[發(fā)明專利]一種集成電渦流位移傳感器的音圈作動(dòng)器及裝配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910569897.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN110417231B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周元子;唐宇航;李利;李準(zhǔn);鄧龍;劉巍;湯亮;關(guān)新;姚寧;邢林峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): H02K41/035
• 分類號(hào): H02K41/035;H02K11/21;H02K15/00;G01B7/02
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 茹阿昌

1.一種集成電渦流位移傳感器的音圈作動(dòng)器，其特征在于，包括：柔性鉸(1)、作動(dòng)桿(2)、上殼體(3)、渦流盤(4)、柔性結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)接軸(54)、主殼體(6)、動(dòng)子壓盤(71)、音圈電機(jī)動(dòng)子(72)、音圈電機(jī)定子(73)、定子壓盤(74)、限位塊(21)、限位盤(22)、測(cè)量板(23)、導(dǎo)熱索(8)、電渦流位移傳感器(9)；

限位盤(22)、上殼體(3)、渦流盤(4)依次固定連接；作動(dòng)桿(2)的一端插入限位盤(22)和上殼體(3)后和轉(zhuǎn)接軸(54)、動(dòng)子壓盤(71)依次連接；作動(dòng)桿(2)的另一端伸出所述限位盤(22)的外部與柔性鉸(1)連接；

主殼體(6)套裝在音圈電機(jī)定子(73)外部，所述主殼體(6)的端面和所述音圈電機(jī)定子(73)的端面均固定連接定子壓盤(74)；所述音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的環(huán)形繞組插入所述音圈電機(jī)定子(73)的環(huán)形槽中，所述音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的端面固定連接所述動(dòng)子壓盤(71)；

所述柔性結(jié)構(gòu)包括：膜簧(51)、內(nèi)墊環(huán)(52)、外墊環(huán)(53)；兩片膜簧(51)中間夾有同軸放置的內(nèi)墊環(huán)(52)和外墊環(huán)(53)，所述內(nèi)墊環(huán)(52)所在周向位置作為所述柔性結(jié)構(gòu)的內(nèi)圈，所述外墊環(huán)(53)所在周向位置作為所述柔性結(jié)構(gòu)的外圈；所述內(nèi)墊環(huán)(52)的厚度等于所述外墊環(huán)(53)的厚度，所述內(nèi)墊環(huán)(52)的外徑小于所述外墊環(huán)(53)的內(nèi)徑；

所述轉(zhuǎn)接軸(54)和所述動(dòng)子壓盤(71)通過螺釘和沉槽壓緊固定所述柔性結(jié)構(gòu)的內(nèi)圈，所述渦流盤(4)和所述主殼體(6)通過螺釘和沉槽壓緊固定所述柔性結(jié)構(gòu)的外圈；

所述作動(dòng)桿(2)上還套裝有限位塊(21)和測(cè)量板(23)，所述限位塊(21)位于所述限位盤(22)和上殼體(3)之間形成的空腔內(nèi)，所述測(cè)量板(23)位于所述上殼體(3)和渦流盤(4)之間形成的空腔內(nèi)；所述上殼體(3)和渦流盤(4)上對(duì)稱設(shè)置有用于測(cè)試所述測(cè)量板(23)位移的電渦流位移傳感器(9)；

依次連接的作動(dòng)桿(2)、轉(zhuǎn)接軸(54)和動(dòng)子壓盤(71)作為軸向結(jié)構(gòu)，所述柔性結(jié)構(gòu)的軸向中點(diǎn)作為轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)，所述軸向結(jié)構(gòu)能夠繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述導(dǎo)熱索(8)固定在所述音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的端面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成電渦流位移傳感器的音圈作動(dòng)器，其特征在于：所述膜簧(51)由鈹青銅片切花制成；所述內(nèi)墊環(huán)(52)、外墊環(huán)(53)、限位塊(21)、限位盤(22)、渦流盤(4)的材料均為鈦合金；所述測(cè)量板(23)、主殼體(6)的材料均為鋁合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的一種集成電渦流位移傳感器的音圈作動(dòng)器，其特征在于：所述導(dǎo)熱索(8)為多層石墨膜結(jié)構(gòu)，所述石墨膜的層數(shù)大于20層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集成電渦流位移傳感器的音圈作動(dòng)器，其特征在于：所述轉(zhuǎn)接軸(54)穿過膜簧(51)的中心通孔插入動(dòng)子壓盤(71)的沉槽內(nèi)，所述轉(zhuǎn)接軸(54)和所述動(dòng)子壓盤(71)分別從兩個(gè)相向的方向壓緊膜簧(51)。

5.一種裝配如權(quán)利要求1所述的集成電渦流位移傳感器的音圈作動(dòng)器的裝配方法，其特征在于，包括步驟如下：

1)將音圈電機(jī)定子(73)與主殼體(6)套裝，使所述主殼體(6)限制音圈電機(jī)定子(73)的徑向位移；

2)將定子壓盤(74)通過螺栓分別與主殼體(6)、音圈電機(jī)定子(73)沿軸向固定；

3)將動(dòng)子壓盤(71)安裝在音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的端面上，使動(dòng)子壓盤(71)的環(huán)形凸臺(tái)插入音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的導(dǎo)向孔內(nèi)；

4)將轉(zhuǎn)接軸(54)的一端穿過剛性替代件的中心通孔后與動(dòng)子壓盤(71)固定連接，所述剛性替代件的厚度與所述柔性結(jié)構(gòu)的理論厚度相同；

5)將導(dǎo)熱索(8)通過螺栓固定在音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的端面上；

6)將多個(gè)電渦流位移傳感器(9)固定在渦流盤(4)的端面上；

7)將音圈電機(jī)動(dòng)子(72)的環(huán)形繞組插入所述音圈電機(jī)定子(73)的環(huán)形槽內(nèi)，將渦流盤(4)的法蘭結(jié)構(gòu)插入主殼體(6)，使渦流盤(4)和所述主殼體(6)壓緊固定所述柔性結(jié)構(gòu)的外圈；

8)將所述作動(dòng)桿(2)的一端穿過測(cè)量板(23)的中心通孔插入轉(zhuǎn)接軸(54)的中心通孔，使所述作動(dòng)桿(2)、測(cè)量板(23)、轉(zhuǎn)接軸(54)之間的軸向位置固定；

9)將多個(gè)電渦流位移傳感器(9)固定在上殼體(3)的內(nèi)部，將上殼體(3)通過螺釘固定連接渦流盤(4)；

10)所述作動(dòng)桿(2)加工有法蘭臺(tái)，作動(dòng)桿(2)法蘭臺(tái)的外徑小于上殼體(3)的中心通孔，將限位塊(21)穿過作動(dòng)桿(2)固定在作動(dòng)桿(2)的法蘭臺(tái)上；

11)將限位盤(22)固定在上殼體(3)上，使所述限位塊(21)位于所述限位盤(22)和上殼體(3)之間形成的空腔內(nèi)；

12)將柔性鉸(1)通過螺釘連接作動(dòng)桿(2)的自由端；

13)測(cè)量定子壓盤的底面和柔性鉸(1)端面的距離，和理論值比較，通過修配內(nèi)墊環(huán)(52)、外墊環(huán)(53)的厚度，使得定子壓盤(74)的底面和柔性鉸(1)端面之間的距離等于理論值；

14)使用柔性結(jié)構(gòu)替換剛性替代件，重復(fù)步驟4)～12)完成作動(dòng)器裝配工作。