[发明专利]一种集成电涡流位移传感器的音圈作动器及装配方法

权利要求书

1.一种集成电涡流位移传感器的音圈作动器，其特征在于，包括：柔性铰(1)、作动杆(2)、上壳体(3)、涡流盘(4)、柔性结构、转接轴(54)、主壳体(6)、动子压盘(71)、音圈电机动子(72)、音圈电机定子(73)、定子压盘(74)、限位块(21)、限位盘(22)、测量板(23)、导热索(8)、电涡流位移传感器(9)；

限位盘(22)、上壳体(3)、涡流盘(4)依次固定连接；作动杆(2)的一端插入限位盘(22)和上壳体(3)后和转接轴(54)、动子压盘(71)依次连接；作动杆(2)的另一端伸出所述限位盘(22)的外部与柔性铰(1)连接；

主壳体(6)套装在音圈电机定子(73)外部，所述主壳体(6)的端面和所述音圈电机定子(73)的端面均固定连接定子压盘(74)；所述音圈电机动子(72)的环形绕组插入所述音圈电机定子(73)的环形槽中，所述音圈电机动子(72)的端面固定连接所述动子压盘(71)；

所述柔性结构包括：膜簧(51)、内垫环(52)、外垫环(53)；两片膜簧(51)中间夹有同轴放置的内垫环(52)和外垫环(53)，所述内垫环(52)所在周向位置作为所述柔性结构的内圈，所述外垫环(53)所在周向位置作为所述柔性结构的外圈；所述内垫环(52)的厚度等于所述外垫环(53)的厚度，所述内垫环(52)的外径小于所述外垫环(53)的内径；

所述转接轴(54)和所述动子压盘(71)通过螺钉和沉槽压紧固定所述柔性结构的内圈，所述涡流盘(4)和所述主壳体(6)通过螺钉和沉槽压紧固定所述柔性结构的外圈；

所述作动杆(2)上还套装有限位块(21)和测量板(23)，所述限位块(21)位于所述限位盘(22)和上壳体(3)之间形成的空腔内，所述测量板(23)位于所述上壳体(3)和涡流盘(4)之间形成的空腔内；所述上壳体(3)和涡流盘(4)上对称设置有用于测试所述测量板(23)位移的电涡流位移传感器(9)；

依次连接的作动杆(2)、转接轴(54)和动子压盘(71)作为轴向结构，所述柔性结构的轴向中点作为转动点，所述轴向结构能够绕所述转动点转动；

所述导热索(8)固定在所述音圈电机动子(72)的端面上。

2.根据权利要求1所述的一种集成电涡流位移传感器的音圈作动器，其特征在于：所述膜簧(51)由铍青铜片切花制成；所述内垫环(52)、外垫环(53)、限位块(21)、限位盘(22)、涡流盘(4)的材料均为钛合金；所述测量板(23)、主壳体(6)的材料均为铝合金。

3.根据权利要求1或2之一所述的一种集成电涡流位移传感器的音圈作动器，其特征在于：所述导热索(8)为多层石墨膜结构，所述石墨膜的层数大于20层。

4.根据权利要求3所述的一种集成电涡流位移传感器的音圈作动器，其特征在于：所述转接轴(54)穿过膜簧(51)的中心通孔插入动子压盘(71)的沉槽内，所述转接轴(54)和所述动子压盘(71)分别从两个相向的方向压紧膜簧(51)。

5.一种装配如权利要求1所述的集成电涡流位移传感器的音圈作动器的装配方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)将音圈电机定子(73)与主壳体(6)套装，使所述主壳体(6)限制音圈电机定子(73)的径向位移；

2)将定子压盘(74)通过螺栓分别与主壳体(6)、音圈电机定子(73)沿轴向固定；

3)将动子压盘(71)安装在音圈电机动子(72)的端面上，使动子压盘(71)的环形凸台插入音圈电机动子(72)的导向孔内；

4)将转接轴(54)的一端穿过刚性替代件的中心通孔后与动子压盘(71)固定连接，所述刚性替代件的厚度与所述柔性结构的理论厚度相同；

5)将导热索(8)通过螺栓固定在音圈电机动子(72)的端面上；

6)将多个电涡流位移传感器(9)固定在涡流盘(4)的端面上；

7)将音圈电机动子(72)的环形绕组插入所述音圈电机定子(73)的环形槽内，将涡流盘(4)的法兰结构插入主壳体(6)，使涡流盘(4)和所述主壳体(6)压紧固定所述柔性结构的外圈；

8)将所述作动杆(2)的一端穿过测量板(23)的中心通孔插入转接轴(54)的中心通孔，使所述作动杆(2)、测量板(23)、转接轴(54)之间的轴向位置固定；

9)将多个电涡流位移传感器(9)固定在上壳体(3)的内部，将上壳体(3)通过螺钉固定连接涡流盘(4)；

10)所述作动杆(2)加工有法兰台，作动杆(2)法兰台的外径小于上壳体(3)的中心通孔，将限位块(21)穿过作动杆(2)固定在作动杆(2)的法兰台上；

11)将限位盘(22)固定在上壳体(3)上，使所述限位块(21)位于所述限位盘(22)和上壳体(3)之间形成的空腔内；

12)将柔性铰(1)通过螺钉连接作动杆(2)的自由端；

13)测量定子压盘的底面和柔性铰(1)端面的距离，和理论值比较，通过修配内垫环(52)、外垫环(53)的厚度，使得定子压盘(74)的底面和柔性铰(1)端面之间的距离等于理论值；

14)使用柔性结构替换刚性替代件，重复步骤4)～12)完成作动器装配工作。