CN108566036B - 双余度机电作动器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双余度机电作动器，包括：作动杆，配置用于沿第一方向做直线往复运动；第一电机，配置用于经由第一传动系统驱动作动杆进行直线往复运动；第二电机，配置用于经由第二传动系统驱动作动杆进行直线往复运动。第一传动系统包括第一离合器，配置用于将第一传动系统断开以及用于将第一传动系统闭合。第二传动系统包括第二离合器，配置用于将第二传动系统断开以及用于将第二传动系统闭合。双余度机电作动器还包括控制器，配置用于控制第一离合器和第二离合器，实现作动杆的双余度的操作。

Description

双余度机电作动器

技术领域

本申请涉及航天航空技术领域，具体而言，涉及双余度机电作动器。

背景技术

在航天机电伺服系统中，采用余度机电作动器是提高可靠性的有效方法。

以往采用余度机电作动器大多采用差速器或容错电机的方法。差速器可以有效的避免同时工作时的力纷争，但带来转动惯量、惯性力矩以及重量的增加，因此大多应用于小功率、小承载的场合。容错电机一路绕组故障后，其余各路绕组还能继续工作，此种机电作动器可以不用减速器，有效降低作动器输入侧转动惯量，对功率等级、承载大小有较好的适应性，但技术还未成熟，还没有实际应用。

因此，需要提供一种新型的双余度作动器以克服现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明实施例提供了双余度机电作动器，从而克服了现有技术中存在的上述技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种双余度机电作动器，包括：作动杆，作动杆配置用于沿第一方向做直线往复运动；第一电机，配置用于经由第一传动系统驱动作动杆进行直线往复运动；第二电机，配置用于经由第二传动系统驱动作动杆进行直线往复运动。第一传动系统包括第一离合器，配置用于将第一传动系统断开以及用于将第一传动系统闭合。第二传动系统包括第二离合器，配置用于将第二传动系统断开以及用于将第二传动系统闭合。双余度机电作动器还包括控制器，配置用于控制第一离合器和第二离合器，实现作动杆的双余度的操作。

可选地，作动杆包括齿条，并且第一传动系统包括与齿条配合的齿轮，第一离合器设置于齿轮与第一电机之间。

可选地，第一传动系统还包括设置于第一离合器与第一电机之间的第一锥齿轮减速装置，第一锥齿轮减速装置包括与第一电机的电机轴连接的第一锥齿轮和与第一离合器连接的第二锥齿轮，其中第一锥齿轮和第二锥齿轮的齿轮轴彼此垂直。

可选地，第一传动系统还包括与齿轮同轴连接的编码器。

可选地，作动杆安装有轮轴，其中第二传动系统包括与轮轴配合的凸轮机构，第二离合器设置于凸轮机构与第二电机之间。

可选地，轮轴的一端固定于作动杆上，轮轴的另一端设置有与凸轮机构配合的滑轮。

可选地，第二传动系统还包括设置于第二离合器与第二电机之间的第二锥齿轮减速装置，第二锥齿轮减速装置包括与第二电机的电机轴连接的第三锥齿轮和与第二离合器连接的第四锥齿轮，其中第三锥齿轮和第四锥齿轮的齿轮轴彼此垂直。

可选地，第二传动系统还包括与凸轮机构连接的编码器。

可选地，在第一电机、第一传动系统、第二电机和第二传动系统均工作正常的情况下，控制器配置为闭合第二离合器，以及断开第一离合器。在第二电机和/或第二传动系统发生故障的情况下，控制器配置为断开第二离合器，并且闭合第一离合器。

可选地，作动杆还包括圆柱体，齿条和轮轴均设置于圆柱体上。双余度机电作动器还包括套筒构件，套筒构件容纳作动杆的至少一部分，并且作动杆与套筒构件滑动配合。套筒构件与齿轮对应的位置设置有开口，并且套筒构件与轮轴对应的一侧开设有第一滑槽。轮轴经由第一滑槽从套筒构件伸出，并且能够沿第一滑槽做直线往复运动。

可选地，作动杆的底部设置有向外突起并与套筒构件接触的至少一个支撑环。

可选地，支撑环为球墨铸铁或铂青铜材料制成。

可选地，双余度机电作动器还包括壳体，壳体包括：第一壳体部，用于容纳套筒构件；第二壳体部，用于容纳第一传动系统；第三壳体部，用于容纳凸轮机构；以及第四壳体部，用于容纳第二离合器。其中第一壳体部设置有与第一滑槽对应的第二滑槽。并且轮轴经由第二滑槽从第一壳体部伸出，并且能够沿第二滑槽做直线往复运动。

可选地，套筒构件的两端分别设置有圆柱形的支撑部，支撑部与第一壳体部的内表面接触配合，在第一壳体部内支撑套筒构件。

可选地，双余度机电作动器还包括用于封闭第一壳体部的端盖，并且作动杆的一端经由端盖上的开口伸出第一壳体部。

可选地，作动杆的一端设置有第一支耳。

可选地，第一壳体部的与端盖相反的一端设置有第二支耳。

在本发明实施例中，利用齿轮齿条机构、凸轮机构和滑块机构，配合离合器，实现双余度机电作动器。其中齿轮齿条机构中的齿条和凸轮机构的轮轴固连在一起，作为作动杆实现直线往复运动。为了避免两路电机不同步带来的力纷争，采用主备工作模式。例如，当凸轮机构工作时，齿轮机构中的齿轮随动运动，当凸轮机构故障后，齿轮齿条机构开始工作，凸轮随动，实现机构的双冗余。

本发明实施例提供的一种双余度机电作动器，与现有技术相比，其有益效果包括：

(1)可实际应用于航天机电伺服系统、对功率等级、承载大小有较好适应性并且重量轻、体积小；

(2)凸轮机构、齿轮齿条机构和滑块机构实现结构冗余，可以主备工作，如，当凸轮机构故障时，此路松开，齿轮齿条机构投入工作，凸轮机构随动。

(3)第二电机转动半圈，作动器从最短伸长到最长，第二电机继续转动半圈，作动器从零位伸长到正最大行程，因此第二电机无需正反转即可实现作动器的伸缩，当凸轮机构故障后，齿条的机构投入运行，齿条侧电机正转和反转交替实现作动器的伸缩。

(4)凸轮轴和齿轮轴上安装绝对编码器，作为本路和随动的另一路的角度和线位移的测量传感器，实现角度和线位移的双余度测量。

(5)齿轮齿条部分和凸轮部分都背在壳体上，作动缸的外侧，作动器处于最短位置时齿轮和凸轮机构中的小轮轴在同一轴向位置，可以大大节省轴向长度。作动杆不同于以往的空心轴，为实心轴，可以大大减小主体部分的径向体积。

(6)支承环的结构形状大大减小往复运动的摩擦损失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请具体实施方式的双余度机电作动器的沿A-A 线的剖视图；

图2是根据本申请具体实施方式的双余度机电作动器的沿C-C 线的剖视图，其中示意性地示出了控制器；

图3是根据本申请具体实施方式的双余度机电作动器的沿B-B 线的剖视图；

图4是根据本申请具体实施方式的双余度机电作动器的沿E-E线的剖视图；

图5是根据本申请具体实施方式的双余度机电作动器的沿D-D 线的剖视图；以及

图6是根据本申请具体实施方式的双余度机电作动器的沿F-F线的剖视图。

上述附图中的标记说明：

1.作动杆；2.第一电机；3.第一传动系统；4.第二电机；5.第二传动系统；6.套筒结构；7.壳体；801.第一支耳；802.第二支耳；101.齿条；102.轮轴；103.滑轮；104.圆柱体；105.支撑环；301.第一离合器； 302.齿轮；303.编码器；310.第一锥齿轮减速装置；311.第一锥齿轮； 312.第二锥齿轮；501.第二离合器；502.编码器；510.凸轮机构；520. 第二锥齿轮减速装置；521.第三锥齿轮；522第四锥齿轮；601.开口； 602.第一滑槽；603、604.支撑部；71.第一壳体部；72.第二壳体部； 73.第三壳体部；74.第四壳体部；711.第二滑槽；712.端盖。

请将实施例描述的内容中所涉及到的结构补充进来，并将序号标注到附图中

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1至图6所示，本实施例提供一种双余度机电作动器，机电作动器包括：作动杆1，作动杆1配置用于沿第一方向做直线往复运动；第一电机2，配置用于经由第一传动系统3驱动作动杆1进行直线往复运动；第二电机4，配置用于经由第二传动系统5驱动作动杆1进行直线往复运动。第一传动系统3包括第一离合器301，第一离合器301配置用于将第一传动系统3断开以及用于将第一传动系统 3闭合。第二传动系统5包括第二离合器501，第二离合器501配置用于将第二传动系统5断开以及用于将第二传动系统5闭合。控制器 9，配置用于控制第一离合器和第二离合器，实现作动杆1的双余度的操作。

从而，本实施例通过控制器9、第一离合器301以及第二离合器 501实现了双余度机电作动器。例如，控制器9可以在常规情况下使第二离合器501闭合而使第一离合器301断开，从而此时通过第二电机4驱动作动杆1做往复直线运动，而第一传动系统3以随动模式运行。当第二电机4发生故障时，控制器9可以控制第二离合器501断开并且控制第一离合器301闭合，从而通过第一电机2继续驱动作动杆1做往复直线运动，实现了作动杆1的双余度的操作。

并且本实施例提供的双余度机电作动器由于采用离合器来替代差速器实现双余度的操作，因此结构进一步简化，并且避免转动惯量、惯性力矩以及重量的增加，从而克服了现有技术中存在的技术问题。

此外，作为控制器9的控制模式，也可以在常规的操作情况下将第一离合器301闭合而将第二离合器501断开，从而平时采用第一电机2驱动往复直线运动。当第一电机2或第一传动系统3发生故障时，将第一离合器301断开，将第二离合器501闭合，从而采用第二电机 4继续驱动作动杆。

并且第一传动系统3和第二传动系统5的具体形式不限，可以都采用齿轮与作动杆1上的齿条配合来驱动作动杆1，也可以都采用凸轮机构来驱动作动杆1，也或者分别采用齿轮和凸轮机构来驱动作动杆1。

进一步地，作动杆1包括齿条101，并且第一传动系统3包括与齿条101配合的齿轮302，第一离合器301设置于齿轮302与第一电机2之间。

从而，第一传动系统3通过齿轮302与作动杆1上的齿条101配合从而驱动作动杆1做直线往复运动。

进一步地，第一传动系统3还包括设置于第一离合器301与第一电机2之间的第一锥齿轮减速装置310。第一锥齿轮减速装置310包括与第一电机2的电机轴连接的第一锥齿轮311和与第一离合器301 连接的第二锥齿轮312。第一锥齿轮311和第二锥齿轮312的齿轮轴彼此垂直。

从而可以将第一电机2的转速调节为驱动作动杆1所需的转速，驱动齿轮302旋转。

进一步地，第一传动系统3还包括与齿轮302同轴连接的编码器 303。从而，可以通过编码器303实现对齿轮302的旋转角度以及作动杆1的线位移的测量。

进一步地，作动杆1安装有轮轴102。第二传动系统5包括与轮轴102配合的凸轮机构510，第二离合器501设置于凸轮机构510与第二电机4之间。从而第二传动系统5可以通过凸轮机构510驱动作动杆1做直线往复运动。第二电机4转动半圈，作动器从最短伸长到最长，第二电机4继续转动半圈，作动器从零位伸长到正最大行程，因此第二电机4无需正反转即可实现作动器的伸缩。

进一步地，轮轴102的一端固定于作动杆1上，轮轴102的另一端设置有与凸轮机构510配合的滑轮103。从而可以通过滑轮103与凸轮机构510配合。

进一步地，第二传动系统5还包括设置于第二离合器501与第二电机4之间的第二锥齿轮减速装置520。第二锥齿轮减速装置520包括与第二电机4的电机轴连接的第三锥齿轮521和与第二离合器501 连接的第四锥齿轮522，其中第三锥齿轮521和第四锥齿轮522的齿轮轴彼此垂直。从而可以将第二电机4的转速调节为驱动作动杆1所需的转速，驱动凸轮机构510旋转。

进一步地，第二传动系统5还包括与凸轮机构510连接的编码器 303。从而，可以通过编码器303实现对凸轮机构510的旋转角度以及作动杆1的线位移的测量。

进一步地，在第一电机2、第一传动系统3、第二电机4和第二传动系统5均工作正常的情况下，控制器9配置为闭合第二离合器 501，以及断开第一离合器301。在第二电机4和/或第二传动系统5 发生故障的情况下，控制器9配置为断开第二离合器501，并且闭合第一离合器301。

进一步地，作动杆1还包括圆柱体104，齿条101和轮轴102均设置于圆柱体104上。双余度机电作动器还包括套筒构件6，套筒构件6容纳作动杆1的至少一部分，并且作动杆1与套筒构件6滑动配合。套筒构件6与齿轮302对应的位置设置有开口601，并且套筒构件6与轮轴102对应的一侧开设有第一滑槽602。轮轴102经由第一滑槽602从套筒构件6伸出，并且能够沿第一滑槽602做直线往复运动。从而轮轴102可以从套筒构件6伸出与凸轮机构510配合。

进一步地，作动杆1的底部设置有向外突起并与套筒构件6接触的至少一个支撑环105。进一步地，支撑环105为球墨铸铁或铂青铜材料制成。由于采用支撑环105与套筒构件6接触，因此大大减小了接触面积，显著减小摩擦损失。

进一步地，双余度机电作动器还包括壳体7。壳体7包括：第一壳体部71，用于容纳套筒构件6；第二壳体部72，用于容纳第一传动系统3；第三壳体部73，用于容纳凸轮机构510；以及第四壳体部 74，用于容纳第二离合器501。第一壳体部71设置有与第一滑槽602对应的第二滑槽711，并且轮轴102经由第二滑槽711从第一壳体部 71伸出，并且能够沿第二滑槽711做直线往复运动。

进一步地，套筒构件6的两端分别设置有圆柱形的支撑部603和 604，支撑部603和604与第一壳体部71的内表面接触配合，在第一壳体部71内支撑套筒构件6。从而使得套筒构件6与壳体7之间的装配尺寸减小，利于加工。

进一步地，双余度机电作动器还包括用于封闭第一壳体部71的端盖712，并且作动杆1的一端经由端盖712上的开口伸出第一壳体部71。

进一步地，作动杆1的一端设置有第一支耳801。

进一步地，第一壳体部71的与端盖712相反的一端设置有第二支耳802。

从而，在本实施例中，利用齿轮302、齿条101、凸轮机构510 和滑块机构(即设置有齿条101和轮轴102的作动杆1)，配合离合器301和501，实现双余度机电作动器。其中齿条101和凸轮机构510 的轮轴102固连在一起，驱动作动杆1实现直线往复运动。为了避免两路电机不同步带来的力纷争，采用主备工作模式。如，当凸轮机构 510工作时，齿轮机构中的齿轮302随动运动，当第二电机4或凸轮机构510故障后，齿轮齿条机构开始工作，凸轮机构510随动，实现机构的双冗余。

结构特点如附图1至附图6所示，双余度机电作动器具有如下特点：

双冗余的机电作动器，输入分为两路，一路为凸轮机构510，一路为齿轮齿条机构，输出为滑块机构，齿轮齿条机构的齿条101和凸轮机构510中的轮轴为一个零件，作为滑块(作动杆1)实现直线往复运动。

参见图4所示，凸轮侧电机(即第二电机4)转动半圈，作动器从最短伸长到最长，凸轮侧电机继续转动半圈，作动器从零位伸长到正最大行程，因此凸轮侧电机无需正反转即可实现作动器的伸缩，当第二电机4或凸轮机构510故障后，齿条101的机构投入运行，齿条侧电机(即第一电机2)正转和反转交替实现作动器的伸缩。

参见图1和图4所示，作动器最短时齿轮302在齿条101的最左端，凸轮510处于曲率半径最小处，轮轴102处于行程最右端，为了轮轴102能直线运动，套筒构件6和壳体72上都开有一字形的滑槽 (即第一滑槽602和第二滑槽711)。

作动杆1由齿条101、圆柱体104、轮轴连接部(未标注附图标记)和与套筒构件6滑动配合的滑动配合部共四部分组成。

齿条101的多个直齿沿作动杆1轴向方向分布，齿条101的每个齿沿圆柱体104的切线方向呈一定宽度且在圆形轮廓的内部。作动器最短时齿轮302在齿条101的最左端；圆柱体104靠近下支耳侧为圆柱形结构，与下端盖(即端盖712)的内孔为小间隙滑动配合。凸轮机构510中的轮轴连接部为一个与作动杆1轴线成90度的孔，通过过盈配合与轮轴102固连。作动器长度最短时滑轮103在凸轮510的曲率半径最小处。如图2和图3所示，滑轮103与轮轴102之间通过滚针轴承支撑。滑动配合部由齿条部分两侧各两个环形突起(即支撑环105)组成，环形突起的外径大于圆柱体104的圆柱形外径，每端的两个环形突起之间各有一个支撑环105，支撑环105的材料为球墨铸铁或铍青铜，这种结构使得作动杆1在套筒构件6中滑动时，只有支撑环105与套筒构件6接触，大大减小接触面积，显著减小摩擦损失。

齿轮302通过离合器301与锥齿轮减速装置310连接，锥齿轮减速装置310的两个锥齿轮311和312的轮轴成90度，齿轮齿条侧电机(即第一电机2)的轴线与作动杆1的轴向平行。同理，凸轮510 转动轴通过第二离合器501与锥齿轮减速装置520连接，锥齿轮减速装置520的两个锥齿轮轴成90度。凸轮侧电机(即第二电机4)的轴线与作动杆1的轴向平行。

壳体7由四部分组成。第一壳体部71为圆筒形结构，容纳作动杆1和套筒构件6。第二壳体部72的空腔部分安装有齿轮302、编码器303、离合器301和锥齿轮减速装置310。第三壳体部73和第四壳体部74的空腔部分安装有凸轮510、编码器502、离合器501和锥齿轮减速装置520。

套筒构件6上有一个开口601使得齿轮302和齿条101能够啮合。套筒构件6和壳体7上有一个一字型长条孔(即第一滑槽602和第二滑槽711)，使得轮轴(102)能够在整个行程范围内移动。套筒构件6上两侧有两个圆柱形的支撑部603和604，套筒构件6与壳体7之间的装配尺寸减小，利于加工。套筒构件6上有一个沿轴向方向的通槽605(见图6)使得齿条101的齿部能够在其中沿轴向移动。

从而，本实施例可以达到以下有益效果：

1)凸轮机构、齿轮齿条机构和滑块机构实现结构冗余，可以主备工作，如，当凸轮机构故障时，此路松开，齿轮齿条机构投入工作，凸轮机构随动。

2)凸轮侧电机转动半圈，作动器从最短伸长到最长，凸轮侧电机继续转动半圈，作动器从零位伸长到正最大行程，因此凸轮侧电机无需正反转即可实现作动器的伸缩，当凸轮机构故障后，齿条的机构投入运行，齿条侧电机正转和反转交替实现作动器的伸缩。

3)凸轮轴和齿轮轴上安装编码器，作为本路和随动的另一路的角度和线位移的测量传感器，实现角度和线位移的双余度测量。

4)齿轮齿条部分和凸轮部分都背在外壳上，作动缸的外侧，作动器处于最短位置时齿轮和凸轮机构中的小轮轴在同一轴向位置，可以大大节省轴向长度。作动杆不同于以往的空心轴，为实心轴，可以大大减小主体部分的径向体积。

5)支承环的结构形状大大减小往复运动的摩擦损失。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.双余度机电作动器，包括：作动杆(1)，所述作动杆(1)配置用于沿第一方向做直线往复运动；第一电机(2)，配置用于经由第一传动系统(3)驱动所述作动杆(1)进行所述直线往复运动；第二电机(4)，配置用于经由第二传动系统(5)驱动所述作动杆(1)进行所述直线往复运动，其特征在于，所述第一传动系统(3)包括第一离合器(301)，所述第一离合器(301)配置用于将所述第一传动系统(3)断开以及用于将所述第一传动系统(3)闭合；所述第二传动系统(5)包括第二离合器(501)，所述第二离合器(501)配置用于将所述第二传动系统(5)断开以及用于将所述第二传动系统(5)闭合；以及所述双余度机电作动器还包括控制器(9)，配置用于控制所述第一离合器(301)和所述第二离合器(501)，实现所述作动杆(1)的双余度的操作，所述作动杆(1)包括齿条(101)，并且所述第一传动系统(3)包括与所述齿条(101)配合的齿轮(302)，所述第一离合器(301)设置于所述齿轮(302)与所述第一电机(2)之间，所述第一传动系统(3)还包括设置于所述第一离合器(301)与所述第一电机(2)之间的第一锥齿轮减速装置(310)，所述第一锥齿轮减速装置(310)包括与所述第一电机(2)的电机轴连接的第一锥齿轮(311)和与所述第一离合器(301)连接的第二锥齿轮(312)，其中所述第一锥齿轮(311)和所述第二锥齿轮(312)的齿轮轴彼此垂直，所述作动杆(1)还包括圆柱体(104)和轮轴(102)，所述齿条(101)和所述轮轴(102)均设置于所述圆柱体(104)上，所述双余度机电作动器还包括套筒构件(6)，所述套筒构件(6)容纳所述作动杆(1)的至少一部分，并且所述作动杆(1)与所述套筒构件(6)滑动配合，所述套筒构件(6)与所述齿轮(302)对应的位置设置有开口(601)，并且所述套筒构件(6)与所述轮轴(102)对应的一侧开设有第一滑槽(602)，所述轮轴(102)经由所述第一滑槽(602)从所述套筒构件(6)伸出，并且能够沿所述第一滑槽(602)做直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的双余度机电作动器，其特征在于，所述第一传动系统(3)还包括与所述齿轮(302)同轴连接的编码器(303)所述作动杆(1)安装有轮轴(102)，其中所述第二传动系统(5)包括与所述轮轴(102)配合的凸轮机构(510)，所述第二离合器(501)设置于所述凸轮机构(510)与所述第二电机(4)之间，所述轮轴(102)的一端固定于所述作动杆(1)上，所述轮轴(102)的另一端设置有与所述凸轮机构(510)配合的滑轮(103)。

3.根据权利要求2所述的双余度机电作动器，其特征在于，所述第二传动系统(5)还包括设置于所述第二离合器(501)与所述第二电机(4)之间的第二锥齿轮减速装置(520)，所述第二锥齿轮减速装置(520)包括与所述第二电机(4)的电机轴连接的第三锥齿轮(521)和与所述第二离合器(501)连接的第四锥齿轮(522)，其中所述第三锥齿轮(521)和所述第四锥齿轮(522)的齿轮轴彼此垂直，所述第二传动系统(5)还包括与所述凸轮机构(510)连接的编码器(502)。

4.根据权利要求1所述的双余度机电作动器，其特征在于，在所述第一电机(2)、所述第一传动系统(3)、所述第二电机(4)和所述第二传动系统(4)均工作正常的情况下，所述控制器(9)配置为闭合所述第二离合器(501)，以及断开所述第一离合器(301)；并且在所述第二电机(4)和/或所述第二传动系统(5)发生故障的情况下，所述控制器(9)配置为断开所述第二离合器(501)，并且闭合所述第一离合器(301)。

5.根据权利要求1所述的双余度机电作动器，其特征在于，所述作动杆(1)的底部设置有向外突起并与所述套筒构件(6)接触的至少一个支撑环(105)，所述支撑环(105)为球墨铸铁或铂青铜材料制成。

6.根据权利要求2所述的双余度机电作动器，其特征在于，所述双余度机电作动器还包括壳体(7)，所述壳体(7)包括：

第一壳体部(71)，用于容纳所述套筒构件(6)；

第二壳体部(72)，用于容纳所述第一传动系统(3)；

第三壳体部(73)，用于容纳所述凸轮机构(510)；以及

第四壳体部(74)，用于容纳所述第二离合器(501)，

其中所述第一壳体部(71)设置有第二滑槽(711)，并且所述轮轴(102)经由所述第二滑槽(711)从所述第一壳体部(71)伸出，并且能够沿所述第二滑槽(711)做直线往复运动，所述套筒构件(6)的两端分别设置有圆柱形的支撑部(603，604)，所述支撑部(603，604)与所述第一壳体部(71)的内表面接触配合，在所述第一壳体部(71)内支撑所述套筒构件(6)，所述双余度机电作动器还包括用于封闭所述第一壳体部(71)的端盖(712)，并且所述作动杆(1)的一端经由所述端盖(712)上的开口伸出所述第一壳体部(71)，所述作动杆(1)的所述一端设置有第一支耳(801)。

7.根据权利要求6所述的双余度机电作动器，其特征在于，所述第一壳体部(71)的与所述端盖(712)相反的一端设置有第二支耳(802)。

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