CN110763089A - 一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构及使用方法，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。本发明的优点是：结构简单，大大提升了机构的解锁能力，满足机构在大风阻下展开舵面的需求，同时通过优化弹簧结构组件，可保证其长时间不产生塑性变形，能够使开舵能量长期有效存储。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构及使用方法。
背景技术
随着当前科学技术的迅猛发展，要求新一代电动舵机具备小型一体化、高集成化、抗高过载等特点。为满足炮弹大射程的特点，弹丸出口时具备相当大的初速度，因此弹丸发射过载量级一般在10000g以上，要求舵面在折叠状态有效锁定，在接受弹载计算机解锁指令后，能够克服较大的空气阻力实现舵面可靠展开。由于舵机受空间布局限制以及过载冲击时要求高结构强度的特点，使得舵面折叠展开机构设计面临巨大挑战。
常见的电动舵机舵面折叠展开机构由一个弹簧推开舵面展开并锁定，展开力小，开舵能力不足，无法克服大的风阻展开舵面，或是采用火工品直接推开舵面，虽有较大的展开力，但火工品成本高，不利于长期存储，且装配好后不能进行试验检测。舵面在折叠锁定时，锁定机构复杂，占用舵机舱体大，且无法满足高过载的需求，同时加大了舵机集成化、小型化、轻质化的设计难度，满足不了抗高过载制导弹药的要求。导致在减轻结构重量、缩小体积，提高产品的抗高过载能力等方面给电动舵机舵面折叠展开机构设计带来较大的困难，进一步增加了电动舵机的制造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其有效地解决开舵能力不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。
本发明的另一目的在于提供一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构的使用方法，其特征在于：
折叠时，舵面绕转轴销旋转，通过推动开锁销压缩开锁弹簧在舵轴的安装孔内移动；推动辅助解锁销压缩辅助解锁弹簧在弹簧支架的安装孔内移动，当锁销嵌入舵面尾端嵌槽内时，在开锁弹簧和辅助解锁弹簧的作用下，实现舵面有效锁定；
展开时，开锁弹簧与辅助解锁弹簧分别推动开锁销和辅助解锁销向前运动，驱动舵面逆时针旋转展开，当舵面展开到位时，舵轴限制舵面继续逆时针转动，开锁销运动到舵面下方位置，此时位移量达到最大值，舵面上的限位凸台对开锁销进行限位，同时开锁销对舵面进行锁定，实现舵面可靠展开；
其中，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
结构简单，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。实现了结构紧凑，占用舵机空间小的要求，通过对壳体进行一体化设计，省掉了机构安装外壳，减少了零件数量，提高了机构的经济性，节约了成本，从结构上使机构结构变得紧凑，满足了机构的抗高过载能力。通过增加辅助解锁弹簧，大大提升了机构的解锁能力，满足机构在大风阻下展开舵面的需求，同时通过优化弹簧，可保证其长时间不产生塑性变形，能够使开舵能量长期有效存储。
附图说明
图1是本发明的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构的结构示意图。
附图标记示意
1——关节、2——锁紧螺母、3——配做关节、4——连杆、
5——销轴、6——锁销、7——舵面、8——挡板、
9——舵轴端盖、10——转轴销、11——舵轴、12——开锁销、
13——开锁弹簧、14——辅助解锁销、15——辅助解锁弹簧、
16——拔销器、17——弹簧支架。
具体实施方式
下面通过具体实施方案对本发明作进一步详细描述，但这些实施实例仅在于举例说明，并不对本发明的范围进行限定。
请参照图1，本发明的一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。实现舵面的抗大风阻展开。利用杠杆原理，进行舵面折叠锁定机构的设计，占用舵机空间小，空间利用率高，舵机需求的开锁力小，且能够满足机构抗高过载的要求。整个机构安装方便，提高了电动舵机的装配效率，可进行多次舵面折叠展开试验，该机构设计新颖，结构紧凑，对促进电动舵机小型化、组合化、结构减重设计及抗高过载有积极意义。
在一个实施例中，在所述弹簧支架上设一让位槽，所述舵面穿过让位槽与辅助解锁销接触。
在一个实施例中，在所述弹簧支架的槽口两端分别固连一个挡板。
在一个实施例中，还包括舵轴端盖，所述舵轴端盖固定在舵机壳体上，为舵轴提供轴向限位支撑。
在一个实施例中，还包括关节，具有U形槽，所述关节通过锁紧螺母固定连接在拔销器的心轴上。
在一个实施例中，还包括连杆，所述连杆插入关节的U形槽内，通过配做关节连接。
在一个实施例中，所述配做关节为圆柱结构，在连杆的腰型槽内滑动。
在一个实施例中，所述舵面尾端设有嵌槽。
作为具体的实施例，关节1与连杆4通过配做关节3铰接；锁销6与连杆4进行铆接；关节1通过锁紧螺母2固定连接在拔销器16的心轴上；舵面7与舵轴11通过转轴销10铰接；开锁销12、开锁弹簧13安装于舵轴11的安装孔内；辅助解锁销14、辅助解锁弹簧15安装于弹簧支架17的安装孔内。
为实现舵面的折叠锁定，设计舵面可绕转轴销10旋转，通过舵轴11槽口及转轴销10限制舵面7在其他方向上的自由度。同时，通过推动开锁销12压缩开锁弹簧13在舵轴11的安装孔内移动；推动辅助解锁销14压缩辅助解锁弹簧15在弹簧支架17的安装孔内移动。当锁销6嵌入舵面尾端嵌槽内时，在开锁弹簧13和辅助解锁弹簧15的作用下，关节被拉紧，实现舵面有效锁定。
为实现舵面的可靠展开过程，舵机在收到解锁指令后，激活拔销器16，拔销器心轴产生一个向上的位移，拉动关节1的中心向上运动，同时带动连杆4绕销轴5转动，在拔销器心轴位移达到一定位置时，锁销6滑出舵面尾端槽口并与之脱离，在储存的弹性势能作用下，开锁弹簧13与辅助解锁弹簧15分别推动开锁销12和辅助解锁销14向前运动，形成一个转矩，驱动舵面7逆时针旋转展开。当辅助解锁弹簧15伸长到一定位置时，挡板8限制其继续移动。开锁弹簧13继续推动舵面7向前运动，当舵面7展开到位时，舵轴11限制舵面7继续逆时针转动，开锁销12运动到舵面7下方位置，此时位移量达到最大值,舵面7上的限位凸台对开锁销12进行限位，同时开锁销12对舵面7进行锁定，实现舵面可靠展开。
本发明的一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构的使用方法，折叠时，舵面绕转轴销旋转，通过推动开锁销压缩开锁弹簧在舵轴的安装孔内移动；推动辅助解锁销压缩辅助解锁弹簧在弹簧支架的安装孔内移动，当锁销嵌入舵面尾端嵌槽内时，在开锁弹簧和辅助解锁弹簧的作用下，实现舵面有效锁定；展开时，开锁弹簧与辅助解锁弹簧分别推动开锁销和辅助解锁销向前运动，驱动舵面逆时针旋转展开，当舵面展开到位时，舵轴限制舵面继续逆时针转动，开锁销运动到舵面下方位置，此时位移量达到最大值，舵面上的限位凸台对开锁销进行限位，同时开锁销对舵面进行锁定，实现舵面可靠展开；
其中，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。
作为具体的实施例，本发明舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。结构紧凑，体积较小，功能完整，舵面折叠锁定机构和舵面展开机构良好结合，节省了结构设计空间，降低了产品结构的复杂性，实现了舵机在高过载下舵面的有效折叠锁定和展开。结构具有较高的可行性、可靠性及长期的存储性，在抗高过载舵机领域具有非常广阔的应用空间和使用价值。
作为具体的实施例，本发明的一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。极大地提高了机构的开舵能力，实现了舵机在大风阻下可靠展开舵面并锁定。
作为具体的实施例，本发明的舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。舵面折叠锁定机构和舵面展开机构的良好结合，节省了结构设计空间，降低了产品结构的复杂性，通过与壳体嵌入式安装，实现机构与壳体一体化、小型化设计的设计模式，解决了机构抗高过载问题，同时降低了成本，在舵机集成化、高可靠性设计方面具有十分重要的意义。
作为具体的实施例，本发明舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。由弹簧提供能量，便于多次试验及检测，可长期存储。
本发明舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。采用小型化、集成化结构设计技术，机构与壳体成为一体，采用嵌入式安装方式，结构紧凑，占用空间小，同时对舵机的空间利用率高。
作为具体的实施例，本发明舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。具有较大的开舵能力，通过解锁弹簧及辅助解锁弹簧，增加了机构的开舵储能，能够满足在大的风阻下实现可靠开舵并锁定舵面。
作为具体的实施例，本发明舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。锁定及展开舵面原理简单，结构紧凑，零件数少，机构可靠，具有抗高过载能力，满足制导炮弹对机构结构强度的要求，同时制造成本较低，经济性较好，促进了舵机的低成本和集成化设计。
作为具体的实施例，本发明舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。弹簧可长期存储开舵能量，保证开舵力长期有效，同时可进行多次试验及拆装，不影响其性能。
本发明实现了以下有益的技术效果：
结构简单，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。实现了结构紧凑，占用舵机空间小的要求，通过对壳体进行一体化设计，省掉了机构安装外壳，减少了零件数量，提高了机构的经济性，节约了成本，从结构上使机构结构变得紧凑，满足了机构的抗高过载能力。通过增加辅助解锁弹簧，大大提升了机构的解锁能力，满足机构在大风阻下展开舵面的需求，同时通过优化弹簧，可保证其长时间不产生塑性变形，能够使开舵能量长期有效存储。
本发明虽然已选取较好实施例公开如上，但并不用于限定本发明。显然，这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。任何本领域研究人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可采用上述公开实施例中的设计方式和内容对本发明的研究方案进行变动和修改，因此，凡是未脱离本发明方案的内容，依据本发明的研究实质对上述实施例所作的任何简单修改，参数变化及修饰，均属于本发明方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。
2.根据权利要求1所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，在所述弹簧支架上设一让位槽，所述舵面穿过让位槽与辅助解锁销接触。
3.根据权利要求2所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，在所述弹簧支架的槽口两端分别固连一个挡板。
4.根据权利要求3所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，还包括舵轴端盖，所述舵轴端盖固定在舵机壳体上，为舵轴提供轴向限位支撑。
5.根据权利要求2所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，还包括关节，具有U形槽，所述关节通过锁紧螺母固定连接在拔销器的心轴上。
6.根据权利要求5所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，还包括连杆，所述连杆插入关节的U形槽内，通过配做关节连接。
7.根据权利要求6所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，所述配做关节为圆柱结构，在连杆的腰型槽内滑动。
8.根据权利要求1所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构，其特征在于，所述舵面尾端设有嵌槽。
9.一种抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构的使用方法，其特征在于：
折叠时，舵面绕转轴销旋转，通过推动开锁销压缩开锁弹簧在舵轴的安装孔内移动；推动辅助解锁销压缩辅助解锁弹簧在弹簧支架的安装孔内移动，当锁销嵌入舵面尾端嵌槽内时，在开锁弹簧和辅助解锁弹簧的作用下，实现舵面有效锁定；
展开时，开锁弹簧与辅助解锁弹簧分别推动开锁销和辅助解锁销向前运动，驱动舵面逆时针旋转展开，当舵面展开到位时，舵轴限制舵面继续逆时针转动，开锁销运动到舵面下方位置，此时位移量达到最大值，舵面上的限位凸台对开锁销进行限位，同时开锁销对舵面进行锁定，实现舵面可靠展开；
其中，所述折叠展开机构嵌入安装在舵机壳体上，在所述舵机壳体上固连有拔销器与弹簧支架，所述弹簧支架位于舵轴下方，辅助解锁销、辅助解锁弹簧安装于弹簧支架的安装孔内，舵面折叠时通过所述弹簧支架的槽口与辅助解锁销接触，舵面通过转轴销铰接在舵轴上，所述舵面绕转轴销旋转，开锁弹簧和开锁销均设于舵轴安装孔内，所述开锁销的台阶面与开锁弹簧的端面接触。
10.根据权利要求9所述的抗高过载电动舵机舵面折叠展开机构的使用方法，其特征在于，在所述弹簧支架的槽口两端分别固连一个挡板。
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2019
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