[發(fā)明專利]一種水平安定面雙通道傳動(dòng)消隙控制機(jī)電作動(dòng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011181757.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112460216B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋洪舟;鄭繼貴;曾博;宋顯成;劉宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): F16H25/22
• 分類號(hào): F16H25/22;F16H57/12;F16D27/108;H02K7/06
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

本發(fā)明屬于機(jī)電伺服技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種水平安定面雙通道傳動(dòng)消隙控制機(jī)電作動(dòng)器。本發(fā)明提出的水平安定面雙通道傳動(dòng)消隙控制機(jī)電作動(dòng)器總體技術(shù)方案，相比傳統(tǒng)機(jī)電作動(dòng)器結(jié)構(gòu)布局與功能形式，具備更高的安全性和可靠性，能夠確保安定面的位置鎖定和間隙消除，同時(shí)嵌套式滾柱絲杠副大大提高作動(dòng)裝置的集成化程度，具備大推力、大功率，該技術(shù)方案可推廣應(yīng)用至現(xiàn)有民用客機(jī)、軍用運(yùn)輸機(jī)、天地往返飛行器的水平安定面中，也可應(yīng)用于工業(yè)機(jī)床或艙門作動(dòng)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)電伺服技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種水平安定面雙通道傳動(dòng)消隙控制機(jī)電作動(dòng)器。

背景技術(shù)

水平安定面的作用是使飛機(jī)在俯仰方向上具有適當(dāng)?shù)撵o穩(wěn)定性，在受到擾動(dòng)后使飛機(jī)保持到水平飛行姿態(tài)，水平安定面作動(dòng)器則是承擔(dān)水平配平的重要部件，為了保證作動(dòng)器乃至飛機(jī)的可靠和安全，要求作動(dòng)器具備高可靠性、反向自鎖、消隙預(yù)緊的功能。

現(xiàn)有水平安定面作動(dòng)器技術(shù)方案基于滾珠絲杠傳動(dòng)的機(jī)電作動(dòng)器，通過(guò)平行齒輪布置，雙電機(jī)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，整個(gè)作動(dòng)裝置體積大、重量大、功率密度低、系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性低等，無(wú)法適應(yīng)未來(lái)作動(dòng)裝置小型化集成化發(fā)展。

考慮到大型民用客機(jī)或軍用運(yùn)輸機(jī)對(duì)水平安定面作動(dòng)器的應(yīng)用需求，在確保水平安定面的可靠性和安全性基礎(chǔ)上，采用高度集成式設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步減小作動(dòng)器的體積和重量，提高飛機(jī)的燃油裝載量和續(xù)航水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種水平安定面雙通道傳動(dòng)消隙控制機(jī)電作動(dòng)器設(shè)計(jì)方案，采用基于“反向式行星滾柱絲杠副+差動(dòng)式行星滾柱絲杠副+牙嵌式電磁離合器+嵌套布局雙傳動(dòng)離合”總體設(shè)計(jì)方法，通過(guò)共用單一伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，使用離合器控制具有相同導(dǎo)程的兩套絲杠副和套作動(dòng)桿組件，實(shí)現(xiàn)直線推力的合并輸出，當(dāng)切斷副通道動(dòng)力線路后，主通道可繼續(xù)輸出直線推力，并相互擠壓螺紋，迫使兩套傳動(dòng)副之間間隙消除，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平安定面反向位置鎖定。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種水平安定面雙通道傳動(dòng)消隙控制機(jī)電作動(dòng)器，該機(jī)電作動(dòng)器包括牙嵌式電磁離合器組件1、差動(dòng)式行星滾柱絲杠副組件2、反向式行星滾柱絲杠副組件3、伺服電機(jī)組件4、雙耳片前支耳5、單耳片前支耳6和單耳片后支耳7；

所述的牙嵌式電磁離合器組件1包括滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a、固定連接牙盤(pán)1b、電磁線圈1c、牙盤(pán)銷軸1d和復(fù)位彈簧1e；

形狀描述：滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a外形為薄壁環(huán)狀結(jié)構(gòu)、為鋼制金屬材料，左側(cè)端面圓周均勻設(shè)有一定數(shù)量端面牙齒，右側(cè)端面為光滑環(huán)形平面，并圓周均勻設(shè)置一定數(shù)量小孔，牙盤(pán)內(nèi)圈為矩形花鍵槽；固定連接牙盤(pán)1b外形與滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a類似，不同之處在于左側(cè)設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)；電磁線圈1c為環(huán)形纏繞線圈，端部伸出電源線；牙盤(pán)銷軸1d為圓柱狀結(jié)構(gòu)；復(fù)位彈簧1e為兩端磨平中空結(jié)構(gòu)；

安裝關(guān)系：復(fù)位彈簧1e被安裝在牙盤(pán)銷軸1d上；牙盤(pán)銷軸1d通過(guò)過(guò)盈連接固定于滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a小孔內(nèi)；電磁線圈1c被固定于電機(jī)殼體4c的內(nèi)孔處；固定連接牙盤(pán)1b的內(nèi)圈花鍵槽與螺母3a的外花鍵配合，并形成固定連接；滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a的內(nèi)圈花鍵槽與螺母2a的外花鍵配合，并形成軸向滑動(dòng)連接；滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a與固定連接牙盤(pán)1b的端面牙齒結(jié)構(gòu)，能夠在電磁線圈1c不同電、不產(chǎn)生電磁吸合力的情況下，利用圓周布置數(shù)量復(fù)位彈簧1e的彈性力下，使得滑動(dòng)連接牙盤(pán)1a向左移動(dòng)，從而兩個(gè)零件的牙齒相互咬合固聯(lián)為一體；

所述的差動(dòng)式行星滾柱絲杠副組件2包括差動(dòng)式螺母2a、空心絲桿2b、差動(dòng)式滾柱2c、差動(dòng)式保持架2d、角接觸球軸承2e、鎖緊螺母2f；

形狀描述：螺母2a為階梯筒狀結(jié)構(gòu)，外表面設(shè)有凸臺(tái)擋肩，擋肩左側(cè)表面為外花鍵，右側(cè)為軸承位光滑圓柱面，內(nèi)部為環(huán)狀凸起內(nèi)螺紋；空心絲桿2b為薄壁、筒狀、長(zhǎng)螺紋、中空結(jié)構(gòu)，右端設(shè)有外連接螺紋；差動(dòng)式滾柱2c兩端為光滑圓柱，中間部分為環(huán)狀凸起外螺紋；保持架2d為薄壁環(huán)形安裝孔結(jié)構(gòu)；角接觸球軸承2e為常規(guī)軸承；鎖緊螺母2f內(nèi)表面為螺紋，外表面設(shè)有扳手凹槽。