CN112671162B - 一种带柔性减振套的作动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带柔性减振套的作动器，作动器的后端固定连接电机，作动器外具有作动杆，作动杆外套设柔性减振套，所述柔性减振套具有支撑框架，所述支撑框架中包括设置在靠近电机一端的减振套后挡板和远离电机一端的减振套前挡板，减振套后挡板和减振套前挡板之间设置架杆，彼此相邻的架杆之间分别设置控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块，各模块与作动杆之间均布若干减振球。其将控制驱动器环状布局在作动器上，并采用柔性减振套实现减振，其降低了作动器的体积和质量，提高了作动器的环境适应性，满足高可靠性要求。

Description

一种带柔性减振套的作动器

技术领域

本发明涉及一种带柔性减振套的作动器，尤其适用于导弹飞行器，属于作动器技术领域。

背景技术

航天领域中，对伺服系统中作动器的体积、质量要求极为苛刻，因弹上可供作动器安装的空间有限，为充分发挥航天器的运载能力，应尽可能减轻其结构质量，对元器件小型化、整机集成化，功率质量比的要求相当高。

同时，航天器在起飞时推力上升很快，起飞加速度很大，起飞环境十分恶劣，作动器要承受发动机工作过程中产生的强烈振动、冲击、过载和高温等环境的考验。因此，对作动器的环境适应性要求也极高。

参见图1，传统的作动器包括固定连接在电机2前端的作动器1，作动器1电气连接电缆网3，电缆网3的另一端连接至控制模块4。可见，传统的作动器设计方案将控制驱动器分离，或布局在电机端。作动器与驱动器分离的方案，设备体积较大，且两个设备间的互联需要通过电缆网实现，增加了产品的故障点。另外，控制驱动器需要单独的减振器，通常为工字型结构阻尼橡胶减振器，这种减震器通常具有方向性，即在某一单一方向阻尼较大，在其他方向阻尼较小，不利于全方位的减振。将控制驱动器布局在电机端的方案，一方面，电机与传动机构在工作过程中会给控制驱动器带来强烈的振动、冲击；另一方面，电机的高发热量会传递给控制驱动器，控制驱动器的核心功率器件自身发热量也较大，因此，热可靠性大大降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中的上述不足和需求，本发明提出一种带柔性减振套的作动器，将控制驱动器环状布局在作动器上，并采用柔性减振套实现减振，其降低了作动器的体积和质量，提高了作动器的环境适应性，满足高可靠性要求。

(二)技术方案

一种带柔性减振套的作动器，作动器的后端固定连接电机，作动器外具有作动杆，作动杆外套设柔性减振套，所述柔性减振套具有支撑框架，所述支撑框架中包括设置在靠近电机一端的减振套后挡板和远离电机一端的减振套前挡板，减振套后挡板和减振套前挡板之间设置架杆，彼此相邻的架杆之间分别设置控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块，各模块与作动杆之间均布若干减振球。

控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块的内壁上设置第一球面凹槽，所述作动杆的外壁上设置第二球面凹槽，所述减振球限位于所述第一球面凹槽和所述第二球面凹槽之间。

所述减振球为空心球，其从内至外分别具有金属层、塑性层，所述金属层的材质为不锈钢，所述塑性层的材质为阻尼胶。

所述阻尼胶为ZN系列阻尼胶。

所述架杆上设置凹槽，控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块上设置凸棱，所述凹槽和所述凸棱适配，以使得所述柔性减振套的外壁平滑。

控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块构成控制驱动器，且均具有各自的电气接口。

所述减振套后挡板和减振套前挡板均为减振型挡板。

所述减振套后挡板后端设置抵接板，以供所述柔性减振套和所述电机固定连接。

所述柔性减振套内靠近所述减振器后挡板处设置走线盒用以各模块之间电缆连接，所述走线盒套设于作动杆上，所述电缆在走线盒内呈绕设状。

所述驱动模块外壁设置若干散热肋片。

(三)有益效果

本发明的一种带柔性减振套的作动器具有以下优点：

1、将电机、作动器、控制器、驱动器、电缆网合成一体，实现一体化。

2、控制模块、驱动模块、电源模块、电容模块按功能分为四个独立模块，分别装入架杆之间形成环形结构，组成环形控制驱动器。控制驱动器各功能模块之间通过密闭壳体隔离，增强了电气元件之间的电磁屏蔽效果，且安装简单，便于测试维修。

3、作动杆外壳四周采用环形减振布局，并在两端面设置减振型挡板，实现全方位六自由度的减振。

4、减振球为空心状，在提供基本刚度支撑和限位功能的基础上，在控制控制器与作动杆之间增加了柔性减振效果。

5、从空间布局上，控制驱动器远离电机，避免电机运行产生的大量热传递到控制驱动器上，主要产热部件的驱动模块上增加了散热肋片。此种设置，一方面，将作动器与驱动模块散热面分离，降低二者之间热量传递，另一方面，增加驱动模块与系统外部空气的对流换热，更利于驱动模块的散热。

6、电机供电电缆和控制电缆沿作动器轴向直连到控制驱动器上，简化了电缆网，缩短了电缆长度。同时，通过走线盒和电缆固定装置，将内部互连线隐藏在走线盒内，使内部线缆走线整洁、规范，增加了电缆网的可靠性，省去了电缆网在飞行器上的安装操作。

附图说明

图1传统作动器结构分解示意图。

图2本发明的带柔性减振套的作动器立体结构图。

图3本发明的带柔性减振套的作动器立体爆炸图。

图4本发明的带柔性减振套的作动器侧视分解图。

图5减振球剖视图。

图中，1-作动器；2-电机；3-电缆网；4-控制模块；5-电容模块；6-电源模块；7-电气接口；8-减振球；9-减振套后挡板；10-减振套前挡板；11-作动杆；12-抵接板；13-走线盒；14-散热肋片；15-架杆；81-塑性层；16-金属层。

具体实施方式

本发明的一种带柔性减振套的作动器，作动器1的后端固定连接电机2，作动器1外具有作动杆11，作动杆11外套设柔性减振套，所述柔性减振套具有支撑框架，所述支撑框架中包括设置在靠近电机2一端的减振套后挡板9和远离电机2一端的减振套前挡板10，减振套后挡板9和减振套前挡板10之间设置架杆15，彼此相邻的架杆15之间分别设置控制模块3、驱动模块4、电容模块5、电源模块6，各模块与作动杆11之间均布若干减振球8。

控制模块3、驱动模块4、电容模块5、电源模块6的内壁上设置第一球面凹槽，所述作动杆12的外壁上设置第二球面凹槽，所述减振球8限位于所述第一球面凹槽和所述第二球面凹槽之间。

所述减振球8为空心球，其从内至外分别具有金属层82、塑性层81，所述金属层82的材质为不锈钢，所述塑性层81的材质为阻尼胶。

所述阻尼胶为ZN系列阻尼胶。

所述架杆15上设置凹槽，控制模块3、驱动模块4、电容模块5、电源模块6上设置凸棱，所述凹槽和所述凸棱适配，以使得所述柔性减振套的外壁平滑。

控制模块3、驱动模块4、电容模块5、电源模块6构成控制驱动器，且均具有各自的电气接口7。

所述减振套后挡板9和减振套前挡板10均为减振型挡板。

所述减振套后挡板9后端设置抵接板12，以供所述柔性减振套和所述电机2固定连接。

所述柔性减振套内靠近所述减振器后挡板9处设置走线盒13用以各模块之间电缆连接，所述走线盒13套设于作动杆12上，所述电缆在走线盒13内呈绕设状。

所述驱动模块4外壁设置若干散热肋片14。

Claims (5)

1.一种带柔性减振套的作动器，其特征在于，作动器的后端固定连接电机，作动器外具有作动杆，作动杆外套设柔性减振套，所述柔性减振套具有支撑框架，所述支撑框架中包括设置在靠近电机一端的减振套后挡板和远离电机一端的减振套前挡板，减振套后挡板和减振套前挡板之间设置架杆，彼此相邻的架杆之间分别设置控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块，各模块与作动杆之间均布若干减振球；

控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块的内壁上设置第一球面凹槽，所述作动杆的外壁上设置第二球面凹槽，所述减振球限位于所述第一球面凹槽和所述第二球面凹槽之间；

所述减振球为空心球，其从内至外分别具有金属层、塑性层，所述金属层的材质为不锈钢，所述塑性层的材质为阻尼胶；

所述架杆上设置凹槽，控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块上设置凸棱，所述凹槽和所述凸棱适配，以使得所述柔性减振套的外壁平滑；

所述减振套后挡板和减振套前挡板均为减振型挡板；

所述减振套后挡板后端设置抵接板，以供所述柔性减振套和所述电机固定连接。

2.如权利要求1所述的一种带柔性减振套的作动器，其特征在于，所述阻尼胶为ZN系列阻尼胶。

3.如权利要求1所述的一种带柔性减振套的作动器，其特征在于，控制模块、驱动模块、电容模块、电源模块构成控制驱动器，且均具有各自的电气接口。

4.如权利要求1所述的一种带柔性减振套的作动器，其特征在于，所述柔性减振套内靠近所述减振套 后挡板处设置走线盒用以各模块之间电缆连接，所述走线盒套设于作动杆上，所述电缆在走线盒内呈绕设状。

5.如权利要求1所述的一种带柔性减振套的作动器，其特征在于，所述驱动模块外壁设置若干散热肋片。

Images