CN115200419A - 一种电动舵机 - Google Patents

Abstract

一种电动舵机，利用两对互相垂直安装的舵面和两个舵机来控制弹的空间运动，具体包括舵舱、电机、丝杠副、舵机轴、舵片。一个电机带一个舵机轴，每个舵机轴带两个舵片，两个舵片同向转动。当电机转动时，电机转子带动丝杠副的丝杠轴转动，丝杠副把电机转子的旋转运动变为丝杠副的螺母的直线运动，丝杠副螺母的直线运动又通过舵机轴的拨叉转换为舵机轴旋转，舵机轴带动舵片旋转。舵机占用体积小，对驱动电机的响应要求较低，修正效果较好。而且重量轻，成本低。尤其适用于滚动控制的旋转导弹。

Description

一种电动舵机

技术领域

本发明涉及一种电动舵机，属于伺服机构领域。

背景技术

通常的舵机采用四个电机控制整个舵机系统，每个电机分别控制一个舵片的偏转。但是相对的两个舵片由于机械特性和电机响应性的差异，容易产生副翼效应，对控制方法要求较高，同时由于采用了四个驱动电机，增加了舵机系统的重量和成本。

随着导弹和制导炮弹的体积和重量越来越小，要求减轻舵机的重量，减小舵机的体积。现有技术中的双通道电动舵机、电动舵机传动机构等依然存在结构复杂、电机利用率低、系统重量不满足要求等问题。

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，提供了一种电动舵机，利用两对互相垂直安装的舵面和两个舵机来控制弹的空间运动，具体包括舵舱、电机、丝杠副、舵机轴、舵片。一个电机带一个舵机轴，每个舵机轴带两个舵片，两个舵片同向转动。当电机转动时，电机转子带动丝杠副的丝杠轴转动，丝杠副把电机转子的旋转运动变为丝杠副的螺母的直线运动，丝杠副螺母的直线运动又通过舵机轴的拨叉转换为舵机轴旋转，舵机轴带动舵片旋转。舵机占用体积小，对驱动电机的响应要求较低，修正效果较好。而且重量轻，成本低。尤其适用于滚动控制的旋转导弹。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种电动舵机，包括舱舱、第一电机、第二电机、第一丝杆副、第二丝杠副、第一舵机轴、第二舵机轴、舵片；

第一电机、第二电机安装在舵舱上；

第一舵机轴、第二舵机轴均可旋转的贯穿舵舱，且交叉布置；

第一电机通过第一丝杆副带动第一舵机轴转动；

第二电机通过第二丝杠副带动第二舵机轴转动；

第一舵机轴的两端和第二舵机轴的两端均安装舵片。

上述的电动舵机，第一丝杠副包括第一螺母、第一丝杠；第一电机的轴和第一丝杠连接，第一螺母上设有第一凸起；第一丝杠能够带动第一螺母并进一步带动第一凸起移动；第一凸起与第一舵机轴的第一拨叉连接，使得第一电机通过第一丝杆副带动第一舵机轴转动；

第二丝杠副包括第二螺母、第二丝杠；第二电机的轴和第二丝杠连接，第二螺母上设有第二凸起，第二丝杠能够带动第二螺母并进一步带动第二凸起移动；第二凸起与第二舵机轴的第二拨叉连接，使得第二电机通过第二丝杆副带动第二舵机轴转动。

上述的电动舵机，所述第一螺母和第二螺母均被舱舱限制后，仅能沿舱舱的轴线方向直线运动。

上述的电动舵机，第一舵机轴的第一拨叉上设有第一销孔，用于与第一丝杠副的第一凸起连接；

第二舵机轴的第二拨叉上设有第二销孔，用于与第二丝杠副的第二凸起连接。

上述的电动舵机，还包括舵片转接套，用于舵片与第一舵机轴和第二舵机轴的连接。

上述的电动舵机，第一电机和第二电机内均设有减速器。

上述的电动舵机，电动舵机的工作过程为：

外部控制器输出电流，带动第一电机的第一转子转动，第一转子带动第一丝杠转动；第一螺母的转动被舵舱限制，第一螺母带动第一凸起沿着舵舱的轴向运动；第一凸起的直线运动转化为第一舵轴的转动，从而带动舵片转动；

与第一电机通过第一丝杆副和第一舵机轴带动舵片转动相同；第二电机通过第二丝杠副和第二舵轴带动舵片转动。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明电动舵机中一个电机带一个舵机轴，一个舵机轴带两个舵片，两个舵片运动的一致性好，对控制系统要求低；

(2)本发明电动舵机比一个电机带一个舵片的控制方法少用了两个电机，降低了成本；

(3)本发明电动舵机比齿轮减速器和涡轮蜗杆减速器的体积小、重量轻，可以适应小径的导弹和炮弹；

(4)本发明电动舵机的抗振和抗冲击能力强，可以用于智能炮弹等高加速度的应用；

(5)本发明电动舵机的组件和零件少，装配和维护比较简单。

附图说明

图1是本发明一种电动舵机的舵机展开图；

图2是本发明一种电动舵机拆掉舵舱结构示意图；

图3是本发明一种电动舵机的舵舱结构示意图；

图4是本发明一种电动舵机电机和丝杠副的结构示意图；

图5是本发明一种电动舵机的电机结构示意图；

图6是本发明一种电动舵机丝杠副结构示意图；

图7是本发明一种电动舵机第一舵机轴6的结构示意图；

图8本是发明一种电动舵机舵机的第二舵机轴7结构示意图；

图9本是发明一种电动舵机舵机的转接套8构示意图；

图10本是发明一种电动舵机舵机的舵片9示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

一种电动舵机包括：舱舱1、第一电机2、第二电机3、第一丝杠副4、第二丝杠副5、第一舵机轴6、第二舵机轴7、舵片转接套8、舵片9、轴承、销钉、螺钉，如图1-3所示。

舵舱1用于对安装于其内部的其他部件形成支撑和保护。舵舱1上有多个孔1-1，以便通过其它零件；第一电机2、第二电机3固定安装在舵舱1上。

第一电机2可以是有刷或无刷电机，包括第一定子2-1和第一转子2-2，第一转子2-2可以相对于第一定子2-1转动；第二电机3可以是有刷或无刷电机，包括第二定子3-1和第二转子3-2，第二转子3-2可以相对于第二定子3-1转动。如图4-5所示。

第一丝杠副4可以是滚珠丝杠、滑动丝杠、行星滚珠丝杠，包括第一螺母4-1、第一丝杠4-2，第一螺母4-1的转动被舵舱1限制，只能沿着舵舱1的轴线直线运动；第二丝杠副5可以是滚珠丝杠、滑动丝杠、行星滚珠丝杠，包括第二螺母5-1、第二丝杠5-2；第二螺母5-1的转动被舵舱1限制，只能沿着舵舱1的轴线直线运动。如图6所示。

第一舵机轴6含一个第一拨叉6-1，拨叉有槽，以便丝杠副安装在内部，两侧各有一个第一销孔6-2；第二舵机轴7含一个第二拨叉7-1，拨叉有槽，以便丝杠副安装在内部，第二舵机轴7两侧有一个第二销孔7-2，第二舵机轴7有一个第二槽7-3，第一舵机轴6可以通过第二槽7-3。如图7-8所示。

第一电机2的轴和第一丝杠副4的第一丝杠4-2连接在一起，第二电机3的轴和第二丝杆副5的第二丝杠5-2连接在一起；

第一舵机轴6、第二舵机轴7可以转动安装在舵舱1上，第一舵机轴6、第二舵机轴7交叉布置；第一螺母4-1的外侧设有第一凸起4-3，第一凸起4-3插入第一舵机轴6的第一拨叉6-1的槽内部。第二螺母5-1的外侧设有第二凸起5-3，插入第二舵机轴7的拨叉7-2的槽内部。

第一舵机轴6和舵片9之间设有舵片转接套8；第二舵机轴7和舵片9之间设有舵片转接套8；第一舵机轴6和第二舵机轴7与舵片转接套8之间用销钉连接；舵片转接套8和舵片9之间通过螺钉连接。如图9-10所示。

优选的，第一电机2的第一转子2-2含一个减速器；

优选的，第二电机3的第二转子3-2含一个减速器。

工作过程如下：

当控制器输出电流，带动第一电机2的第一转子2-2转动，第一转子2-2带动丝杠副的第一丝杠4-2转动；丝杠副的第一螺母4-1的转动被限制，只能沿着舵机舱1的轴向直线运动；第一螺母4-1带动第一凸起4-3沿着舵仓1的轴向运动；第一凸起4-3安装在舵轴6的第一拨叉6-1中，第一凸起4-3的直线运动转化为舵轴6绕其轴的转动，从而带动相对的舵片转动。

同样的，第二电机3的转子的转动也带动相对的舵片转动。这样，电机的转动就带动舵片的转动。从而控制导弹的轨迹。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动舵机，其特征在于，包括舱舱(1)、第一电机(2)、第二电机(3)、第一丝杆副(4)、第二丝杠副(5)、第一舵机轴(6)、第二舵机轴(7)、舵片(9)；

第一电机(2)、第二电机(3)安装在舵舱(1)上；

第一舵机轴(6)、第二舵机轴(7)均可旋转的贯穿舵舱(1)，且交叉布置；

第一电机(2)通过第一丝杆副(4)带动第一舵机轴(6)转动；

第二电机(3)通过第二丝杠副(5)带动第二舵机轴(7)转动；

第一舵机轴(6)的两端和第二舵机轴(7)的两端均安装舵片(9)。

2.根据权利要求1所述的电动舵机，其特征在于，第一丝杠副(4)包括第一螺母(4-1)、第一丝杠(4-2)；第一电机(2)的轴和第一丝杠(4-2)连接，第一螺母(4-1)上设有第一凸起(4-3)；第一丝杠(4-2)能够带动第一螺母(4-1)并进一步带动第一凸起(4-3)移动；第一凸起(4-3)与第一舵机轴(6)的第一拨叉(6-1)连接，使得第一电机(2)通过第一丝杆副(4)带动第一舵机轴(6)转动；

第二丝杠副(5)包括第二螺母(5-1)、第二丝杠(5-2)；第二电机(3)的轴和第二丝杠(5-2)连接，第二螺母(5-1)上设有第二凸起(5-3)，第二丝杠(5-3)能够带动第二螺母(5-1)并进一步带动第二凸起(5-3)移动；第二凸起(5-3)与第二舵机轴(7)的第二拨叉(7-1)连接，使得第二电机(3)通过第二丝杆副(5)带动第二舵机轴(7)转动。

3.根据权利要求2所述的电动舵机，其特征在于，所述第一螺母(4-1)和第二螺母(5-1)均被舱舱(1)限制后，仅能沿舱舱(1)的轴线方向直线运动。

4.根据权利要求1所述的电动舵机，其特征在于，第一舵机轴(6)的第一拨叉(6-1)上设有第一销孔(6-2)，用于与第一丝杠副(4)的第一凸起(4-3)连接；

第二舵机轴(7)的第二拨叉(7-1)上设有第二销孔(7-2)，用于与第二丝杠副(5)的第二凸起(5-3)连接。

5.根据权利要求1所述的电动舵机，其特征在于，还包括舵片转接套(8)，用于舵片(9)与第一舵机轴(6)和第二舵机轴(7)的连接。

6.根据权利要求1所述的电动舵机，其特征在于，第一电机(2)和第二电机(3)内均设有减速器。

7.根据权利要求2所述的电动舵机，其特征在于，电动舵机的工作过程为：

外部控制器输出电流，带动第一电机(2)的第一转子(2-2)转动，第一转子(2-2)带动第一丝杠(4-2)转动；第一螺母(4-1)的转动被舵舱(1)限制，第一螺母(4-1)带动第一凸起(4-3)沿着舵舱(1)的轴向运动；第一凸起(4-3)的直线运动转化为第一舵轴(6)的转动，从而带动舵片(9)转动；

与第一电机(2)通过第一丝杆副(4)和第一舵机轴(6)带动舵片(9)转动相同；第二电机(3)通过第二丝杠副(5)和第二舵轴(7)带动舵片(9)转动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动舵机，其特征在于，第一电机(2)的第一转子(2-2)中含一个减速器；第二电机(3)的第二转子(3-2)中也含一个减速器。

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