[发明专利]带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器

权利要求书

1.一种带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器，包括：带后轴并套装制动器(1)的伺服电机(2)，约束在伺服电机输出轴(5)两个限位盘之间的缸筒(3)，端向环密封在缸筒(3)腔体中的活塞螺旋推进器(4)，其特征在于：缸筒(3)通过两端中心容纳腔环密封设有大螺旋升角外螺纹的伺服电机输出轴(5)，伺服电机输出轴(5)前置台阶轴通过带有相同螺旋升角的活塞螺旋推进器(4)进行套合，活塞螺旋推进器(4)前置推进圆柱环盘外圆环布花键齿与缸筒(3)运动腔内壁内键槽啮合，在缸筒(3)台阶运动腔体内壁轴向键槽作伸缩运动，形成应急高压介质可选择地从缸筒(3)两侧端面上的进口A和接回油或大气进口B进入缸筒(3)运动腔，直接驱动活塞螺旋推进器(4)沿缸筒(3)内键槽运动，并配合伺服电机输出轴(5)组成螺旋升角直接动联活塞螺旋推进器(4)产生相对螺旋运动副，实现限制在有限转角范围位置锁定的有限转角旋转式机电作动器；伺服电机失电或所在传动链卡塞时，高压介质能源流场从缸筒(3)进口A进入缸筒(3)的应急高压介质容腔，推动活塞螺旋推进器(4)沿伺服电机输出轴(5)外螺纹旋转并向右运动，同步带动花键啮合的缸筒(3)旋转，伺服电机输出轴(5)输出力矩传递至活塞螺旋推进器(4)，以螺旋面的大螺旋升角λ作为斜度角的伺服电机输出轴(5)和活塞螺旋推进器(4)自锁定，驱动与所述活塞螺旋推进器(4)花键啮合的缸筒(3)旋转，直至缸筒(3)被外部机构限位，此后制动器(1)抱死伺服电机后轴，伺服电机输出轴(5)被制动器(1)锁死，抱死伺服电机轴和活塞螺旋推进器(4)与伺服电机输出轴(5)自锁，缸筒(3)依靠应急高压介质容腔应急高压介质驱动作动器完成克服负载的有限转角应急转动，实现限制在有限转角范围的位置锁定。

2.如权利要求1所述的带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器，其特征在于：缸筒(3)的两侧端面上制有分别制有进入应急高压介质容腔的进口A和接回油或大气的进口B，当作动器进入应急工作状态时，高压介质从进口A进入应急高压介质容腔，进口B接回油或大气，缸筒(3)复位时向进口B供高压介质，即可实现缸筒(3)复位。

3.如权利要求1所述的带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器，其特征在于：正常工作时，制动器(1)解开制动，伺服电机(2)工作，活塞螺旋推进器(4)与伺服电机输出轴(5)组成的螺旋运动副输出力矩传递至活塞螺旋推进器4，再驱动与所述活塞螺旋推进器4花键啮合的缸筒(3)旋转，直至外部机构限位缸筒(3)，制动器(1)制动，使活塞螺旋推进器(4)与伺服电机输出轴(5)自锁，使缸筒(3)锁定在限定位置。

4.如权利要求1所述的带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器，其特征在于：伺服电机输出轴(5)输出力矩传递至活塞螺旋推进器(4)，驱动与所述活塞螺旋推进器(4)花键啮合的缸筒(3)旋转，直至外部机构限位缸筒(3)，制动器(1)制动，使缸筒(3)锁定在限定位置。

5.如权利要求1所述的带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器，其特征在于：伺服电机失电或所在传动链卡塞时，制动器(1)抱死伺服电机后轴，高压介质能源流场从缸筒(3)进口A进入缸筒(3)的应急高压介质容腔，推动活塞螺旋推进器(4)沿伺服电机输出轴(5)外螺纹旋转并向右运动，同步带动花键啮合的缸筒(3)旋转，缸筒(3)转动至极限位置后，直至缸筒(3)被外部机构限位，此时制动器(1)抱死伺服电机后轴，伺服电机输出轴(5)被制动器(1)锁死，缸筒(3)依靠制动器(1)抱死伺服电机轴和活塞螺旋推进器(4)与伺服电机输出轴(5)自锁，限制在有限转角范围的位置锁定，完成克服负载的有限转角应急转动。

6.如权利要求1所述的带应急和锁定功能的有限转角旋转式机电作动器，其特征在于：若伺服电机失电或卡塞，制动器(1)抱死伺服电机后轴，高压气体或液体能源从进口A进入缸筒(3)容腔，推动活塞螺旋推进器(4)向右运动，并在向右运动过程中沿伺服电机输出轴(5)外螺纹旋转，带动花键啮合的缸筒(3)同步旋转，缸筒(3)转动至极限位置后，缸筒(3)依靠制动器(1)抱死伺服电机轴和活塞螺旋推进器(4)与伺服电机输出轴(5)自锁实现位置锁定。