CN112460220B - 一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电伺服技术领域，尤其是涉及一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器。本发明提出的故障隔离式防卡塞机电作动器总体技术方案，相比传统机电作动器结构布局与功能形式，具备更高的安全性和可靠性，能够解除卡死、卡滞、卡塞故障。本发明在保证原有机电作动器主体技术基础上，具备更小的外观包络和质量，功率密度更高，利于向更多领域推广应用；该类型机电作动器可应用于民用客机辅助飞行操纵面、战斗机辅助飞行操纵面、发动机推力矢量控制、天地往返可重复使用飞行器飞行操纵面等，具有更为广阔的应用前景。

Description

一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器

技术领域

本发明属于机电伺服技术领域，尤其是涉及一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器。

背景技术

机电作动器是机电伺服系统的核心部件，主要作用是接收控制指令后，将电能转化为机械能，克服外界的负载力矩，达到预定的速度和位置。机电作动器的核心承载部件大都选择滚珠丝杠副或行星滚柱丝杠副，行星滚柱丝杠副螺纹牙多点接触工作原理，承载力相对更大、传动精度更高，是被优选的部件。

机电作动器在伺服技术领域应用广泛，但在高可靠性、高安全性场合中，应用受到很大限制，主要原因在于核心传动部件存在卡死、卡滞、卡塞的单点风险，无法达到更高的可靠性要求，故而在载人航天、载人飞机的飞行控制领域中极少使用机电作动器。

为了解决机电作动器传动部件单点故障问题，现有技术采用传动机构冗余设计方案，例如使用两台伺服电机与嵌套式丝杠副，确保其中一个丝杠出现故障后备用丝杠副继续工作，但这种解决方案使得机电作动器的复杂程度大大增加，系统重量、体积显著增大，尤其是作动器前后连接处的零位长度，往往需要额定行程的4倍以上，相比液压类型伺服作动器不具备很好的综合性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器设计方案，具备正常工作模式、故障工作模式之间切换能力，在不显著增加作动器包络尺寸和重量的基础上，既能完成额定推力输出、速度输出和位置输出，又能够利用外部独立控制方法和解锁机构，实现对丝杠卡死、卡滞、卡塞问题的故障解除，使得机电作动器成为阻尼浮动伸缩状态，不对飞行器姿态控制造成阻碍，从而提高飞控系统的安全性和可靠性。

本发明所采用的技术方案是：

一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，该机电做动器包括可旋转单支耳组件1、阻尼作动筒组件2、解锁电机组件3、齿轮齿圈组件4、行星滚柱丝杠副5、钢球离合器组件6、伺服电机组件7和双支耳组件8；

所述的可旋转单支耳组件1包括单支耳1a、钢球1b和紧定螺钉1c；

单支耳1a外形为两个圆柱曲面相贯结构，一端圆柱内侧为内螺纹孔，外侧表面为两个半圆环形凹槽结构；另一端圆柱内侧为通孔结构，通孔四周设有压边槽。钢球1b为球形钢珠；紧定螺钉1c为平端圆柱螺钉；

单支耳1a两个半圆环形凹槽与一周均匀布置若干数量钢球1b接触，通过紧定螺钉1c将钢球1b压在作动筒2a对应内壁环形凹槽中，因此，钢球1b被上下两个环形凹槽卡住，可以承受整个作动器的轴向拉压力载荷，并允许可旋转单支耳组件1与阻尼作动筒组件2发生相对旋转。

所述的阻尼作动筒组件2包括作动筒2a、作动器壳体2b、前端盖2c和六角头螺钉2d；

作动筒2a外形为薄壁筒状结构，外壁设有若干数量圆周布置的矩形凹槽；内壁外形为光滑圆柱筒，左侧段内壁一定距离处，设有若干数量、一定角度的圆周布置的斜孔，斜孔为内螺纹结构；右侧段内壁设有两段环形半圆凹槽。作动器壳体2b为方形筒状法兰薄壁结构，法兰盘为方形，两侧端面分别设有四个螺钉安装孔，作动器壳体2b内壁为各段圆柱组成，靠近法兰盘的一端设有轴承安装孔，另一端为大行程往复行程光滑筒。前端盖2c为方形端盖，通孔尺寸与作动筒2a外圆相等，四个安装孔与作动器壳体2b的安装孔对应。六角头螺钉2d为T形螺钉。

作动筒2a放置于作动器壳体2b长孔内部，两者可以往复相对运动；前端盖2c与作动器壳体2b通过六角头螺钉2d将其固定连接，前端盖2c内孔与作动筒2a相互摩擦运动，可以限制作动筒2a向右到达的极限位置，起到限位作用。

所述的解锁电机组件3包括控制电机3a、电机上压壳3b和固定螺钉3c；

控制电机3a为圆柱状小型电机，左端为电机轴制动部分，中间段为电机，右端为小型减速器。电机上压壳3b为方形结构，下面为半圆状，半径尺寸与控制电机3a外圆相等，上面设有四个螺钉安装孔。固定螺钉3c为常规螺钉标准件。

控制电机3a的伸出旋转轴与外齿轮4a通过键连接固定，控制电机3a被电机上压壳3b压住在作动筒2a的上表面的半圆槽内，利用固定螺钉3c将其安装固定。

所述的齿轮齿圈组件4包括外齿轮4a、外齿圈4b和支承轴承4c；

外齿轮4a为小型齿轮形状，内孔与电机伸出轴相等，并设有花键槽，其模数与外齿圈4b相同。外齿圈4b整体为薄壁齿轮圈结构，外侧为渐开线齿，内壁设有圆周布置若干数量花键。支承轴承4c为薄壁深沟球轴承。

外齿轮4a将控制电机3a的旋转运动输出，同时与外齿圈4b构成外啮合传动，外齿圈4b的内壁花键与作动筒2a的外壁花键槽相互配合，在支承轴承4c的约束下，驱动作动筒2a转动，并允许作动筒2a往复直线运动。

行星滚柱丝杠副5由螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d组成；

螺母5a薄壁筒状结构，内壁设有螺纹、外壁为光滑圆筒，在一定位置处设有一定数量圆周布置的盲孔，盲孔尺寸与钢球6a相等。丝杆5b一端为轴承安装部分和阶梯轴，另一端为长距离外螺纹结构。滚柱5c为柱状外螺纹结构。保持架5d为薄壁环形安装孔结构。

螺母5a外侧被放置与作动筒2a的长孔内，圆周布置盲孔内安装压缩弹簧6b，钢球6a布置在压缩弹簧6b的上方，被安装在作动筒2a的斜孔内紧定螺钉6c压住，使得钢球6a刚好卡在两者配合处，轴向固定连接，承受剪切载荷。螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d构成行星滚柱丝杠副，可将丝杆5b的旋转运动利用滚柱5c循环滚动转化为螺母5a的往复直线运动。

所述的钢球离合器组件6包括钢球6a、压缩弹簧6b和紧定螺钉6c；

钢球6a尺寸与螺母5a盲孔尺寸相等，与作动筒2a斜孔尺寸相等，压缩弹簧6b高度尺寸受限于螺母5a盲孔深度。紧定螺钉6c为平端螺钉。

钢球6a布置在压缩弹簧6b的上方，被安装在作动筒2a的斜孔内紧定螺钉6c压住，钢球6a、压缩弹簧6b、紧定螺钉6c均放置于螺母5a外侧圆周布置盲孔内，其中钢球6a刚好卡在作动筒2a与螺母5a两者配合处。

所述的伺服电机组件7包括电机壳体7a、电机转轴承力轴承7b、电机连接螺栓7c和电机连接器7d；

电机壳体7a外形为方形，内侧为圆筒结构，端面设有法兰安装孔。电机转轴承力轴承7b为深沟球轴承。电机连接螺栓7c为T形螺栓。电机连接器7d方形薄壁结构，设有螺纹安装通孔。

电机壳体7a端面法兰孔与作动器壳体2b的法兰端面配合，通过电机连接螺栓7c将其固定安装；电机转轴承力轴承7b与丝杆5b左侧部分构成旋转组件；电机连接器7d固定于电机壳体7a上方。

所述的双支耳组件8包括双支耳8a和铜套8b；

双支耳8a左侧为两个平行布置的U形支耳，设有通孔，右侧为方形法兰盘结构；铜套8b为环形薄壁结构，其外形尺寸与双支耳8a通孔相等。

双支耳8a的方形法兰端面与电机壳体7a的方形法兰端面配合，利用电机连接螺栓7c将其固定安装，使得作动器壳体2b构成整体；铜套8b数量为两个分别通过过盈配合将其压在双支耳8a的通孔内。

工作过程：

正常工作时，钢球6a处于作动筒2a与螺母5a对应孔配合正中间位置，压缩弹簧6b能够顶住钢球6a始终处于剪切状态，故而使得作动筒2a与螺母5a在往复直线过程中保持固定连接。

故障工作时，螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d的螺纹损坏、传动发生卡塞或卡滞。此时控制电机3a接收控制信号，带动外齿轮4a旋转一定角度，外齿轮4a利用啮合传动使得外齿圈4b旋转，外齿圈4b的内花键与作动筒2a外花键配合，驱动作动筒2a相对单支耳1a发生旋转。作动筒2a旋转运动使得斜孔内紧定螺钉6c的限制下，迫使钢球6a向压缩弹簧6b所在盲孔内运动，弹簧进一步压缩，钢球6a脱离原卡住位置，不能承受轴向剪切载荷，导致螺母5a与作动筒2a轴向分离，进而成为阻尼浮动状态。

控制电机3a反向旋转一定角度后，可使得钢球6a重新连接螺母5a与作动筒2a，恢复至正常工作模式，故而具备可重复使用功能。

有益效果

(1)本发明提出的故障隔离式防卡塞机电作动器总体技术方案，相比传统机电作动器结构布局与功能形式，具备更高的安全性和可靠性，能够解除卡死、卡滞、卡塞故障。

(2)该发明技术方案与双余度防卡塞类型机电作动器相比，在保证原有机电作动器主体技术基础上，具备更小的外观包络和质量，功率密度更高，利于向更多领域推广应用

(3)该类型机电作动器可应用于民用客机辅助飞行操纵面、战斗机辅助飞行操纵面、发动机推力矢量控制、天地往返可重复使用飞行器飞行操纵面等，具有更为广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的机电作动器内部组成原理示意图；

图2是本发明实施例提供的机电作动器整体外观示意图；

图3是本发明实施例提供的机电作动器齿轮齿圈组件剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的机电作动器钢球离合器组件剖面示意图；

图5是本发明实施例提供的机电作动器可旋转单支耳组件剖面示意图；

图6是本发明实施例提供的单支耳1a外形示意图；

图7是本发明实施例提供的作动筒2a外形示意图。

具体实施方式

如图1-7所示，可旋转单支耳组件1由单支耳1a、钢球1b、紧定螺钉1c组成。单支耳1a右端与外部销轴安装固定，左端为两端半球形环状凹槽，凹槽与钢球1b接触，通过紧定螺钉1c将钢球压在凹槽中，钢球1b主要承受作动器拉压造成的剪切载荷。

阻尼作动筒组件2由作动筒2a、作动器壳体2b、前端盖2c、六角头螺钉2d组成。作动筒2a外侧圆周设有若干数量槽型花键，距离左端面一定长度处，圆周设有若干与钢球6a等直径的斜口通孔，目的是与螺母5a等零件构成钢球离合器组件6；作动筒2a右端部内侧设有两个半圆环形凹槽，并圆周布置若干与钢球1b等直径的径向通孔，目的是与单支耳1a等零件构成可旋转单支耳组件1。

解锁电机组件3由控制电机3a、电机上压壳3b、固定螺钉3c组成。解锁电机与作动器轴线方向平行，能够输出一定的转矩，其输出轴与外齿轮4a连接，可将旋转运动和转矩传递给齿轮。

齿轮齿圈组件4由外齿轮4a、外齿圈4b、支承轴承4c组成。外齿轮4a与外齿圈4b采用外啮合传动方式，并配备较大的传动比，能将控制电机3a的转矩增大，以驱动作动筒2a在承载条件下进行旋转，外齿圈4b内部设有矩形外花键可与作动筒2a的矩形内花键滑动连接。

行星滚柱丝杠副5由螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d组成。行星滚柱丝杠副为差动式传动原理，螺母5a右端外表面圆周设有若干与钢球6a等直径的径向孔，与作动筒2a构成钢球离合器组件6。

钢球离合器组件6由钢球6a、压缩弹簧6b、紧定螺钉6c组成。正常工作时钢球6a处于作动筒2a与螺母5a对应孔正中间位置，承受轴向拉压力载荷，构成固定连接；故障工作时，钢球6a压缩弹簧6b使得钢球与作动筒2a脱离，成为自由状态。

伺服电机组件7由电机壳体7a、电机转轴承力轴承7b、电机轴连接螺栓7c、电机连接器7d组成。伺服电机将旋转运动与转矩传递给行星滚柱丝杠副，进而转化为直线推力。

双支耳组件8由双支耳8a、铜套8b组成。双支耳8a与外部销轴连接，构成旋转运动副，双支耳外形可放置机电作动器发生滚转运动。

实施例

如图1-7所示，一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，该机电做动器包括可旋转单支耳组件1、阻尼作动筒组件2、解锁电机组件3、齿轮齿圈组件4、行星滚柱丝杠副5、钢球离合器组件6、伺服电机组件7和双支耳组件8；

所述的可旋转单支耳组件1包括单支耳1a、钢球1b和紧定螺钉1c；

如图5、6所示，单支耳1a外形为两个圆柱曲面相贯结构，一端圆柱内侧为内螺纹孔，外侧表面为两个半圆环形凹槽结构；另一端圆柱内侧为通孔结构，通孔四周设有压边槽。钢球1b为球形钢珠；紧定螺钉1c为平端圆柱螺钉；

单支耳1a两个半圆环形凹槽与一周均匀布置若干数量钢球1b接触，通过紧定螺钉1c将钢球1b压在作动筒2a对应内壁环形凹槽中，因此，钢球1b被上下两个环形凹槽卡住，可以承受整个作动器的轴向拉压力载荷，并允许可旋转单支耳组件1与阻尼作动筒组件2发生相对旋转。

所述的阻尼作动筒组件2包括作动筒2a、作动器壳体2b、前端盖2c和六角头螺钉2d；

如图7所示，作动筒2a外形为薄壁筒状结构，外壁设有若干数量圆周布置的矩形凹槽；内壁外形为光滑圆柱筒，左侧段内壁一定距离处，设有若干数量、一定角度的圆周布置的斜孔，斜孔为内螺纹结构；右侧段内壁设有两段环形半圆凹槽。作动器壳体2b为方形筒状法兰薄壁结构，法兰盘为方形，两侧端面分别设有四个螺钉安装孔，作动器壳体2b内壁为各段圆柱组成，靠近法兰盘的一端设有轴承安装孔，另一端为大行程往复行程光滑筒。前端盖2c为方形端盖，通孔尺寸与作动筒2a外圆相等，四个安装孔与作动器壳体2b的安装孔对应。六角头螺钉2d为T形螺钉。

作动筒2a放置于作动器壳体2b长孔内部，两者可以往复相对运动；前端盖2c与作动器壳体2b通过六角头螺钉2d将其固定连接，前端盖2c内孔与作动筒2a相互摩擦运动，可以限制作动筒2a向右到达的极限位置，起到限位作用。

所述的解锁电机组件3包括控制电机3a、电机上压壳3b和固定螺钉3c；

如图1～2所示，控制电机3a为圆柱状小型电机，左端为电机轴制动部分，中间段为电机，右端为小型减速器。电机上压壳3b为方形结构，下面为半圆状，半径尺寸与控制电机3a外圆相等，上面设有四个螺钉安装孔。固定螺钉3c为常规螺钉标准件。

控制电机3a的伸出旋转轴与外齿轮4a通过键连接固定，控制电机3a被电机上压壳3b压住在作动筒2a的上表面的半圆槽内，利用固定螺钉3c将其安装固定。

所述的齿轮齿圈组件4包括外齿轮4a、外齿圈4b和支承轴承4c；

如图1～3所示，外齿轮4a为小型齿轮形状，内孔与电机伸出轴相等，并设有花键槽，其模数与外齿圈4b相同。外齿圈4b整体为薄壁齿轮圈结构，外侧为渐开线齿，内壁设有圆周布置若干数量花键。支承轴承4c为薄壁深沟球轴承。

外齿轮4a将控制电机3a的旋转运动输出，同时与外齿圈4b构成外啮合传动，外齿圈4b的内壁花键与作动筒2a的外壁花键槽相互配合，在支承轴承4c的约束下，驱动作动筒2a转动，并允许作动筒2a往复直线运动。

行星滚柱丝杠副5由螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d组成；

如图1、4所示，螺母5a薄壁筒状结构，内壁设有螺纹、外壁为光滑圆筒，在一定位置处设有一定数量圆周布置的盲孔，盲孔尺寸与钢球6a相等。丝杆5b一端为轴承安装部分和阶梯轴，另一端为长距离外螺纹结构。滚柱5c为柱状外螺纹结构。保持架5d为薄壁环形安装孔结构。

螺母5a外侧被放置与作动筒2a的长孔内，圆周布置盲孔内安装压缩弹簧6b，钢球6a布置在压缩弹簧6b的上方，被安装在作动筒2a的斜孔内紧定螺钉6c压住，使得钢球6a刚好卡在两者配合处，轴向固定连接，承受剪切载荷。螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d构成行星滚柱丝杠副，可将丝杆5b的旋转运动利用滚柱5c循环滚动转化为螺母5a的往复直线运动。

所述的钢球离合器组件6包括钢球6a、压缩弹簧6b和紧定螺钉6c；

如图1、4所示，钢球6a尺寸与螺母5a盲孔尺寸相等，与作动筒2a斜孔尺寸相等，压缩弹簧6b高度尺寸受限于螺母5a盲孔深度。紧定螺钉6c为平端螺钉。

钢球6a布置在压缩弹簧6b的上方，被安装在作动筒2a的斜孔内紧定螺钉6c压住，钢球6a、压缩弹簧6b、紧定螺钉6c均放置于螺母5a外侧圆周布置盲孔内，其中钢球6a刚好卡在作动筒2a与螺母5a两者配合处。

所述的伺服电机组件7包括电机壳体7a、电机转轴承力轴承7b、电机连接螺栓7c和电机连接器7d；

如图1、2所示，电机壳体7a外形为方形，内侧为圆筒结构，端面设有法兰安装孔。电机转轴承力轴承7b为深沟球轴承。电机连接螺栓7c为T形螺栓。电机连接器7d方形薄壁结构，设有螺纹安装通孔。

电机壳体7a端面法兰孔与作动器壳体2b的法兰端面配合，通过电机连接螺栓7c将其固定安装；电机转轴承力轴承7b与丝杆5b左侧部分构成旋转组件；电机连接器7d固定于电机壳体7a上方。

所述的双支耳组件8包括双支耳8a和铜套8b；

如图1、2所示，双支耳8a左侧为两个平行布置的U形支耳，设有通孔，右侧为方形法兰盘结构；铜套8b为环形薄壁结构，其外形尺寸与双支耳8a通孔相等。

双支耳8a的方形法兰端面与电机壳体7a的方形法兰端面配合，利用电机连接螺栓7c将其固定安装，使得作动器壳体2b构成整体；铜套8b数量为两个分别通过过盈配合将其压在双支耳8a的通孔内。

正常工作时，钢球6a处于作动筒2a与螺母5a对应孔配合正中间位置，压缩弹簧6b能够顶住钢球6a始终处于剪切状态，故而使得作动筒2a与螺母5a在往复直线过程中保持固定连接。

故障工作时，螺母5a、丝杆5b、滚柱5c、保持架5d的螺纹损坏、传动发生卡塞或卡滞。此时控制电机3a接收控制信号，带动外齿轮4a旋转设定角度，外齿轮4a利用啮合传动使得外齿圈4b旋转，外齿圈4b的内花键与作动筒2a外花键配合，驱动作动筒2a相对单支耳1a发生旋转。作动筒2a旋转运动使得斜孔内紧定螺钉6c的限制下，迫使钢球6a向压缩弹簧6b所在盲孔内运动，弹簧进一步压缩，钢球6a脱离原卡住位置，不能承受轴向剪切载荷，导致螺母5a与作动筒2a轴向分离，进而成为阻尼浮动状态。

控制电机3a反向旋转一定角度后，可使得钢球6a重新连接螺母5a与作动筒2a，恢复至正常工作模式，故而具备可重复使用功能。

Claims (9)

1.一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：该机电作动器包括可旋转单支耳组件（1）、阻尼作动筒组件（2）、解锁电机组件（3）、齿轮齿圈组件（4）、行星滚柱丝杠副（5）、钢球离合器组件（6）、伺服电机组件（7）和双支耳组件（8）；

所述的可旋转单支耳组件（1）包括单支耳（1a）、钢球（1b）和紧定螺钉（1c）；

所述的阻尼作动筒组件（2）包括作动筒（2a）、作动器壳体（2b）、前端盖（2c）和六角头螺钉（2d）；

所述的解锁电机组件（3）包括控制电机（3a）、电机上压壳（3b）和固定螺钉（3c）；

所述的齿轮齿圈组件（4）包括外齿轮（4a）、外齿圈（4b）和支承轴承（4c）；

行星滚柱丝杠副（5）由螺母（5a）、丝杆（5b）、滚柱（5c）、保持架（5d）组成；

所述的钢球离合器组件（6）包括钢球（6a）、压缩弹簧（6b）和紧定螺钉（6c）；

所述的伺服电机组件（7）包括电机壳体（7a）、电机转轴承力轴承（7b）、电机连接螺栓（7c）和电机连接器（7d）；

所述的双支耳组件（8）包括双支耳（8a）和铜套（8b）；

单支耳（1a）与钢球（1b）接触，通过紧定螺钉（1c）将钢球（1b）压在作动筒（2a）的环形凹槽中，可旋转单支耳组件（1）与阻尼作动筒组件（2）能够发生相对旋转；

作动筒（2a）放置于作动器壳体（2b）长孔内部，两者能够往复相对运动；前端盖（2c）与作动器壳体（2b）通过六角头螺钉（2d）固定连接，前端盖（2c）内孔与作动筒（2a）能够相互摩擦；

控制电机（3a）的伸出旋转轴与外齿轮（4a）通过键连接固定，控制电机（3a）被电机上压壳（3b）压住在作动筒（2a）的上表面的半圆槽内，利用固定螺钉（3c）固定连接；

外齿轮（4a）将控制电机（3a）的旋转运动输出，同时与外齿圈（4b）构成外啮合传动，外齿圈（4b）的内壁花键与作动筒（2a）的外壁花键槽相互配合，在支承轴承（4c）的约束下，驱动作动筒（2a）转动，并允许作动筒（2a）往复直线运动；

螺母（5a）外侧被放置于作动筒（2a）的长孔内，圆周布置盲孔内安装压缩弹簧（6b），钢球（6a）布置在压缩弹簧（6b）的上方，被安装在作动筒（2a）的斜孔内紧定螺钉（6c）压住；

钢球（6a）、压缩弹簧（6b）、紧定螺钉（6c）均放置于螺母（5a）外侧圆周布置盲孔内，其中钢球（6a）刚好卡在作动筒（2a）与螺母（5a）两者配合处；

电机壳体（7a）端面法兰孔与作动器壳体（2b）的法兰端面配合，通过电机连接螺栓（7c）固定安装；电机连接器（7d）固定于电机壳体（7a）上方；

双支耳（8a）的方形法兰端面与电机壳体（7a）的方形法兰端面配合，利用电机连接螺栓（7c）固定连接；

正常工作时，钢球（6a）处于作动筒（2a）与螺母（5a）对应孔配合正中间位置，压缩弹簧（6b）能够顶住钢球（6a）始终处于剪切状态，故而使得作动筒（2a）与螺母（5a）在往复直线过程中保持固定连接；

故障工作时，螺母（5a）、丝杆（5b）、滚柱（5c）、保持架（5d）的螺纹损坏、传动发生卡塞或卡滞，此时控制电机（3a）接收控制信号，带动外齿轮（4a）旋转设定角度，外齿轮（4a）利用啮合传动使得外齿圈（4b）旋转，外齿圈（4b）的内花键与作动筒（2a）外花键配合，驱动作动筒（2a）相对单支耳（1a）发生旋转，作动筒（2a）旋转运动使得斜孔内紧定螺钉（6c）的限制下，迫使钢球（6a）向压缩弹簧（6b）所在盲孔内运动，弹簧进一步压缩，钢球（6a）脱离原卡住位置，不能承受轴向剪切载荷，导致螺母（5a）与作动筒（2a）轴向分离，进而成为阻尼浮动状态；

控制电机（3a）反向旋转设定角度后，使得钢球（6a）重新连接螺母（5a）与作动筒（2a），恢复至正常工作模式。

2.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：单支耳（1a）外形为两个圆柱曲面相贯结构，一端圆柱内侧为内螺纹孔，外侧表面为两个半圆环形凹槽结构；另一端圆柱内侧为通孔结构，通孔四周设有压边槽，钢球（1b）为球形钢珠；紧定螺钉（1c）为平端圆柱螺钉。

3.根据权利要求1或2所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：作动筒（2a）外形为薄壁筒状结构，外壁设有若干数量圆周布置的矩形凹槽；内壁外形为光滑圆柱筒，左侧段内壁设定距离处，设有若干数量、设定角度的圆周布置的斜孔，斜孔为内螺纹结构；右侧段内壁设有两段环形半圆凹槽，作动器壳体（2b）为方形筒状法兰薄壁结构，法兰盘为方形，两侧端面分别设有四个螺钉安装孔，作动器壳体（2b）内壁为各段圆柱组成，靠近法兰盘的一端设有轴承安装孔，另一端为大行程往复行程光滑筒，前端盖（2c）为方形端盖，通孔尺寸与作动筒（2a）外圆相等，四个安装孔与作动器壳体（2b）的安装孔对应，六角头螺钉（2d）为T形螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：控制电机（3a）为圆柱状小型电机，左端为电机轴制动部分，中间段为电机，右端为小型减速器，电机上压壳（3b）为方形结构，下面为半圆状，半径尺寸与控制电机（3a）外圆相等，上面设有四个螺钉安装孔。

5.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：外齿轮（4a）为小型齿轮形状，内孔与电机伸出轴相等，并设有花键槽，其模数与外齿圈（4b）相同，外齿圈（4b）整体为薄壁齿轮圈结构，外侧为渐开线齿，内壁设有圆周布置若干数量花键，支承轴承（4c）为薄壁深沟球轴承。

6.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：螺母（5a）薄壁筒状结构，内壁设有螺纹、外壁为光滑圆筒，在设定位置处设有设定数量圆周布置的盲孔，盲孔尺寸与钢球（6a）相等，丝杆（5b）一端为轴承安装部分和阶梯轴，另一端为长距离外螺纹结构，滚柱（5c）为柱状外螺纹结构，保持架（5d）为薄壁环形安装孔结构。

7.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：钢球（6a）尺寸与螺母（5a）盲孔尺寸相等，与作动筒（2a）斜孔尺寸相等，压缩弹簧（6b）高度尺寸受限于螺母（5a）盲孔深度，紧定螺钉（6c）为平端螺钉。

8.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：电机壳体（7a）外形为方形，内侧为圆筒结构，端面设有法兰安装孔，电机转轴承力轴承（7b）为深沟球轴承，电机连接螺栓（7c）为T形螺栓，电机连接器（7d）方形薄壁结构，设有螺纹安装通孔。

9.根据权利要求1所述的一种故障安全阻尼式防卡塞机电作动器，其特征在于：双支耳（8a）左侧为两个平行布置的U形支耳，设有通孔，右侧为方形法兰盘结构；铜套（8b）为环形薄壁结构，外形尺寸与双支耳（8a）通孔相等。

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