CN109649637A - 一种自锁舵机 - Google Patents

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白发栋
王瑞
李春霞
何乃莉
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Lanzhou Flight Control Co Ltd
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Lanzhou Flight Control Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B64C13/38—Transmitting means with power amplification
    • B64C13/50—Transmitting means with power amplification using electrical energy

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

本发明属于飞行器控制领域，具体涉及一种自锁舵机。现有舵机多采用电机配减速器机构，在狭小空间内不适用，且不具有自锁功能。本发明的自锁舵机，用于在狭小空间内对多个舵进行控制，包括圆柱形的壳体，其沿环形面均布有若干舵片组件安装孔，在端面具有相应数量的驱动组件安装孔以及舵片的折叠槽口。在无动作指令时自锁，且舵片可自动展开到位并锁紧的舵机。

Description

一种自锁舵机
技术领域
本发明属于飞行器控制领域，具体涉及一种自锁舵机。
背景技术
舵机是一种位置角度伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并保持的控制系统。现有的技术中，舵机多采用电机配减速器机构，具有结构紧凑、易安装调试、控制简单、成本低廉等优点，但是这种舵机在狭小空间内不适用，且不具有自锁功能，对舵片的展开并不考虑。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可以实现狭小空间内圆周对称的四个舵的同时工作，在无动作指令时自锁，且舵片可自动展开到位并锁紧的舵机。
本发明的技术方案是：一种自锁舵机，用于在狭小空间内对多个舵进行控制，包括圆柱形的壳体，其沿环形面均布有若干舵片组件安装孔，在端面具有相应数量的驱动组件安装孔以及舵片的折叠槽口。
所述舵片组件包括双列扭簧、齿轮轴和舵片，齿轮轴和舵片通过圆柱销连接，所述舵片在双列扭簧的作用下处于打开位置。
所述驱动组件包括电机、滑动丝杠、齿条螺母、磁钢、磁编码器芯片和电路板，所述电机带动滑动丝杠旋转并带动齿条螺母移动，该齿条螺母与所述齿轮轴啮合，带动齿轮轴在舵片组件安装孔内转动，所述磁钢与滑动丝杠同步转动，并通过磁编码器芯片和电路板进行角度检测。
所述齿轮轴具有扇形齿和舵片的插孔部分，两部分具有90°夹角，该插孔部分通过轴承座和滑动轴承支撑在舵片组件安装孔内，在插孔部分的内端部具有通孔，其中通过开槽平端紧定螺钉支撑压缩弹簧和钢球，使得舵片在展开位置下，舵片的端部锥形孔与钢球结合锁紧。
所述滑动丝杠通过丝杠端滑动轴承支撑。
所述磁钢通过磁钢座安装在滑动丝杠的端部，构成位置反馈电位计。
所述磁编码器芯片和电路板安装在固定结构上，且正对磁钢。
所述电机的轴与滑动丝杠同轴粘接。
所述电机为直流有刷微特电机，电机壳体前端有用于连接的螺纹。
所述滑动丝杠上覆有润滑涂层。
所述壳体上铣有四组舵片组件安装孔和驱动组件安装孔。
齿条螺母为滑动螺母与齿条的结合，在滑动螺母上具有齿，并有一段滑动键。
本发明的优点是：提供一种可以实现狭小空间内圆周对称的四个舵的同时工作，在无动作指令时自锁，且舵片可自动展开到位并锁紧的舵机。
附图说明
图1为本发明自锁舵机的爆炸视图；
图2为舵片的安装结构示意图；
图3为电机驱动结构的安装示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1-3，一种自锁舵机，包括滑动轴承座1、舵片2、圆柱销3、双列扭簧4、齿轮轴5、钢球6、压缩弹簧7、开槽平端紧定螺钉8、滑动轴承9、滑动丝杠10、电机11、壳体12、齿条螺母13、丝杠端滑动轴承14、磁钢座15、磁钢16、磁编码器芯片17和电路板18组成。其中，电机11的轴与滑动丝杠10粘接为同轴，齿条螺母13与滑动丝杠10旋合，同时，齿条螺母13还与齿轮轴5啮合，舵片2经由圆柱销3安装在齿轮轴5上，磁钢16安装在与滑动丝杠10粘接的磁钢座15内，双列扭簧4安装在齿轮轴5两侧，钢球6安装在齿轮轴5后侧的通孔内，压缩弹簧7顶在钢球6后面，开槽平端紧定螺钉8顶在压缩弹簧7后面。
所述双列扭簧4两端有短杆臂，中间有长杆臂。
所述齿轮轴5的齿只有一部分，轴上开有沟槽，后侧钻有通孔。
所述电机11为直流有刷微特电机，电机壳体前端有用于连接的螺纹。
所述电机11的轴与滑动丝杠10粘接为同轴，滑动丝杠10上覆有润滑涂层。
所述壳体12上铣有四对圆周对称的孔，用于装配所有零部件，使其作为一体安装。
所述齿条螺母13为滑动螺母与齿条的结合，在滑动螺母上铣出齿，并有一段滑动键。
所述磁钢16和磁编码器芯片17可构成位置反馈电位计。
本发明的工作原理是：电机11的旋转输出，经滑动丝杠10与齿条螺母13组成的滑动螺旋副将旋转运动转变为直线滑动，再经齿条螺母13与齿轮轴5组成的齿轮齿条副转变为旋转输出，舵片2安装在齿轮轴5上，随齿轮轴5转动，从而实现要求的动作；磁钢16安装在与滑动丝杠10粘接的磁钢座15内，随滑动丝杠10一起转动，经由磁编码器芯片17处理后输出位置反馈，实现闭环控制；双列扭簧4两端的短杆臂安装在齿轮轴5两侧，中间的长杆臂压在舵片2的槽内，可实现舵片2的自动展开；钢球6安装在齿轮轴5后侧的通孔内，压缩弹簧7顶在钢球6后面，开槽平端紧定螺钉8顶在压缩弹簧7后面，通过调整开槽平端紧定螺钉8可实现舵片2展开后的锁紧。

Claims (10)

1.一种自锁舵机，用于在狭小空间内对多个舵进行控制，其特征在于：包括圆柱形的壳体(12)，其沿环形面均布有若干舵片组件安装孔，在端面具有相应数量的驱动组件安装孔以及舵片(2)的折叠槽口；
所述舵片组件包括双列扭簧(4)、齿轮轴(5)和舵片(2)，齿轮轴(5)和舵片(2)通过圆柱销(3)连接，所述舵片(2)在双列扭簧(4)的作用下处于打开位置；
所述驱动组件包括电机(11)、滑动丝杠(10)、齿条螺母(13)、磁钢(16)、磁编码器芯片(17)和电路板(18)，所述电机(11)带动滑动丝杠(10)旋转并带动齿条螺母(13)移动，该齿条螺母(13)与所述齿轮轴(5)啮合，带动齿轮轴(5)在舵片组件安装孔内转动，所述磁钢(16)与滑动丝杠(10)同步转动，并通过磁编码器芯片(17)和电路板(18)进行角度检测。
2.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述齿轮轴(5)具有扇形齿和舵片(2)的插孔部分，两部分具有90°夹角，该插孔部分通过轴承座(1)和滑动轴承(9)支撑在舵片组件安装孔内，在插孔部分的内端部具有通孔，其中通过开槽平端紧定螺钉(8)支撑压缩弹簧(7)和钢球(6)，使得舵片(2)在展开位置下，舵片(2)的端部锥形孔与钢球(6)结合锁紧。
3.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述滑动丝杠(10)通过丝杠端滑动轴承(14)支撑。
4.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述磁钢(16)通过磁钢座(15)安装在滑动丝杠(10)的端部，构成位置反馈电位计。
5.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述磁编码器芯片(17)和电路板(18)安装在固定结构上，且正对磁钢(16)。
6.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述电机(11)的轴与滑动丝杠(10)同轴粘接。
7.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述电机(11)为直流有刷微特电机，电机壳体前端有用于连接的螺纹。
8.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述滑动丝杠(10)上覆有润滑涂层。
9.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：所述壳体(12)上铣有四组舵片组件安装孔和驱动组件安装孔。
10.根据权利要求1所述的自锁舵机，其特征在于：齿条螺母(13)为滑动螺母与齿条的结合，在滑动螺母上具有齿，并有一段滑动键。
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