CN103672106A - 一种电动执行机构 - Google Patents

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季翼鹏
姚文贤
陆春妹
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Abstract

本发明公开了一种电动执行机构，包括：超声电机、谐波齿轮传动机构、信号转换单元和中央处理单元，所述超声电机作为扭矩和机械功率的输出源，其输出的扭矩和机械功率经过所述谐波齿轮传动机构减速和扭矩放大后，输出到外界驱动阀门做角位移；所述信号转换单元用于将阀门的角位置信号转换成电信号返回中央处理单元，所述中央处理单元发出驱动信号驱动所述超声电机。本发明主要优势在于结合了超声电机体积小、输出扭矩大、内在的机械自锁功能和谐波齿轮传动的小体积高精度的特点，尤其适合小体积、高精度的应用场合。

Description

一种电动执行机构
技术领域
本发明涉及一种电动执行机构。
背景技术
电动执行机构是一种将机械传动、电动机和控制电路通过程序软件有机结合于一体的机电产品，一般来说, 执行器主要实现确定的角位移和线位移。实现角位移的执行器有多回转和部分回转, 实现线位移的为直行程。在电动执行机构的技术方案中中机电传动方案是电动执行机构相关技术的中心内容，不同的驱动电机和传动机构在本质上决定了执行机构性能优劣。
在舰艇、航空航天器、或者其他空间位置受限的工业和民用环境下，某些电动执行机构必须满足高传动效率、高传动精度、低噪音的要求，因此现有的采用电磁电机和刚性机械传动的电动执行机构不再适合，需要一种新的电动执行机构才能满足日益小型化、高精度的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提供一种高传动精度和效率，降低噪音的电动执行机构。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动执行机构，包括：超声电机、谐波齿轮传动机构、信号转换单元和中央处理单元，所述超声电机作为扭矩和机械功率的输出源，其输出的扭矩和机械功率经过所述谐波齿轮传动机构减速和扭矩放大后，输出到外界驱动阀门做角位移；所述谐波齿轮传动机构包括波发生器、刚轮和设于所述波发生器上的柔轮，所述波发生器一端与所述超声电动机连接，另一端通过所述柔轮与所述刚轮啮合，所述刚轮设有输出轴；所述信号转换单元用于将阀门的角位置信号转换成电信号返回所述中央处理单元，所述中央处理单元发出驱动信号控制所述超声电机。
优选的，还包括：相互啮合的固定刚轮和蜗杆，且所述固定刚轮与所述柔轮啮合，所述蜗杆设有自锁角，使所述超声电动机工作时所述蜗杆自动锁死。
优选的，所述信号转换单元为设有霍尔芯片的控制板和设有磁铁的转速杆，所述转速杆一端设有齿轮，并与所述刚轮啮合。
该电动执行机构的主要优势在于结合了超声电机体积小、输出扭矩大、内在的机械自锁功能和谐波齿轮传动的小体积高精度的特点，尤其适合小体积、高精度的应用场合。
附图说明
图1是本发明的电动执行机构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示的本发明的电动执行机构，包括：超声电机1、谐波齿轮传动机构、信号转换单元和中央处理单元12，超声电机1作为扭矩和机械功率的输出源，其输出的扭矩和机械功率经过谐波齿轮传动机构减速和扭矩放大后，输出到外界驱动阀门做角位移；谐波齿轮传动机构包括波发生器2、刚轮6和设于波发生器2上的柔轮3，波发生器一端与超声电动机1连接，另一端通过柔轮3与刚轮6啮合，刚轮6设有输出轴7。
信号转换单元为设有霍尔芯片11的控制板9和设有磁铁10的转速杆，转速杆一端设有齿轮8，并与刚轮6啮合，信号转换单元用于将阀门的角位置信号转换成电信号返回中央处理单元12。
中央处理单元12分别与信号转换单元和超声电机1连接，用于接收信号转换单元的信号，并发出驱动信号控制超声电机1。
该电动执行机构还设有手动输入结构，其包括相互啮合的固定刚轮4和蜗杆5，且固定刚轮4与柔轮3啮合，蜗杆5设有自锁角，使超声电动机1工作时蜗杆5自动锁死。
该电动执行机构的主要优势在于结合了超声电机体积小、输出扭矩大、内在的机械自锁功能和谐波齿轮传动的小体积高精度的特点，尤其适合小体积、高精度的应用场合。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (3)

1.一种电动执行机构，其特征在于，包括：超声电机、谐波齿轮传动机构、信号转换单元和中央处理单元，所述超声电机作为扭矩和机械功率的输出源，其输出的扭矩和机械功率经过所述谐波齿轮传动机构减速和扭矩放大后，输出到外界驱动阀门做角位移；所述谐波齿轮传动机构包括波发生器、刚轮和设于所述波发生器上的柔轮，所述波发生器一端与所述超声电动机连接，另一端通过所述柔轮与所述刚轮啮合，所述刚轮设有输出轴；所述信号转换单元用于将阀门的角位置信号转换成电信号返回所述中央处理单元，所述中央处理单元发出驱动信号控制所述超声电机。
2.如权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于，还包括：相互啮合的固定刚轮和蜗杆，且所述固定刚轮与所述柔轮啮合，所述蜗杆设有自锁角，使所述超声电动机工作时所述蜗杆自动锁死。
3.如权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于，所述信号转换单元为设有霍尔芯片的控制板和设有磁铁的转速杆，所述转速杆一端设有齿轮，并与所述刚轮啮合。
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