CN107630942A - 一种用于旋转作动器中的力矩限制器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于旋转作动器设计技术，涉及一种用于旋转作动器中的力矩限制器。其特征在于：它还包括行星减速器(7)、支架组件(13)、微动开关组件(14)和电连接器插座(17)。本发明提出了一种用于旋转作动器中的力矩限制器，提高了安全性，防止了过载堵转产生的大电流对电动机造成损伤，延长了旋转作动器中电机的使用寿命，满足了航空旋转作动器的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于旋转作动器设计技术，涉及一种用于旋转作动器中的力矩限制器。
背景技术
目前，旋转作动器中过载保护结构一般是打滑离合结构，实现旋转作动器在外负载过大时进行无输出保护。这种打滑离合结构的缺点是：其安全性差，过载堵转产生的大电流对旋转作动器电机会造成损伤，缩短旋转作动器中电机的使用寿命，不能满足航空旋转作动器的使用要求。
发明内容
本发明的目的是：提出一种用于旋转作动器中的力矩限制器，以便提高安全性，防止过载堵转产生的大电流对旋转作动器电机造成损伤，延长旋转作动器中电机的使用寿命，满足航空旋转作动器的使用要求。
本发明的技术方案是：一种用于旋转作动器中的力矩限制器，包括限制器壳体和驱动电机1；其特征在于：它还包括行星减速器7、支架组件13、微动开关组件14和电连接器插座17；
所述的限制器壳体包括下壳体2、左端盖9和上盖16；下壳体2内有容纳行星减速器7的下腔体，下腔体的右端口带有下腔体法兰，在下腔体的上面有容纳支架组件13和微动开关组件14的上腔体，上腔体的上端敞开，上盖16封盖住上腔体的上端口，左端盖9封盖住上腔体的左端口；驱动电机1的电机法兰通过螺栓与下腔体法兰相连，行星减速器7位于下腔体内，驱动电机1的输出轴8通过联轴器与行星减速器7的输入轴连接；行星减速器7包括太阳轮组件、行星轮组件和内齿盘组件，左端盖9既是限制器壳体的组成部分，又是行星减速器7的左支撑板，行星轮组件中的行星架带有输出轴8，该输出轴8从左端盖9上的输出轴孔伸出，成为力矩限制器的输出轴8；所述的内齿盘组件包括左轴承18、内齿盘20和右轴承19；左轴承18位于内齿盘20的左端口与左端盖9之间，右轴承19位于内齿盘20的右端口与行星架之间，使内齿盘20具有转动能力；在内齿盘20的外圆柱面上部有一个沿径向伸展的拨杆12；
所述的支架组件13包括两个支架螺栓副11、支架13a、两个支架弹簧13b、销轴13c、四个带凸肩衬套13d和四个弹簧座13e；
支架13a具有长方体的外形，在支架13a上有贯通上下表面的、矩形的弹簧安装孔13a4，弹簧安装孔13a4沿支架13a的前后方向伸展，两个弹簧安装孔13a4沿支架13a的左右方向排列，两个弹簧安装孔13a4之间形成一个隔离筋13a7，在隔离筋13a7的中部有一个矩形的拨杆孔13a5，在隔离筋13a7的下表面上、拨杆孔13a5的左右两个各有一个向下伸展的筋板，两筋板形成一个双耳13a6，在双耳13a6有贯通的轴孔13a1；在弹簧安装孔13a4的前孔壁和后孔壁上各有一个衬套孔13a3，在每个衬套孔13a3内安装一个带凸肩衬套13d，带凸肩衬套13d的凸肩位于弹簧安装孔13a4内，带凸肩衬套13d的圆筒部分伸出支架13a的外面，支架螺栓副11的螺杆穿过带凸肩衬套13d和限制器壳体上的螺栓孔后与支架螺栓副11的螺母结合，将支架13a安装在限制器壳体上，位于行星减速器7的上面，弹簧座13e的形状和带凸肩衬套13d相同，在每个带凸肩衬套13d处有一个弹簧座13e，弹簧座13e套在支架螺栓副11的螺杆上，弹簧座13e上的凸肩与带凸肩衬套13d凸肩贴合，支架弹簧13b套在支架螺栓副11的螺杆上，位于弹簧安装孔13a4内，支架弹簧13b的两端分别顶住弹簧座13e凸肩的端面；拨杆12从下向上穿入拨杆孔13a5内，在拨杆12上有一个腰形孔，销轴13c穿过双耳13a6上的轴孔13a1和拨杆12上的腰形孔，使拨杆12与双耳13a6形成铰链连接；在位于右侧的弹簧安装孔13a4的右孔壁的上表面上有第一挡块13a2和第二挡块13a9，第一挡块13a2位于第二挡块13a9的前边；
所述的微动开关组件14位于支架组件13的上部，微动开关组件14包括开关支架14a、第一微动开关14b和第二微动开关14c，第一微动开关14b和第二微动开关14c均为常闭开关；第一微动开关14b固定在开关支架14a的前部，第二微动开关14c固定在开关支架14a的后部，开关支架14a固定在限制器壳体上；当支架组件13处于中立位置时，第一微动开关14b的触发弹簧片与第二挡块13a9的前表面接触，第二微动开关14c的触发弹簧片与第一挡块13a2的后表面接触；第一微动开关14b和第二微动开关14c的引出导线分别与电连接器插座17相应的接点连接；
当正常工作中负载力矩未超过预定阈值时，驱动电机1通过联轴器，经太阳轮组件将动力传动到行星轮组件，此时，内齿盘20不转动，由输出轴8输出正常的工作力矩；
当输出轴8顺时针旋转，负载力矩超过预定阈值时，输出轴8停止转动，使得行星减速器7转换为定轴齿轮传动，太阳轮组件经行星轮组件将扭矩传动给内齿盘组件，内齿盘20通过拨杆12拨动支架组件13克服支架弹簧13b的弹力向前移动，压迫第一微动开关14b的触发弹簧片触发第一微动开关14b断开，切断驱动电机1的电源；
当输出轴8逆时针旋转，负载力矩超过预定阈值时，输出轴8停止转动，使得行星减速器7转换为定轴齿轮传动，太阳轮组件经行星轮组件将扭矩传动给内齿盘组件，内齿盘20通过拨杆12拨动支架组件13克服支架弹簧13b的弹力向后移动，压迫第二微动开关14c的触发弹簧片触发第二微动开关14c断开，切断驱动电机1的电源。
本发明的优点是：提出了一种用于旋转作动器中的力矩限制器，提高了安全性，防止了过载堵转产生的大电流对电动机造成损伤，延长了旋转作动器中电机的使用寿命，满足了航空旋转作动器的使用要求。本发明的一个实施例，经试验证明，旋转作动器中电机的使用寿命延长了2倍以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。图中，纸内方向为后方，纸外方向为前方，上下左右方向不变。
图2是支架组件13的结构示意图。图2的位置是从图1中支架组件的位置向下旋转90°。
图3是支架组件13中支架13a的结构示意图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是微动开关组件14的结构示意图。
图6是图2中的B-B剖视图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1至图6，一种用于旋转作动器中的力矩限制器，包括限制器壳体和驱动电机1；其特征在于：它还包括行星减速器7、支架组件13、微动开关组件14和电连接器插座17；
所述的限制器壳体包括下壳体2、左端盖9和上盖16；下壳体2内有容纳行星减速器7的下腔体，下腔体的右端口带有下腔体法兰，在下腔体的上面有容纳支架组件13和微动开关组件14的上腔体，上腔体的上端敞开，上盖16封盖住上腔体的上端口，左端盖9封盖住上腔体的左端口；驱动电机1的电机法兰通过螺栓与下腔体法兰相连，行星减速器7位于下腔体内，驱动电机1的输出轴8通过联轴器与行星减速器7的输入轴连接；行星减速器7包括太阳轮组件、行星轮组件和内齿盘组件，左端盖9既是限制器壳体的组成部分，又是行星减速器7的左支撑板，行星轮组件中的行星架带有输出轴8，该输出轴8从左端盖9上的输出轴孔伸出，成为力矩限制器的输出轴8；所述的内齿盘组件包括左轴承18、内齿盘20和右轴承19；左轴承18位于内齿盘20的左端口与左端盖9之间，右轴承19位于内齿盘20的右端口与行星架之间，使内齿盘20具有转动能力；在内齿盘20的外圆柱面上部有一个沿径向伸展的拨杆12；
所述的支架组件13包括两个支架螺栓副11、支架13a、两个支架弹簧13b、销轴13c、四个带凸肩衬套13d和四个弹簧座13e；
支架13a具有长方体的外形，在支架13a上有贯通上下表面的、矩形的弹簧安装孔13a4，弹簧安装孔13a4沿支架13a的前后方向伸展，两个弹簧安装孔13a4沿支架13a的左右方向排列，两个弹簧安装孔13a4之间形成一个隔离筋13a7，在隔离筋13a7的中部有一个矩形的拨杆孔13a5，在隔离筋13a7的下表面上、拨杆孔13a5的左右两个各有一个向下伸展的筋板，两筋板形成一个双耳13a6，在双耳13a6有贯通的轴孔13a1；在弹簧安装孔13a4的前孔壁和后孔壁上各有一个衬套孔13a3，在每个衬套孔13a3内安装一个带凸肩衬套13d，带凸肩衬套13d的凸肩位于弹簧安装孔13a4内，带凸肩衬套13d的圆筒部分伸出支架13a的外面，支架螺栓副11的螺杆穿过带凸肩衬套13d和限制器壳体上的螺栓孔后与支架螺栓副11的螺母结合，将支架13a安装在限制器壳体上，位于行星减速器7的上面，弹簧座13e的形状和带凸肩衬套13d相同，在每个带凸肩衬套13d处有一个弹簧座13e，弹簧座13e套在支架螺栓副11的螺杆上，弹簧座13e上的凸肩与带凸肩衬套13d凸肩贴合，支架弹簧13b套在支架螺栓副11的螺杆上，位于弹簧安装孔13a4内，支架弹簧13b的两端分别顶住弹簧座13e凸肩的端面；拨杆12从下向上穿入拨杆孔13a5内，在拨杆12上有一个腰形孔，销轴13c穿过双耳13a6上的轴孔13a1和拨杆12上的腰形孔，使拨杆12与双耳13a6形成铰链连接；在位于右侧的弹簧安装孔13a4的右孔壁的上表面上有第一挡块13a2和第二挡块13a9，第一挡块13a2位于第二挡块13a9的前边；
所述的微动开关组件14位于支架组件13的上部，微动开关组件14包括开关支架14a、第一微动开关14b和第二微动开关14c，第一微动开关14b和第二微动开关14c均为常闭开关；第一微动开关14b固定在开关支架14a的前部，第二微动开关14c固定在开关支架14a的后部，开关支架14a固定在限制器壳体上；当支架组件13处于中立位置时，第一微动开关14b的触发弹簧片与第二挡块13a9的前表面接触，第二微动开关14c的触发弹簧片与第一挡块13a2的后表面接触；第一微动开关14b和第二微动开关14c的引出导线分别与电连接器插座17相应的接点连接；
当正常工作中负载力矩未超过预定阈值时，驱动电机1通过联轴器，经太阳轮组件将动力传动到行星轮组件，此时，内齿盘20不转动，由输出轴8输出正常的工作力矩；
当输出轴8顺时针旋转，负载力矩超过预定阈值时，输出轴8停止转动，使得行星减速器7转换为定轴齿轮传动，太阳轮组件经行星轮组件将扭矩传动给内齿盘组件，内齿盘20通过拨杆12拨动支架组件13克服支架弹簧13b的弹力向前移动，压迫第一微动开关14b的触发弹簧片触发第一微动开关14b断开，切断驱动电机1的电源；
当输出轴8逆时针旋转，负载力矩超过预定阈值时，输出轴8停止转动，使得行星减速器7转换为定轴齿轮传动，太阳轮组件经行星轮组件将扭矩传动给内齿盘组件，内齿盘20通过拨杆12拨动支架组件13克服支架弹簧13b的弹力向后移动，压迫第二微动开关14c的触发弹簧片触发第二微动开关14c断开，切断驱动电机1的电源。
实施例
所采用的驱动电机1、微动开关和电连接器插座17均为成品件。在负载力矩未超过预定阈值时，旋转作动器通过力矩限制器切断旋转作动器电机1的工作电源，避免过载堵转产生的大电流对旋转作动器电机1造成损伤，延长了旋转作动器中电机的使用寿命。
Claims (1)
1.一种用于旋转作动器中的力矩限制器，包括限制器壳体和驱动电机(1)；其特征在于：它还包括行星减速器(7)、支架组件(13)、微动开关组件(14)和电连接器插座(17)；
所述的限制器壳体包括下壳体(2)、左端盖(9)和上盖(16)；下壳体(2)内有容纳行星减速器(7)的下腔体，下腔体的右端口带有下腔体法兰，在下腔体的上面有容纳支架组件(13)和微动开关组件(14)的上腔体，上腔体的上端敞开，上盖(16)封盖住上腔体的上端口，左端盖(9)封盖住上腔体的左端口；驱动电机(1)的电机法兰通过螺栓与下腔体法兰相连，行星减速器(7)位于下腔体内，驱动电机(1)的输出轴(8)通过联轴器与行星减速器(7)的输入轴连接；行星减速器(7)包括太阳轮组件、行星轮组件和内齿盘组件，左端盖(9)既是限制器壳体的组成部分，又是行星减速器(7)的左支撑板，行星轮组件中的行星架带有输出轴(8)，该输出轴(8)从左端盖(9)上的输出轴孔伸出，成为力矩限制器的输出轴(8)；所述的内齿盘组件包括左轴承(18)、内齿盘(20)和右轴承(19)；左轴承(18)位于内齿盘(20)的左端口与左端盖(9)之间，右轴承(19)位于内齿盘(20)的右端口与行星架之间，使内齿盘(20)具有转动能力；在内齿盘(20)的外圆柱面上部有一个沿径向伸展的拨杆(12)；
所述的支架组件(13)包括两个支架螺栓副(11)、支架(13a)、两个支架弹簧(13b)、销轴(13c)、四个带凸肩衬套(13d)和四个弹簧座(13e)；
支架(13a)具有长方体的外形，在支架(13a)上有贯通上下表面的、矩形的弹簧安装孔(13a4)，弹簧安装孔(13a4)沿支架(13a)的前后方向伸展，两个弹簧安装孔(13a4)沿支架(13a)的左右方向排列，两个弹簧安装孔(13a4)之间形成一个隔离筋(13a7)，在隔离筋(13a7)的中部有一个矩形的拨杆孔(13a5)，在隔离筋(13a7)的下表面上、拨杆孔(13a5)的左右两个各有一个向下伸展的筋板，两筋板形成一个双耳(13a6)，在双耳(13a6)有贯通的轴孔(13a1)；在弹簧安装孔(13a4)的前孔壁和后孔壁上各有一个衬套孔(13a3)，在每个衬套孔(13a3)内安装一个带凸肩衬套(13d)，带凸肩衬套(13d)的凸肩位于弹簧安装孔(13a4)内，带凸肩衬套(13d)的圆筒部分伸出支架(13a)的外面，支架螺栓副(11)的螺杆穿过带凸肩衬套(13d)和限制器壳体上的螺栓孔后与支架螺栓副(11)的螺母结合，将支架(13a)安装在限制器壳体上，位于行星减速器(7)的上面，弹簧座(13e)的形状和带凸肩衬套(13d)相同，在每个带凸肩衬套(13d)处有一个弹簧座(13e)，弹簧座(13e)套在支架螺栓副(11)的螺杆上，弹簧座(13e)上的凸肩与带凸肩衬套(13d)凸肩贴合，支架弹簧(13b)套在支架螺栓副(11)的螺杆上，位于弹簧安装孔(13a4)内，支架弹簧(13b)的两端分别顶住弹簧座(13e)凸肩的端面；拨杆(12)从下向上穿入拨杆孔(13a5)内，在拨杆(12)上有一个腰形孔，销轴(13c)穿过双耳(13a6)上的轴孔(13a1)和拨杆(12)上的腰形孔，使拨杆(12)与双耳(13a6)形成铰链连接；在位于右侧的弹簧安装孔(13a4)的右孔壁的上表面上有第一挡块(13a2)和第二挡块(13a9)，第一挡块(13a2)位于第二挡块(13a9)的前边；
所述的微动开关组件(14)位于支架组件(13)的上部，微动开关组件(14)包括开关支架(14a)、第一微动开关(14b)和第二微动开关(14c)，第一微动开关(14b)和第二微动开关(14c)均为常闭开关；第一微动开关(14b)固定在开关支架(14a)的前部，第二微动开关(14c)固定在开关支架(14a)的后部，开关支架(14a)固定在限制器壳体上；当支架组件(13)处于中立位置时，第一微动开关(14b)的触发弹簧片与第二挡块(13a9)的前表面接触，第二微动开关(14c)的触发弹簧片与第一挡块(13a2)的后表面接触；第一微动开关(14b)和第二微动开关(14c)的引出导线分别与电连接器插座(17)相应的接点连接；
当正常工作中负载力矩未超过预定阈值时，驱动电机(1)通过联轴器，经太阳轮组件将动力传动到行星轮组件，此时，内齿盘(20)不转动，由输出轴(8)输出正常的工作力矩；
当输出轴(8)顺时针旋转，负载力矩超过预定阈值时，输出轴(8)停止转动，使得行星减速器(7)转换为定轴齿轮传动，太阳轮组件经行星轮组件将扭矩传动给内齿盘组件，内齿盘(20)通过拨杆(12)拨动支架组件(13)克服支架弹簧(13b)的弹力向前移动，压迫第一微动开关(14b)的触发弹簧片触发第一微动开关(14b)断开，切断驱动电机(1)的电源；
当输出轴(8)逆时针旋转，负载力矩超过预定阈值时，输出轴(8)停止转动，使得行星减速器(7)转换为定轴齿轮传动，太阳轮组件经行星轮组件将扭矩传动给内齿盘组件，内齿盘(20)通过拨杆(12)拨动支架组件(13)克服支架弹簧(13b)的弹力向后移动，压迫第二微动开关(14c)的触发弹簧片触发第二微动开关(14c)断开，切断驱动电机(1)的电源。
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