[發明專利]一種舵機驅動裝置

有效

• 申請號: 202010607528.0
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN113928527B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 孫桂濤;張可欣
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B63H25/26
• 分類號: B63H25/26;B63H25/24;H02K7/14;H02K7/08;H02K7/116;H02P5/50
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本發明提供了一種舵機驅動裝置，屬于船舶領域。主要解決現有船舶電動舵機整體尺寸較大、運動過程存在結構內力、電機易過載。本發明采用錐齒輪結構進行扭矩傳遞，運用內球籠進行結構內力平衡，且可依據工況進行單、雙電機驅動自由組合，能量利用率高。該發明具有結構設計合理，體積小、成本低的優點，提高了電動舵機的靜動態性能。

技術領域：

本發明提供了一種舵機驅動裝置，屬于船舶領域。

背景技術：

船用電動舵機多采用雙電動缸驅動，以增大舵機驅動扭矩，但舵機整體尺寸較大，同時，由于舵機裝配間隙、伺服電機控制精度等因素的限制，使得雙缸電動舵機存在結構內力，舵機有效驅動扭矩較低，且電機極易出現過載現象，嚴重影響電動舵機的靜動態性能。

發明內容：

本發明是為了解決現有船舶雙缸電動舵機體積大、且運動過程中存在結構內力，使得有效驅動扭矩較低的問題，提供了一種舵機驅動裝置。

本發明所述一種舵機驅動裝置，它包括EtherCAT總線接口電路(101A)、(101B)、CAN總線接口電路(102A)、(102B)、串口接口電路(103A)、(103B)、主控制器(104)、無線裝置(105A)、(105B)，伺服電機驅動器1(106)、伺服電機驅動器2(107)、微控制器(108)、基座慣性測量單元(109)、框架慣性測量單元(110)、伺服電機(201A)、(201B)、聯軸器(202A)、(202B)、轉接板(203A)、(203B)、基座(204A)、(204B)、交叉滾子軸承(205A)、(205B)、(205C)、圓錐滾子軸承蓋(206A)、(206B)、(206C)、圓錐滾子軸承(207A)、(207B)、(207C)、輸入軸(208A)、(208B)、錐齒輪(209A)、(209B)、(209C)、滾針軸承(210A)、(210B)、(210C)、保持架(211)、框架(212)、輸出軸(213)、內球籠連接件(214)、內球籠三叉軸(215A)、(215B)、內球籠鐘形殼(216)、舵葉轉軸(217)。

所述主控制器(104)與EtherCAT總線接口電路(101A)、CAN總線接口電路(102A)、串口接口電路(103A)、無線裝置(105A)、伺服電機驅動器1(106)、伺服電機驅動器(107)連接。所述伺服電機驅動器1(106)與伺服電機(201A)連接，所述伺服電機驅動器2(107)與伺服電機(201B)連接。

所述基座慣性測量單元(109)、框架慣性測量單元(110)輸出端與微控制器(108)輸入端連接，所述微控制器(108)與EtherCAT總線接口電路(101B)、CAN總線接口電路(102B)、串口接口電路(103B)、無線裝置(105B)與微控制器(108)連接。

所述伺服電機(201A)通過螺栓與轉接板(203A)連接，所述轉接板(203A)通過螺栓與基座(204A)連接，所述基座(204A)通過螺栓與交叉棍子軸承(205A)內圈連接，所述交叉棍子軸承(205A)外圈通過螺栓與框架(212)連接。

所述伺服電機(201A)輸出軸通過聯軸器(202A)與輸入軸(208A)連接。所述輸入軸(208A)軸頸分別與圓錐滾子軸承(207A)內圈、錐齒輪(209A)、滾針軸承(210A)內圈連接，所述圓錐滾子軸承(207A)外圈與框架(212)連接。圓錐滾子軸承(207A)通過輸入軸(208A)和圓錐滾子軸承蓋(206A)實現軸向定位，所述圓錐滾子軸承蓋(206A)通過螺釘與框架(212)連接，所述滾針軸承(210A)外圈與保持架(211)連接。

所述伺服電機(201B)通過螺栓與轉接板(203B)連接，所述轉接板(203B)通過螺栓與基座(204B)連接，所述基座(204B)通過螺栓與交叉棍子軸承(205B)內圈連接，所述交叉棍子軸承(205B)外圈通過螺栓與框架(212)連接。