[发明专利]一种双余度大功率串联推力矢量伺服机构

说明书

本发明提出一种双余度大功率串联推力矢量伺服机构，包括后支耳、锁紧螺母、套筒、作动器端盖、保持架、滚柱、内齿圈、丝杠轴承、电机、上壳体、制动器、旋转变压器、前支耳、铜套密封圈、铜套、螺杆、主壳体、电机壳体、电机轴承、电机端盖、旋变支架、挡圈、螺母、连接器支架、连接器、电机调整盖、电位器盖板、电位器。其中伺服电机受电信号驱动转动，经齿轮减速，带动滚柱丝杠丝杆转动，经过滚柱的传动将旋转运动变换为螺母的直线运动，推动发动机摆动。该伺服机构功率密度高、动态性能好、冷热备份可灵活运行、可靠性高、传动精度高，具有较大的承载能力与轴向刚度。

技术领域

本发明涉及机电作动器技术领域，具体涉及一种余度机电作动器。

背景技术

为了提高机电作动器的可靠性，国外航空航天工业大国对余度操纵系统的研究已从概念研究、原理、试验及验证试飞，走上了批量生产服役使用阶段。余度技术是指通过为系统增加多重资源，包括硬件与软件的重复配置，实现对多重资源的合理管理，从而提高产品和系统可靠性的设计方法。我国这方面的研究工作起步较晚，虽已开展了大量的研究工作且研究余度机电作动器已经验证试飞，但目前余度机电作动器系统仍然存在大量的问题需要进行理论分析和实验研究。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种双余度大功率串联推力矢量伺服机构，该伺服机构功率密度高、动态性能好、冷热备份可灵活运行、可靠性高、传动精度高，具有较大的承载能力与轴向刚度。

一种双余度大功率串联推力矢量伺服机构，包括行星滚柱丝杠副、电机组件、壳体组件、电位器28、连接器25、前支耳13、锁紧螺母2；

行星滚柱丝杠副包括滚柱6、套筒3、挡圈22、保持架5、齿圈、螺母23、丝杠与丝杠轴承8；

电机组件包括电机9、电机轴承19、制动器、旋转变压器、制动器支座与旋变支座；电机9为两台，对称热装于电机壳体18；通过电机9上的导向键以及壳体内壁的键槽进行导向，使得两台电机9的出线方向均朝向对称面；电机轴两端通过一对深沟球轴承进行支撑，沿电机轴线顺次安装制动器支座与制动器，制动器支座安装于主壳体17并与电机轴承19配合，制动器定子部分安装于支座上，转动部分通过轴挡进行轴向定位；沿电机轴线顺次安装旋变支座与旋转变压器，旋变支座固定于制动器支座上，旋转变压器安装于支座上；

壳体组件包括后支耳1、上壳体、电机壳体18、主壳体17、铜套15、铜套密封圈14、铜套端盖、电机调整盖26、电位器盖板27、连接器支架24；关节轴承过盈压进后支耳1槽内，上壳体、后支耳1顺次安装在电机壳体18上；铜套15过盈压进主壳体17上对应槽内；

将行星滚柱丝杠副通过轴承定心、键槽导向安装于主壳体17内，行星滚柱丝杠副一端利用轴承支撑，另一端利用铜套15支撑；行星滚柱丝杠副与主壳体17组装为一体，再与电机壳体18安装并使得丝杠齿轮与两个电机9的齿轮相啮合；直线电位器28安装于主壳体17的对应槽内，将滑片嵌入丝杠螺母的导向键内；电机调整盖26、电位器盖板27、连接器支架24、连接器25通过螺钉安装于壳体上，关节轴承压进前支耳，锁紧螺母2旋合于前支耳的螺柱上；所述连接器25作为伺服机构的信号输入输出端，用于接收控制器的指令并提供反馈。

进一步地，所述电机组件中，电机定子采用最优极槽配合和分数槽集中绕组，选用非晶合金铁心材料；电机转子采用T型内嵌式转子磁路结构。

进一步地，所述壳体组件中，铜套15为套筒3的滑动轴承，铜套15内壁设有储油槽用以存储润滑油，并辅以密封圈对润滑油进行密封；铜套15通过铜套端盖进行轴向定位；电机调整盖26位于电机轴的轴向末端；主壳体17上设有用于安装电位器28的槽，通过电位器盖板27将电位器28罩于槽内。

进一步地，后支耳1与发动机接口的配合部分采用圆弧结构。

进一步地，所述电位器28安装在滚柱6丝杠螺母端，采集丝杠直线位移反馈给驱动控制器实现位置闭环控制。