CN113639595A - 一种舵机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动舵机系统,包括有展开舵机和调整舵机,所述的展开舵机输出端连接调整舵机驱动调整舵机角度改变,在所述的调整舵机上连接舵板,所述的调整舵机驱动舵板角度改变,该舵机系统能够实现舵板的展开和角度调整,在鱼雷或水雷应用领域能实现双自由度调整。
Description
技术领域
本发明属于鱼雷技术领域,具体涉及鱼雷的舵机技术领域。
背景技术
目前多数舵机只有一个自由度,如果由于发射或者其他需要可能会将舵翼设计成折叠翼,一般需要使舵机带动舵板弹出舵机舱,传统采用弹簧弹性驱动舵板弹出,但是舵板设计用于鱼雷、水雷等水下兵器的舵机上,特别是对于类似苏联“暴风”超空泡鱼雷用舵机,由于该鱼雷是一款水下航行的火箭,速度几乎是普通鱼雷速度的6倍,航行中会产生巨大的阻力,舵板打开时失效的风险相当大。而且采用弹簧弹出舵板操作无法掌握舵板角度,依然只能够实现一个自由度的控制。
发明内容
未解决现有技术中的不足,本发明设计了一款双自由度舵机,能够弥补水下兵器上的舵机使用折叠翼设计时打开失效的不足,本发明所采用的技术方案是:
一种电动舵机系统,包括有展开舵机和调整舵机,所述的展开舵机输出端连接调整舵机驱动调整舵机角度改变,在所述的调整舵机上连接舵板,所述的调整舵机驱动舵板角度改变。
进一步的,所述的展开舵机包括电机和齿轮减速机构,所述的调整舵机固定在齿轮减速机构输出轴上。
进一步的,在所述的电机上设有制动器。
进一步的,所述的电机为能控制旋转角度的步进电机。
进一步的,所述的电机为伺服电机,还包括有反馈调整舵机转动角度的反馈装置,所述的反馈装置用于向控制系统反馈信号控制电机转动角度。
进一步的,所述的反馈装置为编码器或旋转变压器或电位计。
进一步的,所述的反馈装置设置在齿轮减速机构任意一个传动轴上。
进一步的,所述的反馈装置设置在靠近调整舵机的齿轮减速机构的传动轴上。
进一步的,所述的反馈装置设置在电机的输出轴或调整舵机的铰接轴上。
采用上述结构的舵机系统,其中展开舵机中通过电机提供动力源,通过减速系统实现大扭矩输出,确保在大阻力下舵板展开的顺利,同时展开舵机能够控制调整舵机的展开角度实现一个自由度,调整舵机又能控制舵板的姿态角度实现第二个自由度,因此该舵机系统能够实现两个自由度的调整。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明展开舵机结构示意图。
具体实施方式
为了能够更好的理解本发明结构,下面结合附图对本发明结构做进一步的详细说明。
如图1所示的电动舵机系统包括展开舵机1和调整舵机2,调整舵机2上连接舵板3,其中展开舵机1用于控制调整舵机2的展开角度,从而间接控制舵板3展开角度,而调整舵机2则用于调整舵板3的姿态角度,该舵机系统便能够实现对舵板3两个自由度的控制。
由于舵板与流体接触面积大,为了能够克服流体阻力下顺利展开,并且能够精准控制展开角度,如图2所示展开舵机1包括电机1-1和齿轮减速机构1-2,调整舵机2固定在齿轮减速机构1-2的输出轴上,齿轮减速机构1-2能够增加电机1-1的力矩输出,从而克服大阻力障碍展开舵板3。而调整舵机2由于不需要克服流体对舵板3的较大阻力,采用传统舵机即可。
为了能够及时控制舵板停止在某一角度,在电机1-1上还设置有制动器1-3,舵板3一旦达到某一所需角度制动器1-3及时制动,从而控制舵板3展开自由度的角度大小。
由于需要通过展开舵机1调整展开角度,需要多角度进行精准控制,因此上述的电机1-1可采用能够进行角度控制的步进电机实现。
亦或者采用伺服电机,由于伺服电机需要反馈信号控制转动角度,因此在该舵机系统中还设置有反馈装置1-4,反馈装置1-4用于反馈调整舵机2的转动角度,通过反馈装置1-4向控制系统反馈信号来控制电机1-1,当角度达到要求角度控制系统便会使电机停止工作。该反馈装置可选用编码器或旋转变压器或电位计,考虑到成本和设计难易程度最好选用电位计。为了能够是反馈装置1-4采集角度信号,可以将反馈装置1-4设置在转动部件上,即可以将反馈装置设置到电机1-1输出轴上,或设置在减速机构的任意传动轴上,亦或是设置在如图2所示的调整舵机2与承载设备铰接的铰接轴上,由于越是远离调整舵机2的传动轴就需要通过传动比换算调整舵机2的旋转角度,而由于装配误差等因素就会产生误差,尤其是齿轮减速机构1-2减速级越多误差越大,因此最好将反馈装置1-4设置在越靠近调整舵机2的传动轴越好,尤其是能够直接采集到调整舵机2的转动角度的传动轴上(如图2所示的位置或者是如图2所示的调整舵机另一侧与承载设备连接的铰接轴上)。。
具体应用到实际场景时如图所示展开舵机1固定于承载设备(如鱼雷、水雷等水下高速运行武器)的框架A上,而调整舵机2则铰接设置在框架A上,从而通过展开舵机1来控制调整舵机2的角度,再通过调整舵机2来控制舵板3角度,该舵机系统既能控制舵板3的展开角度大小又能控制舵板3的倾、仰角度,实现舵板3双自由度的控制。由于采用舵机控制展开,还能够实现舵板收回操作,避免采用弹簧只能单向动作、角度固定、且无法收回舵板等问题。
Claims (9)
1.一种电动舵机系统,其特征在于:包括有展开舵机(1)和调整舵机(2),所述的展开舵机(1)输出端连接调整舵机(2)驱动调整舵机(2)角度改变,在所述的调整舵机(2)上连接舵板(3),所述的调整舵机(2)驱动舵板(3)角度改变。
2.根据权利要求1所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的展开舵机(1)包括电机(1-1)和齿轮减速机构(1-2),所述的调整舵机(2)固定在齿轮减速机构(1-2)输出轴上。
3.根据权利要求2所述的一种电动舵机系统,其特征在于:在所述的电机(1-1)上设有制动器(1-3)。
4.根据权利要求2或3所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的电机(1-1)为能控制旋转角度的步进电机。
5.根据权利要求2或3所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的电机(1-1)为伺服电机,还包括有反馈调整舵机(2)转动角度的反馈装置(1-4),所述的反馈装置(1-4)用于向控制系统反馈信号控制电机(1-1)转动角度。
6.根据权利要求5所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的反馈装置(1-4)为编码器或旋转变压器或电位计。
7.权利要求5所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的反馈装置(1-4)设置在齿轮减速机构(1-2)任意一个传动轴上。
8.权利要求7所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的反馈装置(1-4)设置在靠近调整舵机(2)的齿轮减速机构(1-2)的传动轴上。
9.权利要求5所述的一种电动舵机系统,其特征在于:所述的反馈装置(1-4)设置在电机(1-1)的输出轴或调整舵机(2)的铰接轴上。
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