CN103090730B - 一种电动舵机锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于舵机锁定领域，具体涉及一种电动舵机锁定装置。技术方案为：包括固定板(1)、固定螺钉(2)、联接块(4)、摩擦片(5)、衔铁(6)、线圈(7)、壳体(8)和弹簧(9)；其中壳体(8)内部设有线圈(7)、圆环状衔铁(6)；电动舵机的电机轴通过联接块(4)、摩擦片(5)和固定板(1)中心的通孔与锁定装置连接；线圈(7)不通电时，利用弹簧(9)将衔铁(6)和摩擦片(5)压紧，通过联接块(4)压紧锁住电机轴(3)；线圈(7)通电时，利用电磁力将衔铁(6)与摩擦片(5)分开，松开联接块(4)。该方案利用舵机的动力电实现自动解锁，无需外加任何控制信号，具有工作可靠，控制操作简单，安装容易等优点。

Description

一种电动舵机锁定装置

技术领域

本发明属于舵机锁定领域，具体涉及一种电动舵机锁定装置。

背景技术

精确制导炸弹工作时间短、伺服系统安装空间狭小、重量要求苛刻，同时需要承受较大的力矩，在这样的条件下提高舵机锁定和解锁的可靠性成为了设计时必须要考虑的因素。

以往的舵机解锁形式是舵机接受飞控装置发出的信号实现解锁，并且此信号持续到飞行结束。若控制器的解锁信号发送出现异常，处理不及时不但会烧坏控制器，而且有可能影响精确制导炸弹飞行，甚至危及挂机安全，严重约束了装备可靠性的改善。

同时在精确制导炸弹中安装空间狭小，将电机和锁定装置做成分体设计在舵机上安装时需另做连接架连接锁定装置与电机，这样即增大径向与轴向尺寸，又会造成安装空间紧张，工序复杂，从而影响精确制导炸弹的整体性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电动舵机锁定装置，以提高锁定舵面和解锁的可靠性，减少控制器的控制异常，同时解决伺服系统的安装空间狭小、重量要求苛刻等应用限制问题，降低产品研制周期。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种电动舵机锁定装置，包括固定板、固定螺钉、联接块、摩擦片、衔铁、线圈、壳体和弹簧；其中上部分包括壳体，壳体内部设有环状通孔放置线圈，壳体的下表面设有与线圈相连的圆环状衔铁；在壳体内设置线圈的环形通孔的外围位置均匀对称设有两个内孔，各放置一个弹簧，弹簧的一端固定在内孔底部，另一端与衔铁相连；下部分通过贯穿连接壳体和圆环状固定板的固定螺钉与上部分相连接，在固定板中心位置开有通孔，固定板的上表面设有与衔铁中心开孔的圆片状摩擦片，摩擦片内孔设有圆环状联接块，电动舵机的电机轴通过联接块、摩擦片和固定板中心的通孔与锁定装置连接；线圈不通电时，利用弹簧的预压紧力将衔铁和摩擦片压紧，通过联接块压紧锁住电机轴；线圈通电时，利用电磁力将衔铁与摩擦片分开，松开联接块从而解锁电机轴。

进一步的，如上所述的一种电动舵机锁定装置，其中：在炸弹脱离飞机前锁定装置中的线圈不通电；炸弹脱离飞机后通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈通电。

进一步的，如上所述的一种电动舵机锁定装置，其中：在炸弹脱离飞机之后，通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈通的电为+28V动力电。

本发明为满足舵机在炸弹脱离飞机之前，舵轴处于机械锁死状态要求，在舵机的电机上安装了锁定装置制动器。使用过程中：在炸弹脱离飞机之前，锁定装置中的通电线圈断电，此时利用弹簧的预压紧力压紧摩擦片和衔铁，通过联接块压紧电机轴，使舵轴处于机械锁死状态；当炸弹脱离飞机后，通过弹上电池提供+28V动力电给通电线圈，由于线圈通电产生的电磁力将衔铁和摩擦片分开，从而解除联接块对电机轴的压立，实现自动解锁。

该方案利用舵机的动力电实现自动解锁：动力电一断开，舵机被锁住，无需外加任何控制信号，具有工作可靠，控制操作简单，安装容易等优点。

同时本发明将电机和制动器作成一体：减速器通过螺钉与电机轴向连接，电机通过螺钉与锁定装置轴向连接，锁定装置的壳体与锁定装置通过螺钉径向连接的设计使得精确制导炸弹伺服系统的安装空间狭小、重量要求苛刻的问题得以解决。

附图说明

图1为本发明一种电动舵机锁定装置的示意图；

图2为本发明一种电动舵机锁定装置的一体化设计示意图；

图中：1-固定板、2-固定螺钉、3-电机轴、4-联接块、5-摩擦片、6-衔铁、7-线圈、8-壳体、9-弹簧、10-锁定装置、11-电机、12-减速器。

具体实施例

现结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，一种电动舵机锁定装置，包括固定板1、固定螺钉2、联接块4、摩擦片5、衔铁6、线圈7、壳体8和弹簧9；其中上部分包括壳体8，壳体8内部设有环状通孔放置线圈7，壳体8的下表面设有与线圈7相连的圆环状衔铁6；在壳体8内设置线圈7的环形通孔的外围位置均匀对称设有两个内孔，各放置一个弹簧9，弹簧9的一端固定在内孔底部，另一端与衔铁6相连；下部分通过贯穿连接壳体8和圆环状固定板7的固定螺钉8与上部分相连接，在固定板1中心位置开有通孔，固定板1的上表面设有与衔铁6中心开孔的圆片状摩擦片5，摩擦片5内孔设有圆环状联接块4，电动舵机的电机轴通过联接块4、摩擦片5和固定板1中心的通孔与锁定装置连接；线圈7不通电时，利用弹簧9的预压紧力将衔铁6和摩擦片5压紧，通过联接块4压紧锁住电机轴3；线圈7通电时，利用电磁力将衔铁6与摩擦片5分开，松开联接块4从而解锁电机轴3。

进一步的，如上所述的一种电动舵机锁定装置，其中：在炸弹脱离飞机前锁定装置中的线圈7不通电；炸弹脱离飞机后通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈7通电。

进一步的，如上所述的一种电动舵机锁定装置，其中：在炸弹脱离飞机之后，通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈7通的电为+28V动力电。

如图2本发明中一体化设计的电动舵机示意图所示：为了满足电动舵机在精确制导炸弹脱离飞机前处于机械锁死状态的要求，在电动舵机的上安装了锁定装置，并对其进行一体化设计以克服安装空间狭小、重量要求苛刻等应用限制问题。减速器12通过螺钉与电机11轴向连接，工作时减速器12将快速运转的电机11速度减小，转换为舵轴的小摆角往复运动，以实现对精确制导炸弹整体姿态的控制；电机11通过螺钉与锁定装置10轴向连接，利用对锁定装置10中线圈7的通电与断电对电机轴3进行锁定和解锁；壳体8与锁定装置10通过螺钉径向连接。

这样的模块式连接即可以避免分体式设计所必须的连接架带来的尺寸增大导致对安装空间的限制，又便于安装，而且方便每一部分之间的拆解。当任意一处发生问题时，可以快速拆分连接螺钉，对故障部件进行分离检查，不会影响其它部分。舵机在炸弹脱离飞机之前，锁定装置使舵轴处于机械锁死状态；在炸弹脱离飞机之后，+28V动力电接通，舵机就被解锁。

本发明一种电动舵机锁定装置的使用方法如下：

1.将本发明一种电动舵机锁定装置和减速器、电机、壳体通过螺钉进行一体化连接，安装到电动舵机中；

2.将步骤1的电动舵机安装到精确制导炸弹中，设置舵控装置，使得在炸弹脱离飞机前锁定装置中的线圈不通电；炸弹脱离飞机后通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈通电；

3.精确制导炸弹脱离飞机前，锁定装置中的线圈不通电，衔铁和摩擦片被弹簧预紧力压紧从而锁定电机轴，保证舵机处于机械锁死状态；

4.精确制导炸弹脱离飞机后，通过炸弹上的电池提供+28V动力电给给锁定装置中的线圈，衔铁和摩擦片被电磁力分开从而解锁电机轴，无需外加控制信号即可解锁舵机。

采用此技术的舵机参加了舵机系统的性能试验要求，提高了舵机在炸弹脱离飞机之前，舵轴处于机械锁死状态的可靠性；降低了炸弹脱离飞机之后，解锁信号异常可能导致影响炸弹飞行和挂机安全的风险。同时通过了总体原理仿真试验，性能满足总体要求，解锁功能满足精确制导炸弹使用要求。

Claims (3)

1.一种电动舵机锁定装置，其特征在于：包括固定板(1)、固定螺钉(2)、联接块(4)、摩擦片(5)、衔铁(6)、线圈(7)、壳体(8)和弹簧(9)；其中上部分包括壳体(8)，壳体(8)内部设有环状通孔放置线圈(7)，壳体(8)的下表面设有与线圈(7)相连的圆环状衔铁(6)；在壳体(8)内设置线圈(7)的环形通孔的外围位置均匀对称设有两个内孔，各放置一个弹簧(9)，弹簧(9)的一端固定在内孔底部，另一端与衔铁(6)相连；下部分通过贯穿连接壳体(8)和圆环状固定板(1)的固定螺钉(2)与上部分相连接，在固定板(1)中心位置开有通孔，固定板(1)的上表面设有与衔铁(6)中心开孔的圆片状摩擦片(5)，摩擦片(5)内孔设有圆环状联接块(4)，电动舵机的电机轴通过联接块(4)、摩擦片(5)和固定板(1)中心的通孔与锁定装置连接；线圈(7)不通电时，利用弹簧(9)的预压紧力将衔铁(6)和摩擦片(5)压紧，通过联接块(4)压紧锁住电机轴(3)；线圈(7)通电时，利用电磁力将衔铁(6)与摩擦片(5)分开，松开联接块(4)从而解锁电机轴(3)。

2.如权利要求1所述的一种电动舵机锁定装置，其特征在于：在炸弹脱离飞机前锁定装置中的线圈(7)不通电；炸弹脱离飞机后通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈(7)通电。

3.如权利要求2所述的一种电动舵机锁定装置，其特征在于：在炸弹脱离飞机之后，通过炸弹上的电池向锁定装置中的线圈(7)通的电为+28V动力电。