宋昀泽,朱玉川

(南京航空航天大学 机电学院,南京 210016)

一体化电静液作动器(Electro-hydrostatic actuators, EHA)是目前国内外研究比较热门的一种新型机载作动器。智能材料因其响应迅速、能量密度高、可直接实现电-机转换等优点,其驱动的电静液作动器具有可靠性高、结构简单、响应快等特点,国内外学者对基于智能材料驱动的作动器进行了广泛的设计与研发[1-2]。

智能材料驱动的柱塞泵柱塞往复切换频率高,但行程很微小,只有几十微米[3],因此需要一个整流元件将其高频的往复运动转换为单向位移输出[4]。可以说国内外学者研究的出发点,就是如何更高效的利用智能材料这几十微米的输出位移。Larson等[5]为提升作动器的高频特性及高压特性,牺牲了输出流量,为基于智能材料的电静液作动器设计了线性排列的微型悬臂梁阵列阀,在驱动频率200 Hz下,输出流量为0.19 L/min;Zhu等[6]设计了一种超磁致伸缩电静液作动器,用悬臂梁阀片进行整合配流,该作动器在225 Hz的驱动频率下,空载输出流量约为1.3 L/min,带负载能力超过14 kg。以上作动器均采用被动阀配流,由于高速配流时油液的附属质量作用以及被动阀的响应滞后,限制了作动器流量的提升[7],因此开展了对主动阀的研究。Tan等[8]研制了一种配有主动阀的压电液压作动器,两个主动阀均由电磁驱动方式进行通断控制,大约在驱动频率140 Hz下,液压缸输出杆输出可达38 mm/s;费尚书[9]提出了一种基于圆柱转阀主动配流的新型磁致伸缩电静液作动器,通……