基于磁调制的集成化电液作动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及流体传动及控制技术领域，特别涉及一种基于磁调制的集成化电液作动装置及其控制方法。

背景技术

流体传动及控制在相关领域的发展中发挥着举足轻重的作用，尤其在航天航空、行走机器人或者工程机械等领域，随着科技的快速发展，轻量化、智能化和集成化组件成为液压元件的重要发展方向。现有电液作动器均采用阀块堆叠式集成化思路，集成化较低且无法充分利用安装空间。

本发明针对上述问题提出一种将机械传动、电机传动、电磁传动与液压传动集成于一体的电液作动器，并针对电液作动器多种工况提出控制方法。本发明依次集成电机、磁变速机构、叶片泵马达、液压阀块及阀组、液压油箱、蓄能器、过滤器；控制方式涉及普通工作模式控制方法、自锁模式控制方法、浮动模式控制方法、双向势能回收控制方法以及外接口通讯控制方法。整体结构具备安装尺寸小、安全性高、控制精度高、适用工况多，尤其在工程机械、机器人、航空航天等领域有较大的应用前景。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于磁调制的集成化电液作动装置，将具有低速大扭矩的集成式电机，具有高转速比的集成式磁变速机构、集成式叶片泵马达、集成式阀组、集成式弹簧蓄能器、集成式吸油过滤器和具有加压的集成式油箱集成在集成式双作用液压缸的径向空间。利用集成式磁变速机构匹配集成式电机与集成式叶片泵马达的转速和转矩并实现无接触式动力传递；利用伺服阀控制对称式的集成式双作用液压缸，使集成式双作用液压缸中左右两腔的高低压油通过四个伺服阀来控制油液的接入，从而实现利用伺服阀信号进行高效控制；利用液压软管将阀块输出油液分别接入液压缸两侧，采用集成式油箱实现无方向式安装下的稳定供油系统，通过多种传感器实现与外部的互动及智能控制，从而使本装置具备安装尺寸小、安全性高、控制精度高、适用工况多等优势。

本发明提供了一种基于磁调制的集成化电液作动装置，其包括集成式磁变速机构、集成式电机、集成式叶片泵马达和集成式双作用液压缸。所述集成式磁变速机构，其包括固定支架、第一永磁体支架、输出侧板和永磁体，所述第一永磁体支架的周向设有第一永磁体，所述固定支架的周向设有第二永磁体，所述输出侧板的周向设有第三永磁体，所述固定支架的安装端和电机定子支架的第一安装端连接，所述第一永磁体支架的安装端通过卡圈和电机转子支架的第一安装端连接。所述集成式电机，其包括第一电机端盖、电机永磁体、电机定子支架、线圈、第二电机端盖、电机转子支架、唇形密封、轴承和套筒，所述第一电机端盖和所述第二电机端盖的固定端分别与所述电机定子支架的第二安装端和第三安装端连接，所述电机定子支架的内圈设有线圈，所述电机转子支架的外圈设有电机永磁体，所述电机转子支架的第二安装端和第三安装端分别依次通过套筒、唇形密封和轴承与所述第二电机端盖和所述第一电机端盖的内部连接。所述集成式叶片泵马达，其包括配流阀块、配流盘、叶片泵马达转子、叶片泵马达定子、叶片泵马达壳体、轴承、母叶片、子叶片和推力轴承，所述配流阀块的内部设有过滤器，所述配流阀块的第一安装端和所述叶片泵马达壳体的安装端连接，所述叶片泵马达定子位于所述叶片泵马达壳体的内部，所述叶片泵马达转子的第一安装端和所述输出侧板的第一安装端连接，所述叶片泵马达转子的周向分别设有母叶片和子叶片，所述叶片泵马达转子的外圈和所述叶片泵马达定子的内圈同轴心安装，所述配流阀块的第二安装端；所述集成式双作用液压缸，其包括外壳体、左端盖、右端盖、液压缸缸体、液压缸端盖和活塞杆，所述活塞杆的两端分别设有液压缸第一连接端和液压缸第二连接端，所述液压缸缸体的端部安装端和所述液压缸端盖的第一安装端连接，所述液压缸缸体的内部通过密封圈和所述活塞杆的中部安装端连接，所述外壳体的第一安装端和第二安装端分别与所述左端盖和所述右端盖的第一安装端连接，所述右端盖的第二安装端设有电子接口，所述电子接口的输入端分别与阀组电子接口和线圈的控制端连接，所述右端盖的第三安装端和所述电机定子支架的第四安装端连接，所述外壳体的第三安装端设有固定螺纹孔。

可优选的是，沿着集成式双作用液压缸轴向的一端依次安装集成式电机、集成式磁变速机构、集成式叶片泵马达、集成式阀组、集成式油箱、集成式弹簧蓄能器和集成式吸油过滤器。

可优选的是，还包括集成式吸油过滤器和集成式油箱，所述集成式吸油过滤器由过滤器组成，所述集成式油箱，其包括液压油箱、气囊隔膜、充气孔和充液孔，所述液压油箱的第一安装端和蓄能器壳体的外部的第一安装端连接，所述液压油箱的一侧依次设有充气孔和充液孔，所述充气孔和所述充液孔之间设有气囊隔膜。

可优选的是，还包括集成式弹簧蓄能器，其包括蓄能器壳体、中心弹簧和活塞，所述活塞的第一安装端通过密封圈安装在所述蓄能器壳体的内部，所述活塞的第二安装端通过中心弹簧和所述液压油箱的第二安装端连接。

可优选的是，还包括集成式阀组，其包括阀块、第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀、第四伺服阀、阀组电子接口、安全阀、液压接头和液压软管，所述蓄能器壳体的外部的第三安装端通过所述阀块和所述配流阀块的第四安装端连接，所述阀块的内部依次设有第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀、第四伺服阀和安全阀，所述第四伺服阀的输出端依次通过液压接头和液压软管与所述液压缸缸体的第三流体接口连接，所述第一伺服阀的输出端依次通过液压接头和液压软管与所述液压缸缸体的第四流体接口连接，所述第二伺服阀的输出端依次通过液压接头和液压软管与所述液压缸端盖的第一流体接口连接，所述第三伺服阀的输出端依次通过液压接头和液压软管与所述液压缸端盖的第二流体接口连接。

可优选的是，所述第一电机端盖的中部、所述第二电机端盖的中部和所述电机转子支架的内圈分别与所述集成式双作用液压缸中液压缸缸体的外部的第一端、第二端和第三端连接，所述叶片泵马达转子和所述输出侧板的第二安装端分别通过第三轴承和第四轴承与所述集成式双作用液压缸中液压缸缸体的外部的第四端和第五端连接，所述配流阀块的第三安装端和所述集成式双作用液压缸中液压缸缸体的外部的第六端连接，所述蓄能器壳体的外部的第二安装端和所述集成式双作用液压缸中液压缸缸体的外部的第七端连接，所述阀块的安装端和所述集成式双作用液压缸中液压缸缸体的外部的第八端连接。

可优选的是，所述第一电机端盖、所述第二电机端盖、所述电机转子支架、所述叶片泵马达转子、所述叶片泵马达定子、所述输出侧板、所述液压缸缸体、所述配流阀块、所述外壳体、所述左端盖、所述右端盖、所述液压缸端盖、所述活塞杆、所述活塞、所述蓄能器壳体和所述阀块的轴线在同一条直线上。

可优选的是，所述配流阀块的第二安装端、所述叶片泵马达定子的安装端和所述配流盘的安装端依次通过定位销连接。

本发明的另外一方面，提供一种基于前述磁调制的集成化电液作动装置的控制方法，其包括以下步骤：

S1、通过电子接口给定液压缸缸体内活塞杆的动作信号，此时线圈与电机永磁体通过磁感应作用产生动力；

S2、通过电机转子支架将动力传递至卡圈固定的第一永磁体支架上，此时均布在第一永磁体支架的第一电磁铁、均布在固定支架的第二电磁铁以及均布在输出侧板的第三永磁体在磁力的作用，将动力传递至固定在输出侧板第一安装端上的叶片泵马达转子；

S3、通过叶片泵马达转子、叶片泵马达定子、母叶片、子叶片和配流盘组成的封闭腔实现油液容积的周期变化，进而产生高压油，并通过配流阀块将高压油转化为集成式叶片泵马达的动力并进行输出，进而实现由集成式电机转数来控制集成式叶片泵马达的最大输出流量；

S4、根据实际工作模式，给定不同伺服阀电磁铁不同的控制信号，控制进入集成式液压缸中液压缸缸体的油液，完成对应的工作过程：

若为普通工作模式：则同时开启第四伺服阀和第二伺服阀，关闭第一伺服阀和第三伺服阀，或者同时开启第一伺服阀和第三伺服阀，关闭第四伺服阀和第二伺服阀，使集成式液压缸中液压缸缸体双侧油液不等；

若为自锁工作模式：则同时关闭第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀和第四伺服阀，使集成式液压缸中液压缸缸体双侧产生密闭容积；

若为浮动工作模式：则同时开启第一伺服阀和第二伺服阀，关闭第三伺服阀和第四伺服阀，使集成式液压缸中液压缸缸体双侧进行浮动：

若为双向势能回收工作模式：则同时开启第四伺服阀和第二伺服阀，关闭第一伺服阀和第三伺服阀，或者同时开启第一伺服阀和第三伺服阀，关闭第四伺服阀和第二伺服阀，通过控制阀芯开口量对集成式液压缸中液压缸缸体双侧油液能量进行主动干预回收。

可优选的是，若开启第一伺服阀，则通过第二液压接头、第二液压软管和第三流体接口对集成式液压缸中液压缸缸体进行补油；若开启第二伺服阀，则通过第三液压接头、第四液压软管、第三液压软管和第一流体接口对对集成式液压缸中液压缸缸体进行补油；若开启第三伺服阀，则通过第四液压接头、第五液压软管、第六液压软管和第二流体接口对集成式液压缸中液压缸缸体进行补油；若开启第四伺服阀，则通过第一液压接头、第一液压软管和第四流体接口对集成式液压缸中液压缸缸体进行补油。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明采用整套液压动力系统集成设计于集成式双作用液压缸的外侧，将集成式油箱与集成式阀组均与集成式双作用液压缸为一体，相对于现有的电液作动器的集成度更高，体积更小，空间利用率更高；同时集成式电机与集成式叶片泵马达之间设有集成式磁变速机构，此时集成电机空间为细长状，在相同规格下电机长度越长扭矩更大，因此需要将集成在外侧细长状的电机进行降扭增速，进一步在满足充分利用空间的情况下尽可能实现集成式电机与集成式叶片泵马达的转速与转矩的匹配，减少能量的损失，在利用空间的同时有更好的功率匹配。

2.本发明采用采用片状式分块集成设计，每片可集成单个或者更多功能，其中，第一片为集成式弹簧蓄能器与集成式油箱，第二片为集成式阀组，第三片为集成式吸油过滤器与集成式叶片泵马达，第四片为集成式磁变速机构，第五片为集成式电机，各片之间通过多个螺钉进行单独或者组合固定，可通过拆卸少量螺钉进行易损件更换，若集成式弹簧蓄能器的寿命到达极限时仅拆卸两组螺钉即可进行更换，同时分块式设计更利于产品的定制以及模块化升级，根据不同的需求更换不同动力源的同时更换合理的磁调制模块进行功率匹配即可升级产品性能。

3.本发明采用集成式双作用液压缸集成化设计，整个装置外部仅有控制及供电线路无液压管路及接头，基本上无外泄漏；本装置中集成式电机和集成式叶片泵马达之间的机械传动通过集成式磁变速机构进行连接，具有过载安全保护作用，同时集成式阀组中内置安全阀对液压回路进行安全保护，搭配集成式电机控制安全模块可实现机电液三重安全保护机制。

4.本发明中集成式双作用液压缸为四个伺服阀控制双作用液压缸，其中液压缸两侧分别由单独的高低压控制油路，较现有普遍的单个液压阀控制液压缸有更高的控制精度以及更多的控制方式，通过控制液压缸单侧高低压控制阀的开口度实时调控液压缸背压，其中控制阀口大小为单独控制，精度更高；同时在液压缸存在反向驱动又复合能量回收工况时，将电机变为发电机工况，通过控制阀组的协调更好的实现能量回收。

5.本发明装置具有多种控制方式，主要有普通模式控制方法、自锁模式控制方法、浮动模式控制方法和双向势能回收模式控制方法。

6.本发明结构紧凑，适用于工程机械、轻量化机器人、航空航天，兼具高效控制与能量利用率，大幅提高工作效率，发挥出节能环保优势，有较大的应用前景。

综上，本发明采用双侧高低压单独控制控制回路，控制精度更高，可实现功能更多，配合集成式双作用液压缸的特殊工况可实现液压能量回收利用。

附图说明

图1为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的仰视结构图；

图2为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的A-A剖结构图；

图3为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的B-B剖结构图；

图4为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的C-C剖结构图；

图5为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的D-D剖结构图；

图6为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的E-E剖结构图；

图7为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的液压原理图；

图8为本发明基于磁调制的集成化电液作动装置的局部放大图。

主要附图标记：

左端盖1，液压油箱2，蓄能器壳体3，液压缸缸体4，活塞杆5，中心弹簧6，活塞7，外壳体8，充气孔9，充液孔10，阀块11，配流阀块12，配流盘13，叶片泵马达转子14，叶片泵马达定子15，叶片泵马达壳体16，输出侧板17，固定支架18，第一电机端盖19，电机永磁体20，电机定子支架21，线圈22，第二电机端盖23，右端盖24，电机转子支架25，液压缸端盖26，第一唇形密封2701，第一轴承2801，第二轴承2802，电子接口29，第二唇形密封2702，第一永磁体支架32，卡圈33，第一永磁体34，第二永磁体35，第三永磁体36，推力轴承37，第三轴承3801，第四轴承3802，第一液压接头3901，第一液压软管4001，第二液压接头3902，第二液压软管4002，第一伺服阀4101，第一流体接口2601，第二伺服阀4102，第三液压软管4201，第四液压软管4301，第三液压接头3903，第四液压接头3904，第五液压软管4302，第六液压软管4202，第三伺服阀4103，安全阀44，第二流体接口2602，第四伺服阀4104，母叶片45，子叶片46，第三流体接口401，第四流体接口402，阀组电子接口47，气囊隔膜53，定位销54，第一套筒62，第二套筒63，过滤器70，液压缸第一连接端501，固定螺纹孔2101，液压缸第二连接端502，集成式吸油过滤器JC01，集成式油箱JC02，集成式弹簧蓄能器JC03，集成式磁变速机构JC04，集成式电机JC05，集成式叶片泵马达JC06，集成式阀组JC07，集成式双作用液压缸JC08，第四伺服阀电磁铁Y4A，第一伺服阀电磁铁Y4B，第二伺服阀电磁铁Y26A，第三伺服阀电磁铁Y26B。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

基于磁调制的集成化电液作动装置，如图1-图8所示，包括集成式吸油过滤器JC01、集成式油箱JC02、集成式弹簧蓄能器JC03、集成式磁变速机构JC04、集成式电机JC05、集成式叶片泵马达JC06、集成式阀组JC07和集成式双作用液压缸JC08；沿着集成式双作用液压缸JC08的轴向的一端依次安装集成式电机JC05、集成式磁变速机构JC04、集成式叶片泵马达JC06、集成式阀组JC07、集成式油箱JC02、集成式弹簧蓄能器JC03和集成式吸油过滤器JC01。

具体而言，本发明装置充分利用集成式双作用液压缸JC08长条状的径向空间，在集成式双作用液压缸JC08一侧径向集成具有低速大扭矩的集成式电机JC05和集成式磁变速机构JC04，集成式磁变速机构JC04实现集成式电机JC05中转子能量经转换输出至集成式叶片泵马达JC06，实现集成式电机JC05与集成式叶片泵马达JC06的连接及传动比匹配，集成式磁变速机构JC04后集成有集成式叶片泵马达JC06与集成式吸油过滤器JC01，单侧配流通过配流盘13与配流阀块12实现液压能的输出，集成式叶片泵马达JC06后连接集成式阀组JC07，集成式阀组JC07内集成安装有安全阀44和伺服阀，集成式阀组JC07后连接保证工作压力稳定的集成式弹簧蓄能器JC03，集成式弹簧蓄能器JC03后连接集成式油箱JC02，进而实现无方向式安装下的稳定供油系统，集成式阀组JC07输出端通过内置液压管接头及液压软管实现控制油液与液压缸左右侧接口的连接。

集成式磁变速机构JC04，包括固定支架18、第一永磁体支架32、输出侧板17、卡圈33、第一永磁体34、第二永磁体35和第三永磁体36，第一永磁体34为输入永磁体，第二永磁体35为固定永磁体，第三永磁体36为输出永磁体，第一永磁体支架32的周向设有第一永磁体34，固定支架18的周向设有第二永磁体35，输出侧板17的周向设有第三永磁体36，固定支架18的安装端通过螺钉和电机定子支架21的第一安装端连接，第一永磁体支架32的安装端通过卡圈33和电机转子支架25的第一安装端连接，进而实现集成式磁变速机构JC04中第三永磁体36、第二永磁体35和第一永磁体34的相对转动。

集成式电机JC05，包括第一电机端盖19、电机永磁体20、电机定子支架21、线圈22、第二电机端盖23、电机转子支架25、第一唇形密封2701、第二唇形密封2702、第一轴承2801、第二轴承2802、第一套筒62和第二套筒63，电机定子支架21位于外壳体8的内部。

第一电机端盖19与第二电机端盖23内圈分别安装有第二唇形密封2702与第一唇形密封2701实现与电机转子支架25的转动密封

第一电机端盖19和第二电机端盖23的固定端分别通过螺钉与电机定子支架21的第二安装端和第三安装端连接，第一电机端盖19与电机定子支架21通过密封圈实现集成式电机JC05的第二安装端的静密封，第二电机端盖23与电机定子支架21通过密封圈实现集成式电机JC05的第三安装端的静密封，电机定子支架21的内圈设有线圈22，电机转子支架25的外圈设有电机永磁体20，电机转子支架25的第二安装端和第三安装端分别依次通过第一套筒62、第二套筒63、第一唇形密封2701、第二唇形密封2702、第一轴承2801和第二轴承2802与第二电机端盖23和第一电机端盖19的内部连接，电机转子支架25的第二安装端和第三安装端分别通过第一轴承2801和第二轴承2802实现与第二电机端盖23和第一电机端盖19的相对转动，第一套筒62和第二套筒63分别实现第一轴承2801和第二轴承2802的安装位置限制，第一电机端盖19的中部、第二电机端盖23的中部和电机转子支架25的内圈分别与集成式双作用液压缸JC08中液压缸缸体4的外部的第一端、第二端和第三端连接。

集成式叶片泵马达JC06，包括配流阀块12、配流盘13、叶片泵马达转子14、叶片泵马达定子15、叶片泵马达壳体16、第三轴承3801、第四轴承3802、母叶片45、子叶片46和推力轴承37，配流阀块12的内部设有过滤器70，叶片泵马达壳体16位于外壳体8的内部，配流阀块12的第一安装端通过螺钉和叶片泵马达壳体16的安装端连接，配流阀块12与叶片泵马达壳体16通过密封圈实现静密封，进而实现配流盘13、叶片泵马达定子15、输出侧板17与推力轴承37的轴向固定，叶片泵马达定子15位于叶片泵马达壳体16的内部。

叶片泵马达转子14的第一安装端通过螺钉和输出侧板17的第一安装端连接，叶片泵马达转子14的周向分别设有母叶片45和子叶片46，叶片泵马达转子14的外圈和叶片泵马达定子15的内圈同轴心安装，配流阀块12的第二安装端、叶片泵马达定子15的安装端和配流盘13的安装端依次通过定位销54连接，叶片泵马达转子14和输出侧板17的第二安装端分别通过第三轴承3801和第四轴承3802与集成式双作用液压缸JC08中液压缸缸体4的外部的第四端和第五端连接，输出侧板17通过第三轴承3801实现与液压缸缸体4的相对转动，叶片泵马达转子14通过第四轴承3802实现与液压缸缸体4的相对转动，配流阀块12的第三安装端和集成式双作用液压缸JC08中液压缸缸体4的外部的第六端连接。

集成式双作用液压缸JC08，其包括外壳体8、左端盖1、右端盖24、液压缸缸体4、液压缸端盖26和活塞杆5，活塞杆5的两端分别设有液压缸第一连接端501和液压缸第二连接端502，通过活塞杆5的运动实现液压缸连接端与固定螺纹孔2101的相对运动，左端盖1、液压缸缸体4、液压缸端盖26和右端盖24分别内嵌安装有多个密封圈实现与活塞杆5的动密封安装；活塞杆5活塞部位内嵌安装有多个密封圈实现与液压缸缸体4的有效动密封。

液压缸缸体4的端部安装端通过螺纹和液压缸端盖26的第一安装端连接，液压缸缸体4的内部通过密封圈和活塞杆5的中部安装端连接，液压缸缸体4和活塞杆5构成圆柱副，外壳体8的第一安装端和第二安装端分别通过螺钉与左端盖1和右端盖24的第一安装端连接，右端盖24的第二安装端设有电子接口29，电子接口29可实现与计算机等进行控制通讯，进而实现功能的扩展，电子接口29的输入端分别通过内部接线槽与阀组电子接口47、线圈22和各内置传感器等电子接口的控制端连接，右端盖24的第三安装端通过螺钉和电机定子支架21的第四安装端连接，外壳体8的第三安装端设有固定螺纹孔2101。

集成式吸油过滤器JC01由过滤器70组成，过滤器70保证液压油箱2的油液进入集成式叶片泵马达JC06的清洁度。集成式油箱JC02，包括液压油箱2、气囊隔膜53、充气孔9和充液孔10，液压油箱2的第一安装端和蓄能器壳体3的外部的第一安装端连接，液压油箱2与蓄能器壳体3通过密封圈实现静密封，液压油箱2的一侧依次设有充气孔9和充液孔10，充气孔9给液压油箱2进行充气，充液孔10给液压油箱2进行补油，充气孔9和充液孔10之间设有气囊隔膜53，气囊隔膜53实现油气隔离，进而保证该装置任意角度下均可以实现对集成式叶片泵马达JC06的有效供油，液压油箱2的充气孔9保证蓄能器壳体3背部空气与液压油箱2相通，通过密封圈实现液压油箱2与阀块11吸油侧的静密封，进而实现液压油箱2空间的密闭。

集成式弹簧蓄能器JC03，其包括蓄能器壳体3、中心弹簧6和活塞7，活塞7的第一安装端通过密封圈安装在蓄能器壳体3的内部，活塞7和蓄能器壳体3构成圆柱副，通过密封圈实现蓄能器壳体3与活塞7的有效动密封，活塞7的第二安装端通过中心弹簧6和液压油箱2的第二安装端连接，通过中心弹簧6的压缩量实现集成式弹簧蓄能器JC03的功能，蓄能器壳体3的外部的第二安装端和集成式双作用液压缸JC08中液压缸缸体4的外部的第七端连接。

集成式阀组JC07，包括阀块11、第一伺服阀4101、第二伺服阀4102、第三伺服阀4103、第四伺服阀4104、阀组电子接口47、安全阀44、第一液压接头3901、第一液压软管4001、第二液压接头3902、第二液压软管4002、第三液压软管4201、第四液压软管4301、第三液压接头3903、第四液压接头3904、第五液压软管4302和第六液压软管4202。

蓄能器壳体3的外部的第三安装端利用螺钉通过阀块11和配流阀块12的第四安装端连接，蓄能器壳体3与阀块11通过密封圈实现阀块11的有效静密封，阀块11通过密封圈实现与配流阀块12之间的有效静密封，阀块11的内部依次设有第一伺服阀4101、第二伺服阀4102、第三伺服阀4103、第四伺服阀4104和安全阀44，第四伺服阀4104的输出端依次通过第一液压接头3901和第一液压软管4001与液压缸缸体4的第三流体接口401连接，第一伺服阀4101的输出端依次通过第二液压接头3902和第二液压软管4002与液压缸缸体4的第四流体接口402连接，第二伺服阀4102的输出端依次通过第三液压接头3903、第四液压软管4301和第三液压软管4201与液压缸端盖26的第一流体接口2601连接，第三伺服阀4103的输出端依次通过第四液压接头3904、第五液压软管4302和第六液压软管4202与液压缸端盖26的第二流体接口2602连接，阀块11的安装端和集成式双作用液压缸JC08中液压缸缸体4的外部的第八端连接。

在本发明的一个优选实施例中，第一电机端盖19、第二电机端盖23、电机转子支架25、叶片泵马达转子14、叶片泵马达定子15、输出侧板17、液压缸缸体4、配流阀块12、外壳体8、左端盖1、右端盖24、液压缸端盖26、活塞杆5、活塞7、蓄能器壳体3和阀块11的轴线在同一条直线上。

本发明装置兼并了高效控制与能量利用率，同时受益于紧凑的结构尺寸以及集成式阀组JC07，在工程机械、轻量化机器人、航空航天均有较大的应用前景。

以下结合实施例对本发明一种基于磁调制的集成化电液作动装置做进一步描述：

本发明基于磁调制的集成化电液作动装置具有四种工作模式，具体模式分别为：普通模式为控制液压缸的伸出缩回；自锁模式为控制液压缸任意位置的刚性锁定；浮动模式为控制液压缸任意位置随载荷的自由运动；双向势能回收模式为实现回收液压缸势能及外载荷泵工况下的能量。

普通模式的具体工作过程如下：

以液压缸缸体4内活塞杆5的工作为例：通过电子接口29给定液压缸缸体4内活塞杆5向右伸出的信号，此时集成式电机JC05中线圈22与电机永磁体20在磁感应作用下输出动力至电机转子支架25，将动力传递至由卡圈33固定的第一永磁体支架32上，通过均布在第一永磁体支架32上的第一永磁体34、均布在固定支架18上的第二永磁体35以及均布在输出侧板17上的第三永磁体36的磁力作用，将动力传递至通过螺钉固定在输出侧板17第一安装端上的叶片泵马达转子14，通过叶片泵马达转子14、叶片泵马达定子15、母叶片45、子叶片46和配流盘13组成的封闭腔实现油液容积的周期变化，进而产生高压油，并通过配流阀块12将高压油转化为集成式叶片泵马达JC06的动力并进行输出，进而实现由集成式电机JC05转数来控制集成式叶片泵马达JC06的最大输出流量，其中安装在阀块11上的安全阀44与配流阀块12上的高压口相连，通过调节安全阀44的开启压力进而保证集成式叶片泵马达JC06的最大输出压力。给定第四伺服阀电磁铁Y4A控制信号，使第四伺服阀4104实现预定开口，实现由集成式叶片泵马达JC06产生的高压油通过第一液压接头3901、第一液压软管4001和第四流体接口402进入集成式液压缸JC08中液压缸缸体4的左侧，给定第一伺服阀电磁铁Y4B控制信号使第一伺服阀4101保持关闭，保证集成式液压缸JC08中液压缸缸体4左侧腔体的油液压力的有效性；给定第三伺服阀电磁铁Y26B控制信号使第三伺服阀4103保持关闭，给定第二伺服阀电磁铁Y26A控制信号使第二伺服阀4102保持一定开口，通过第三液压接头3903、第四液压软管4301、第三液压软管4201和第一流体接口2601实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4的右侧的背压控制，其中，阀芯开口控制量由电子接口29的电信号进行控制及检测，通过各阀芯开口实现液压缸高精度的向右伸出。

通过电子接口29给定液压缸缸体4内活塞杆5向左伸出控制信号，线圈22与电机永磁体20在磁感应作用下输出动力至电机转子支架25，将动力传递至由卡圈33固定的第一永磁体支架32上，通过均布在第一永磁体支架32上的第一永磁体34、均布在固定支架18上的第二永磁体35以及均布在输出侧板17上的第三永磁体36的磁力作用，将动力传递至通过螺钉固定在输出侧板17第一安装端上的叶片泵马达转子14，通过叶片泵马达转子14、叶片泵马达定子15、母叶片45、子叶片46和配流盘13组成的封闭腔实现油液容积的周期变化，进而产生高压油，并通过配流阀块12将高压油转化为集成式叶片泵马达JC06的动力并进行输出，进而实现由集成式电机JC05转数来控制集成式叶片泵马达JC06的最大输出流量，其中安装在阀块11上的安全阀44与配流阀块12上的高压口相连，通过调节安全阀44的开启压力进而保证集成式叶片泵马达JC06的最大输出压力。给定第三伺服阀电磁铁Y26B控制信号使第三伺服阀4103实现预定开口，实现集成式叶片泵马达JC06的高压油通过第四液压接头3904、第五液压软管4302、第六液压软管4202和第二流体接口2602进入集成式液压缸JC08中液压缸缸体4的右侧，给定第二伺服阀电磁铁Y26A控制信号，使第二伺服阀4102保持关闭，保证集成式液压缸JC08中液压缸缸体4右侧腔体油液压力的有效性；给定第四伺服阀电磁铁Y4A控制信号，使第四伺服阀4104保持关闭，给定第一伺服阀电磁铁Y4B控制信号，使第一伺服阀4101保持一定开口，通过第二液压接头3902、第二液压软管4002和第三流体接口401进而实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4左侧的背压控制。其中，阀芯开口控制量由电子接口29电信号进行控制及检测，通过各阀芯开口实现液压缸高精度的向左伸出。

自锁模式的具体工作过程如下：

通过电子接口29给定液压缸当前位置锁定控制信号，线圈22与电机永磁体20在磁感应作用下输出动力至电机转子支架25，将动力传递至由卡圈33固定的第一永磁体支架32上，通过均布在第一永磁体支架32上的第一永磁体34、均布在固定支架18上的第二永磁体35以及均布在输出侧板17上的第三永磁体36的磁力作用，将动力传递至通过螺钉固定在输出侧板17第一安装端上的叶片泵马达转子14，通过叶片泵马达转子14、叶片泵马达定子15、母叶片45、子叶片46和配流盘13组成的封闭腔实现油液容积的周期变化，进而产生高压油，并通过配流阀块12将高压油转化为集成式叶片泵马达JC06的动力并进行输出，进而实现由集成式电机JC05转数来控制集成式叶片泵马达JC06的最大输出流量，其中安装在阀块11上的安全阀44与配流阀块12上的高压口相连，通过调节安全阀44的开启压力进而保证集成式叶片泵马达JC06的最大输出压力。此时如无快速启动状态时可以对集成式电机JC05给出停止信号，给定第四伺服阀电磁铁Y4A的控制信号，使第四伺服阀4104保持关闭，给定第一伺服阀电磁铁Y4B控制信号，使第一伺服阀4101保持关闭，给定第三伺服阀电磁铁Y26B控制信号，使第三伺服阀4103保持关闭，给定第二伺服阀电磁铁Y26A控制信号，使第二伺服阀4102保持关闭，进而实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4双侧产生密闭容积，实现集成式液压缸JC08的双向运动的锁定。

浮动模式的具体工作过程如下：

通过电子接口29给定液压缸当前位置浮动控制信号，线圈22与电机永磁体20在磁感应作用下输出动力至电机转子支架25，将动力传递至由卡圈33固定的第一永磁体支架32上，通过均布在第一永磁体支架32上的第一永磁体34、均布在固定支架18上的第二永磁体35以及均布在输出侧板17上的第三永磁体36的磁力作用，将动力传递至通过螺钉固定在输出侧板17第一安装端上的叶片泵马达转子14，通过叶片泵马达转子14、叶片泵马达定子15、母叶片45、子叶片46和配流盘13组成的封闭腔实现油液容积的周期变化，进而产生高压油，并通过配流阀块12将高压油转化为集成式叶片泵马达JC06的动力并进行输出，进而实现由集成式电机JC05转数来控制集成式叶片泵马达JC06的最大输出流量，其中安装在阀块11上的安全阀44与配流阀块12上的高压口相连，通过调节安全阀44的开启压力进而保证集成式叶片泵马达JC06的最大输出压力。给定安全阀44零压卸荷控制信号，保证系统的安全性，给定集成式电机JC05停止信号，给定第四伺服阀电磁铁Y4A控制信号使第四伺服阀4104保持关闭，给定第一伺服阀电磁铁Y4B控制信号使第一伺服阀4101保持常开，通过第二液压接头3902、第二液压软管4002和第三流体接口401进而实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4左侧保持卸荷压力，给定第三伺服阀电磁铁Y26B控制信号使第三伺服阀4103保持关闭，给定第二伺服阀电磁铁Y26A控制信号使第二伺服阀4102保持常开，通过第三液压接头3903、第四液压软管4301、第三液压软管4201和第一流体接口2601进而实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4右侧保持卸荷压力，实现集成式液压缸JC08双侧油液与集成式油箱JC02连接，进而实现集成式液压缸JC08的双向运动的浮动。

双向势能回收模式的具体工作过程如下：

当外负载使液压缸向左运动时启动能量回收，此时通过电子接口29给定集成式电机JC05实施发电机工况，给定安全阀44控制信号保证集成式电机JC05发电机启动压力，给定第四伺服阀电磁铁Y4A控制信号，使第四伺服阀4104实现预定开口，实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4左侧高压油液通过第一液压接头3901、第一液压软管4001和第四流体接口402进入集成式叶片泵马达JC06，给定第一伺服阀电磁铁Y4B控制信号，使第一伺服阀4101保持关闭，保证集成式液压缸JC08中液压缸缸体4左侧腔体油液压力的有效性；给定第三伺服阀电磁铁Y26B控制信号，使第三伺服阀4103保持关闭，给定第二伺服阀电磁铁Y26A控制信号，使第二伺服阀4102保持常开，通过第三液压接头3903、第四液压软管4301、第三液压软管4201和第一流体接口2601进而实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4右侧的补油，可通过控制阀芯开口量对能量回收进行主动干预使能量回收最大化。

当外负载使液压缸向右运动时启动能量回收，此时通过电子接口29给定集成式电机JC05实施发电机工况，给定安全阀44控制信号保证集成式电机JC05发电机启动压力，给定第三伺服阀电磁铁Y26B控制信号使第三伺服阀4103实现预定开口，通过第四液压接头3904、第五液压软管4302、第六液压软管4202和第二流体接口2602实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4右侧高压油液进入集成式叶片泵马达JC06，给定第二伺服阀电磁铁Y26A控制信号使第二伺服阀4102保持关闭，保证集成式液压缸JC08中液压缸缸体4右侧腔体油液压力的有效性；给定第四伺服阀电磁铁Y4A控制信号使第四伺服阀4104保持关闭，给定第一伺服阀电磁铁Y4B控制信号使第一伺服阀4101保持常开，通过第二液压接头3902、第二液压软管4002和第三流体接口401进而实现集成式液压缸JC08中液压缸缸体4左侧的补油，可通过控制阀芯开口量对能量回收进行主动干预使能量回收最大化。

四种模式中外接口的通讯控制如下：

通过电子接口29分别给定集成式电机JC05控制信号(转数及工况)来控制集成式叶片泵马达JC06的最大流量、给定安全阀44控制信号保证系统最大压力，给定第一伺服阀4101、第二伺服阀4102、第三伺服阀4103和第四伺服阀4104开口控制信号分别控制集成式液压缸JC08的第四流体接口402、第一流体接口2601、第二流体接口2602和第三流体接口401的流量，进而实现集成式液压缸JC08的高效控制，开口量控制可通过与外部计算机等接口进行通讯。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。