共同作用下，使磁致伸缩棒产生以预伸长量为初始位置的变化磁致伸缩。超磁致伸缩棒产生磁致伸缩的同时推动输出杆以及活塞做往复运动。当超磁致伸缩棒伸长时，输出杆上移，活塞压缩栗腔，弹性膜片向上弯曲，栗腔容积减小，在压力作用下，排油单向阀的阀片被油液推开(此时吸油阀关闭)，栗腔排油；超磁致伸缩棒收缩时，输出杆在碟簧的弹性力作用下向下运动，与输出杆连接的活塞在输出杆的拉力以及弹性膜片的弹性力作用下向下运动，栗腔容积增大，产生局部真空，在蓄能器的作用下，吸油单向阀阀片被外部油液推开，栗腔吸油(此时排油阀关闭)。栗腔排油过程使栗腔里的油不断排到液压缸滑动活塞的左端，使左侧的油液压强升高，而活塞右侧由于低刚度蓄能器压强近似保持不变，不同的压强作用活塞产生压力差，推动活塞带动活塞杆向右运动；栗腔吸油过程液压缸右侧的油液又可以回到栗腔，从而使作动器无需外界油箱提供油液。
[0022]预压力施加与调节结构:如图2所示，机械调节时，旋转端盖，端盖通过压缩预压碟簧产生预压力，预压力通过输出杆作用于超磁致伸缩棒完成对超磁致伸缩棒预压力的施加；作用于超磁致伸缩棒的预压力经过下导磁块作用于压力传感器，通过压力传感器显示超磁致伸缩棒所受到的预压力同时旋转端盖以达到精确施加预压力。
[0023]本发明实施例提供的作动器，在动作器中集成了用于检测压力的压力传感器，实现了通过压力传感器实时获知预压力的大小，从而准确了解动作器的工作性能。避免了在对GMM棒施加预压力时，只能定性的靠经验施加，由于预压力的太大或太小将直接GMM棒的输出性能，因此造成了 GMM棒的输出性能不稳定的问题。从而提高了动作器工作过程的稳定性。
[0024]在本实施例中，所述端盖8与所述外壳3上端内壁面螺纹连接，所述上导磁块7与所述外壳3内壁面螺纹连接；
[0025]所述底座I通过螺栓方式安装于所述外壳3下端；
[0026]所述输出杆29与所述上导磁块7内壁表面面接触，所述输出杆29下端面与所述超磁致伸缩棒30上端面面接触，所述超磁致伸缩棒30下端面与所述下导磁块2上端面面接触，所述下导磁块2外壁与所述底座I内壁面接触，所述压力传感器32与所述下导磁块2下端面面接触。
[0027]进一步的，所述外壳3上端安装有栗罩9，所述栗罩9上端安装有栗盖11、在栗罩9与栗盖11之间安装有弹性膜片10、所述内活塞26和所述外活塞27分别安装在弹性膜片10上端和下端的，栗盖11与内活塞26之间留有栗腔；
[0028]所述栗盖11内安装有上端与栗盖内孔底面螺纹连接的阀体，所述阀体的左端包括出油阀片22以及出油阀片22下面的出油阀片盖25，所述阀体的右端包括进油阀片23以及进油阀片23下端的进油阀片盖24。
[0029]现有的超磁致伸缩电静液作动器其悬臂梁单向阀一般都是整体式，进油阀片与出油阀片之间容易出现渗漏，本发明将进油阀片与出油阀片完全分开，能够有效的防止渗漏，也便于进油阀片与出油阀片选取不同刚度的阀片，阀片活动端加工成扇形，能够有效提高响应速度。
[0030]进一步的，所述栗罩9下端内壁表面与所述外壳3上端外壁表面螺纹连接，所述栗罩9上端内壁表面与所述栗盖11下端外壁表面面接触并通过螺栓连接；所述弹性膜片10在所述内活塞26和所述外活塞27之间，并通过内六角螺钉与所述内活塞26和所述外活塞27连接成一体所述进油阀片23、所述进油阀片盖24、所述出油阀片22和所述出油阀片盖25分别通过内六角螺钉安装在栗盖内孔底面；
[0031]现有的超磁致伸缩电静液作动器其栗盖与栗罩之间一般采用螺纹连接，这种方式定位精度差，密封性不好，安装拆卸相对麻烦，本发明采用栗盖外表面定位，使用螺栓连接栗盖与栗罩，能够牢牢压紧密封圈，定位精度高，密封性好，拆卸方便。并且本发明实施例的栗头设计采用栗盖外表面定位，使用螺栓连接栗盖与栗罩，能够牢牢压紧密封圈，定位精度高