CN109695682A - 一种机电作动器 - Google Patents

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杨朝兴
王逸珞
曾瑞佳
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Abstract

本发明提供了一种机电作动器，包括：第一电机；作动缸壳体，与第一电机的定子固定连接；丝杠，与第一电机的转子固定连接，并延伸至作动缸壳体的内部；螺母，可滑动地设置在作动缸壳体内部，并通过滚珠与丝杠配合；作动杆，与螺母驱动连接；机电作动器还包括使作动杆与螺母脱开并驱动作动杆运动的防卡死机构。根据本发明的机电作动器，通过设置防卡死机构，在丝杠和螺母卡死的情况下，使螺母与作动杆脱开，并驱动作动杆运动，使得作动杆能够继续推动负载，使故障降低到可以允许的范围，有效提高机电作动器的可靠性。

Description

一种机电作动器
技术领域
本发明涉及作动机构领域，具体而言，涉及一种机电作动器。
背景技术
作动缸是将输入轴的转动转化为作动杆的直线式运动的传动机构。如果在负载摆动过程 中，作动缸内部的丝杆和螺母卡滞，将导致作动杆不会再伸缩，不能再推动负载，有可能会 发生灾难性的故障，此时，需要一种机构，使得作动杆能继续推动负载，把故障降低到可以 允许的范围内。
发明内容
本发明旨在提供一种能够提高可靠性的机电作动器。
本发明提供了一种机电作动器，包括：第一电机；作动缸壳体，与第一电机的定子固定连接；丝杠，与第一电机的转子固定连接，并延伸至作动缸壳体的内部；螺母，可滑动地设置在作动缸壳体内部，并通过滚珠与丝杠配合；作动杆，与螺母驱动连接；机电作动器还包括使作动杆与螺母脱开并驱动作动杆运动的防卡死机构。
进一步地，第一离合器，连接螺母和作动杆。
进一步地，防卡死机构还包括：齿条，设置在作动杆上并沿作动杆的轴向延伸；齿轮， 与齿条啮合；驱动机构，驱动齿轮。
进一步地，驱动机构包括第二电机和与第二电机配合的变速机构，变速机构驱动齿轮转 动。
进一步地，驱动机构还包括第二离合器，第二离合器连接第二电机和变速机构。
进一步地，机电作动器还包括测量变速机构输入轴转动角度的角位移传感器。
进一步地，角位移传感器为旋转差动变压器。
根据本发明的机电作动器，通过设置防卡死机构，在丝杠和螺母卡死的情况下，使螺母与作动杆脱开，并驱动作动杆运动，使得作动杆能够继续推动负载，使故障降低到可以允许的范围，有效提高机电作动器的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的机电作动器的结构示意图；
图2是图1中的A向局部示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，根据本发明的机电作动器，包括：第一电机10；作动缸壳体20，与第 一电机10的定子固定连接；丝杠30，与第一电机10的转子固定连接，并延伸至作动缸壳体 20的内部；螺母40，可滑动地设置在作动缸壳体20内部，并通过滚珠与丝杠30配合；作动 杆50，与螺母40驱动连接；机电作动器还包括使作动杆50与螺母40脱开并驱动作动杆50 运动的防卡死机构。本发明通过设置防卡死机构，在丝杠30和螺母40卡死的情况下， 使螺母40与作动杆50脱开，并驱动作动杆50运动，使得作动杆50能够继续推动负载，使 故障降低到可以允许的范围，有效提高机电作动器的可靠性。
优选地，结合图1和图2所示，防卡死机构包括第一离合器61，第一离合器61连接螺母 40和作动杆50，即在正常工作情况下，第一离合器61使螺母40和作动杆50结合，丝杠30通过螺母40驱动作动杆50运动。
具体地，防卡死机构还包括齿条62，齿条62设置在作动杆50上并沿作动杆50的轴向延 伸，并配合设置相应的齿轮63和驱动机构，齿轮63与齿条62啮合，从而驱动齿条62运动， 进而带动作动杆50运动。
更具体地，驱动机构包括第二电机64和与第二电机64配合的变速机构65，变速机构65 驱动齿轮63转动，即本发明通过第二电机64带动齿轮齿条机构驱动作动杆运动。
优选地，驱动机构还包括第二离合器66，第二离合器66连接第二电机64和变速机构65， 即机电作动器正常工作时，第二离合器66使第二电机64和变速机构65脱开，防止第二电机 64对正常运动的作动杆形成阻滞，降低作动杆50的运行阻力。
优选地，机电作动器还包括测量变速机构65输入轴或者输出轴的转动角度的角位移传感 器67，即变速机构65把作动杆50的直线运动转化为角位移传感器67的旋转运动，间接实现 作动杆50的直线伸缩量的测量。一般的，角位移传感器67为旋转差动变压器，测量精度高， 可靠性高。
结合图1和图2来说明本发明的工作原理，本发明的机电作动器正常工作时， 第一电机10带动丝杠转动，带动螺母40直线运动，螺母40和作动杆50之间通过第一离合 器61接合连接，作动杆50以零位为中点，做伸缩运动。第二离合器66处于脱开状态，变速 机构65将作动杆50的直线运动转化为转动，并通过安装在变速机构的旋转差动变压器(简 称RVDT)测得角位移，从而间接测量作动杆50的直线伸缩量。
当丝杠30和螺母40卡死时，第一离合器61脱开，第二离合器66接合，第二电机64带动变速机构65运动，变速机构65通过齿轮齿条带动作动杆50继续运动，从而把故障降低到可以允许的范围内。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明的机电作动器，通过设置防卡死机构，在丝杠和螺母卡死的情况下，使 螺母与作动杆脱开，并驱动作动杆运动，使得作动杆能够继续推动负载，使故障降低到可以允许的范围，有效提高机电作动器的可靠性。

Claims (5)

1.一种机电作动器，包括：第一电机(10)；作动缸壳体(20)，与所述第一电机(10)的定子固定连接；丝杠(30)，与所述第一电机(10)的转子固定连接，并延伸至所述作动缸壳体(20) 的内部；螺母(40)，可滑动地设置在所述作动缸壳体(20)内部，并通过滚珠与所述丝杠(30) 配合；作动杆(50)，与所述螺母(40)驱动连接；其特征在于，所述机电作动器还包括使所述作动杆(50)与所述螺母(40)脱开并驱 动所述作动杆(50)运动的防卡死机构，所述防卡死机构包括：第一离合器(61)，连接所述螺母(40)和所述作动杆(50)，齿条(62)，设置在所述作动杆(50)上并沿所述作动杆(50)的轴向延伸；齿轮(63)，与所述齿条(62)啮合；驱动机构，驱动所述齿轮(63)。
2.根据权利要求1所述的机电作动器，其特征在于，所述驱动机构包括第二电机(64)和与所述第二电机(64)配合的变速机构(65)， 所述变速机构(65)驱动所述齿轮(63)转动。
3.根据权利要求2所述的机电作动器，其特征在于，
所述驱动机构还包括第二离合器(66)，所述第二离合器(66)连接所述第二电机(64)和所述变速机构(65)。
4.根据权利要求3所述的机电作动器，其特征在于，所述机电作动器还包括测量所述变速机构(65)输入轴转动角度的角位移传感器(67)。
5.根据权利要求4所述的机电作动器，其特征在于，所述角位移传感器(67)为旋转差动变压器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112253571A (zh) * 2020-09-22 2021-01-22 北京精密机电控制设备研究所 丝杠卡死后实现全尺、非全尺或随动功能的机电作动器
CN113700814A (zh) * 2021-07-16 2021-11-26 北京精密机电控制设备研究所 一种传动机构模糊卡塞故障强制解锁机电作动器及方法

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