技术领域
[0001] 本发明属于作动装置技术领域，具体涉及一种蓄能作动系统及控制方法。
相关背景技术
[0002] 作动器为一种直线运动执行器件，用来实现工作机构直线往复运动或小于360度摆动运动的能量转换装置。常规电作动器由于电路很难承受高瞬时功率，不能够实现快速带载伸出，所以不适用要求作动器快速伸出的应用场合。例如阻力伞的作动器，因其需要快速释放的特性，使用电作动器瞬时功率会非常高，对其外围的例如控制电路、供电电路的设计都是极大考验。
具体实施方式
[0031] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032] 实施例1
[0033] 本发明的核心思想将电机的电能通过带动作动器的活塞往缩回端运动，压缩气室内的气体而转化为空气能，空气能可以瞬间释放，带动活塞快速伸出。
[0034] 如图1所示，本实施例为一种蓄能作动系统，包括蓄能作动器和控制系统；
[0035] 其中，蓄能作动器包括：外筒1、活塞组件、驱动机构、锁定机构和解锁机构。
[0036] 外筒1为一端封闭的筒体结构。
[0037] 活塞组件包括设置在外筒1内的活塞件和活塞杆9，活塞件包括与外筒1配合的活塞2和与活塞2连接的顶杆14，活塞杆9滑动配合设置在外筒1内，顶杆14一端伸入到活塞杆9内并与活塞杆9抵接。
[0038] 驱动机构包括第一电机12、第一丝杆3和第一螺母10；第一丝杆3套装于顶杆14外；第一丝杆3一端与第一螺母10螺纹连接，第一丝杆3转动带动第一螺母10沿第一丝杆3轴向做直线运动；第一电机12驱动第一丝杆3转动。
[0039] 在本实施例中，第一电机12与第一丝杆3通过齿轮相互配合。
[0040] 在本实施例中，第一螺母10与活塞杆9之间为D形轴孔配合结构，采用此结构，可以限制第一螺母10的转动。
[0041] 锁定机构包括第二丝杆4、第二螺母5、衬套6和锁定件7、弹簧8；弹簧8两端分别与活塞杆9和衬套6连接；活塞杆9上设置有与锁定件7配合的通孔，外筒1内表面设置有与锁定件7配合的凹槽，锁定件7设置在通孔内，锁定件7能够沿活塞杆9的径向运动；衬套6套设在第一丝杆3上，衬套6上设置有锁定部和解锁部，锁定部用于将锁定件7压入到凹槽内，解锁部能够为锁定件7提供使其朝远离凹槽的方向运动的空间并使锁定件7能够从凹槽中脱出。
[0042] 在本实施例中，活塞杆9与外筒1之间为D形轴孔配合结构，采用此结构，可以限制活塞杆9的转动，使得锁定件7和凹槽能够对齐不移位。
[0043] 在本实施例中，锁定件7为钢球。
[0044] 解锁机构包括第二电机11、第二丝杆4和第二螺母5；第二丝杆4套装于第一丝杆3外，并与外筒1固定连接；第二螺母5与第二丝杆4螺纹连接；第二螺母5的一端与解锁衬套6抵接；第二电机11驱动第二螺母5沿转动并沿第二丝杆4轴向运动。
[0045] 在本实施例中，第二电机11与第二螺母5通过齿轮相互配合。
[0046] 控制系统用于对第一电机12和第二电机11进行控制，以控制解锁机构对活塞组件的解锁以及锁定机构对活塞组件的锁定。
[0047] 本实施例的蓄能作动器工作阶段可分为伸出阶段和缩回阶段。
[0048] 伸出阶段：
[0049] 此阶段控制系统对活塞组件进行解锁控制。
[0050] 初始状态为锁定状态，衬套6的锁定部将钢球锁定在外筒1上的凹槽内。控制第二电机11使其正转，第二电机11通过齿轮带动第二螺母5转动并向衬套6方向运动，第二螺母5带动衬套6往伸出端运动，使得衬套6的锁定部离开钢球，解锁部与钢球正对，解锁部为钢球提供了从凹槽滑出的空间，钢球从凹槽滑出，解除锁定。
[0051] 锁定解除后，气室13内处于压缩状态的气体被瞬间释放，带动活塞组件迅速往伸出端伸出。
[0052] 控制第二电机11反转，第二电机11通过齿轮带动第二螺母5转动并向缩回端运动，使得第二螺母5复位。
[0053] 缩回阶段：
[0054] 此阶段控制系统对活塞组件进行锁定控制。
[0055] 控制第一电机12正转，第一电机12通过齿轮驱动第一丝杆3转动，由于第一螺母10被活塞杆9限制了转动，所以第一螺母10往缩回端运动，第一螺母10运动至设置在活塞杆9内侧的凸起后，带动活塞杆9也往缩回端运动，活塞杆9带动顶杆14和活塞2往缩回端运动，压缩气室13内的气体。
[0056] 当活塞杆9运动至如图1所示的锁定位置时，钢球掉入外筒1内的凹槽内，被压缩弹簧8的作用力带动衬套6往缩回端运动，使得衬套6的锁定部与钢球接触，将钢球抵住，使其不从凹槽中滑出，完成锁定。
[0057] 控制第一电机12反转，第一电机12带动通过齿轮带动第一丝杆3转动，第一丝杆3带动第一螺母10往伸出端运动，使第一螺母10回到初始位置，为活塞杆9的伸出留出动作空间。
[0058] 实施例2
[0059] 本实施例为一种用于蓄能作动系统的控制方法，包括对活塞组件的解锁控制和锁定控制；
[0060] 解锁控制包括：
[0061] 控制第二电机11正转，驱动第二螺母5向衬套6方向运动，解除锁定机构对活塞组件的锁定，使活塞组件伸出；
[0062] 控制第二电机11反转，驱动第二螺母5回到其初始位置；
[0063] 锁定控制包括：
[0064] 控制第一电机12正转，驱动第一螺母10以及活塞组件朝外筒1封闭一端运动，至锁定机构对活塞组件进行锁定；
[0065] 控制第一电机12反转，驱动第一螺母10回到其初始位置。
[0066] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
