[發(fā)明專利]一種用于水下航行器的舵機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210097424.5
• 申請(qǐng)日: 2012-04-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102632988A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許暉;宋保維;潘光;李執(zhí)山;張福斌;曹永輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B63H25/26
• 分類號(hào): B63H25/26
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種舵機(jī)，具體應(yīng)用于水下航行器平臺(tái)。?

背景技術(shù)

水下航行器越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各種海洋活動(dòng)，舵機(jī)作為水下航行器姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，對(duì)航行器的性能起著關(guān)鍵的作用。通過(guò)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，目前應(yīng)用于水下航行器的舵機(jī)較少，傳統(tǒng)舵機(jī)難以應(yīng)用于水下航行器上，主要有以下幾點(diǎn)不足：(1)水下航行器內(nèi)部供舵機(jī)安裝的空間小，沖擊振動(dòng)大，傳統(tǒng)舵機(jī)在滿足輸出功率條件下尺寸大，且難以滿足抗沖擊振動(dòng)的要求(2)不具備可靠的自鎖功能，水下航行器舵面在水下經(jīng)受海浪的沖擊，必需可靠地自鎖以保證舵面穩(wěn)定不受干擾。(3)傳統(tǒng)舵機(jī)傳動(dòng)過(guò)程中機(jī)械摩擦阻力大，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，不能夠很好地滿足水下航行器姿態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的需求。?

發(fā)明專利200910161480.9為一種應(yīng)用于直升機(jī)航模的滑動(dòng)式航模舵機(jī)，蝸輪蝸桿裝置中的蝸桿與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固接并同軸，蝸輪與傳動(dòng)螺桿固接并同軸，套筒與傳動(dòng)螺桿通過(guò)螺紋連接，將傳動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，套筒與直線式位置傳感器固定連接，反饋套筒位置信號(hào)。該發(fā)明通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，減速比較小，輸出轉(zhuǎn)矩小，機(jī)械效率較低，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)垂直布置，占用空間體積大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。套筒在方形開(kāi)槽內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，套筒與舵桿不便于連接。?

實(shí)用新型專利200820108942.1為一種電動(dòng)舵機(jī)，包括滾珠絲杠、絲杠螺母、增力環(huán)、擺動(dòng)體和輸出軸等，絲杠上套接有方形絲杠螺母，絲杠螺母兩側(cè)面與擺動(dòng)體下端的U形槽配合，帶動(dòng)擺動(dòng)體旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)體旋轉(zhuǎn)到一定角度與殼內(nèi)壁接觸，起到行程限定作用。該新型專利實(shí)現(xiàn)了輸出軸角度輸出，不能實(shí)現(xiàn)直線輸出。?

實(shí)用新型專利201120006972.3為一種模型飛機(jī)的絲杠舵機(jī)，支架體上兩端開(kāi)有軸承孔，絲杠通過(guò)軸承固定在支架體上。滑塊通過(guò)螺紋套入絲杠中，滑塊上部為方形結(jié)構(gòu)，穿過(guò)支架體所開(kāi)方形槽中。驅(qū)動(dòng)電機(jī)與支架體并行緊靠排列，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與絲杠端部連接一級(jí)齒輪組，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的傳遞與減速。舵機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝體積小，采用一級(jí)齒輪減速，輸出力矩大小有限，絲杠通過(guò)兩端軸承起到支撐，剛性比較差，不能抗沖?擊振動(dòng)，齒輪組沒(méi)有經(jīng)過(guò)殼體包圍，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)很好的潤(rùn)滑，機(jī)械摩擦損耗大。?

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的舵機(jī)尺寸大、難以滿足抗沖擊振動(dòng)的要求，或者可靠性較差，或者響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，不能夠很好地滿足水下航行器姿態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的需求的不足，本發(fā)明提出了一種用于水下航行器的小型舵機(jī)。?

本發(fā)明包括接插件、直流電機(jī)、減速器、導(dǎo)向套外殼、軸承外殼、外端蓋、標(biāo)尺牌、絲杠螺母機(jī)構(gòu)和位置反饋組件；并且：?

a．絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括絲杠、直線軸承、驅(qū)動(dòng)螺母和行程嵌塊；其中，直線軸承套裝在絲杠上，并使所述直線軸承圓周上的通槽與絲杠上的位置反饋組件安裝槽相對(duì)應(yīng)；驅(qū)動(dòng)螺母套裝在絲杠的螺紋端；行程嵌塊固定在絲杠上的位置反饋組件安裝槽內(nèi)；?

b．位置反饋組件包括連接桿、導(dǎo)向軸承、指針、導(dǎo)向桿、傳感器安裝座、接插件安裝板、位置傳感器和連接螺母；連接桿下端通過(guò)行程嵌塊上的安裝孔裝入位于絲杠上的連接桿插孔內(nèi)；連接桿的上端裝入連接螺母外表面的貫通槽內(nèi)；導(dǎo)向軸承套裝在連接桿鄰近行程嵌塊一端，并位于導(dǎo)向套外殼圓周表面的導(dǎo)向軸承滑槽內(nèi)；指針固定在位于連接桿中部的定位螺紋套上；導(dǎo)向桿的一端裝入連接螺母的螺紋孔內(nèi)，位置傳感器的軸桿通過(guò)聯(lián)軸器與導(dǎo)向桿的另一端連接；在所述位置傳感器上套裝有接插件安裝板；在接插件安裝板與連接螺母之間的位置傳感器上套裝有傳感器安裝座；所述位置傳感器與傳感器安裝座之間固連；所述接插件安裝板與位置傳感器之間間隙配合；?

c．導(dǎo)向套外殼套裝在直線軸承上，并且兩者之間緊密配合；導(dǎo)向套外殼的一個(gè)端面與軸承外殼固連，另一個(gè)端面有外端蓋；標(biāo)尺牌粘貼在導(dǎo)向套外殼的外圓表面；?

d．軸承外殼套裝在驅(qū)動(dòng)螺母上，并且該軸承外殼的端面與導(dǎo)向套外殼的端面配合；在導(dǎo)向套外殼的內(nèi)孔表面有滾珠槽，通過(guò)滾珠使導(dǎo)向套外殼與驅(qū)動(dòng)螺母之間動(dòng)配合；軸承外殼與導(dǎo)向套外殼連接的一端與驅(qū)動(dòng)螺母之間間隙配合；軸承外殼的另一端套裝在軸承上，并且兩者之間緊密配合；軸承套裝在驅(qū)動(dòng)螺母與螺環(huán)的外表面，并通過(guò)軸承端蓋固緊；軸承端蓋套裝在軸套上；螺環(huán)套裝在軸套的內(nèi)側(cè)；接插件固定在軸承外殼安裝有軸承端蓋一端端頭處的連接法蘭上；減速器的輸出軸裝入軸套的連接孔內(nèi)，軸套套裝在驅(qū)動(dòng)螺母上；減速器的輸入軸與直流電機(jī)的輸出軸之間通過(guò)聯(lián)軸器連接。?