[發明專利]一種機電作動器防卡死裝置及卡死故障判定方法

有效

• 申請號: 202110634807.0
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113357286B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 付永領;李林杰;朱德明;王明康
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F16D41/12
• 分類號: F16D41/12;F16D63/00;F16D65/78;F16D67/02;F16H61/12;H02K7/116;H02K11/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種機電作動器防卡死裝置及卡死故障判定方法，涉及卡死故障隔離裝置技術領域；為了便于更好地判斷卡死現象；該裝置包括殼體、從動齒、驅動齒輪和從動軸，所述從動齒一體式設置于殼體圓周外壁，從動齒與驅動電機相嚙合；該方法包括如下步驟：驅動電機工作帶動驅動齒輪轉動，進而通過從動齒帶動殼體轉動。本發明當帶有負載的從動軸卡死時，棘爪的轉動受阻，棘齒彈簧以形變的方式使棘爪滑動于內齒上，從而使得殼體能夠繼續轉動，避免了驅動電機堵轉現象，此外，隨著從動軸卡死且殼體轉動，平面渦卷彈簧能夠逐漸收緊于從動軸上，進而擠壓壓力傳感器，壓力傳感器信號傳輸至外界控制單元，控制單元控制驅動電機停止工作。

技術領域

本發明涉及卡死故障隔離裝置技術領域，尤其涉及一種機電作動器防卡死裝置及卡死故障判定方法。

背景技術

機電作動器作為飛行器舵機系統的主要驅動部件之一，被廣泛應用于各個舵面，機電作動器在運行過程中，需要帶動負載按照設定方式工作，部分情況下，如受到外界干擾時，機電作動器的傳動可能會出現卡死的現象，可能使機電作動器電機輸出端堵轉，如果沒有保護機構進行保護，電機長時間堵轉運行會燒毀；另外，機電作動器卡死后，可能導致飛行器舵面卡住，從而造成嚴重的傷亡，因此很有必要設計一種防卡死裝置。

經檢索，中國專利申請號為CN 200910088127.2的專利，公開了一種機電作動器直線輸出執行機構的故障隔離裝置，主要用來隔離直線輸出執行機構的卡死故障，避免對舵面運動造成影響。該設計主要由主體、端蓋、閥座、兩位兩通電磁閥、活塞式輸出桿和相關附件組成。主體的左端通過聯軸器與直線輸出執行機構的末端固定連接,其右端通過螺紋與端蓋固定連接。兩位兩通電磁閥通過固定安裝在主體上方的閥座與主體內的控制腔連通。機電作動器的最終輸出端為活塞式輸出桿,安裝在主體內部,其右端直接與力綜合臂固定連接。當機電作動器直線輸出執行機構出現卡死故障時,其輸出端能夠跟隨余下正常工作的作動器輸出端的運動而運動,而不會對力綜合臂產生破壞性扭矩。上述專利中的故障隔離機構存在以下不足：雖然具有一定的保護功能，但是不能夠及時判定卡死情況，無法給作動器中的電機提供有效的指令；另外，引入了液壓裝置，沒有達到機電作動器取消液壓環節的目的，因此還有待改進。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種機電作動器防卡死裝置及卡死故障判定方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種機電作動器防卡死裝置，包括殼體、從動齒、驅動齒輪和從動軸，所述從動齒設置于殼體圓周外壁，從動齒與驅動電機相嚙合，殼體一側設置有驅動齒輪轉動的驅動電機，且驅動齒輪轉動連接于驅動電機的輸出端，所述殼體內側設置有聯動部，所述從動軸圓周外壁固定有兩個安裝盤，聯動部包括棘爪和棘齒彈簧，棘爪通過連接軸安裝于兩個安裝盤之間，棘爪轉動連接于連接軸外壁，所述殼體圓周內壁設置有均勻分布的內齒，棘齒彈簧一端固定于連接軸上，且棘齒彈簧驅使棘爪嚙合于內齒上，所述從動軸一側外壁和殼體一側內壁之間固定有同一個平面渦卷彈簧，所述從動軸一側外壁固定有壓力傳感器，壓力傳感器的位置與平面渦卷彈簧適配。

優選的：所述殼體圓周外壁設置有兩個限位盤，限位盤位于從動齒的兩側。

進一步的：所述從動軸圓周外壁設置有轉動盤，所述轉動盤圓周外壁和殼體圓周內壁均開設有相適配的滾珠槽，滾珠槽內滾動連接有均勻分布的限位滾珠。

進一步優選的：所述殼體一側外壁設置有環形座，環形座圓周內壁固定有第一環形氣囊，所述轉動盤一側外壁固定有摩擦柱，第一環形氣囊緊密接觸于摩擦柱圓周外壁。

作為本發明一種優選的：所述第一環形氣囊一側外壁設置有氣管，氣管上設置有控制氣管通斷的電控閥。

作為本發明進一步優選的：所述第一環形氣囊圓周內壁固定有膠墊，膠墊上設置有均勻分布的條形凸起；所述摩擦柱圓周外壁開設有環形槽，第一環形氣囊通過膠墊卡接于摩擦柱的環形槽內。