CN204481629U - 一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于伺服电机技术领域，具体涉及一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构；本发明的一个目的是解决无锁情况下实现对发动机的锁定；本发明的另一个目的是在实现以上功能的情况下还不增加伺服机构重量，以有利于射程的增加；包括伺服电机(8)、减速器(19)及位移传感器(7)，伺服电机(8)和位移传感器(7)分别设于减速器(19)上；本发明通过在伺服机构的伺服电机上设置锁定力矩，再利用伺服机构减速器将锁定力矩放大，实现伺服机构无电锁定，伺服机构不使用锁定装置的情况下仍实现锁定功能，取消“开锁”、“闭锁”动作，提高全系统的可靠性。

Description

一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构

技术领域

本发明属于伺服电机技术领域，具体涉及一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构。

背景技术

伺服机构是我国对运载火箭等飞行控制执行机构子系统的统称，包含空气舵伺服机构、发动机摇摆伺服机构、燃气舵伺服机构。而伺服机构通常根据其能源的差异又有机电伺服机构、电动液压伺服机构、燃气液压伺服机构、气动伺服机构等几种类型，不管什么样的伺服机构，最终是要实现对被控对象的摆动控制。

本发明提出一种实现无电锁定的机电伺服机构，该伺服机构不含锁定装置，却在未通电时仍具有一定的锁定力矩，确保运输转载时将发动机固定在零位附近，传统的伺服机构要实现上述功能，需要单独增加电磁锁等锁定机构。但是，增加的电磁锁必然会带来“开锁”及“闭锁”的可靠性问题，尤其当工作过程中发生意外“闭锁”时，伺服机构将无法按照要求进行摆动，会带来灾难性的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，因此本发明的一个目的是解决无锁情况下实现对发动机的锁定；

本发明的另一个目的是在实现以上功能的情况下还不增加伺服机构重量，以有利于射程的增加。

本发明所采用的技术方案是：

一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构，包括伺服电机、减速器及位移传感器，伺服电机和位移传感器分别设于减速器上。

所述减速器包括安装板、输出轮、谐波齿轮组件、壳体、过渡齿轮及小齿轮，其中小齿轮安装在伺服电机的轴上，小齿轮与其下端的过渡齿轮相啮合，过渡齿轮较细端同谐波齿轮组件相啮合，输出轴一端穿过谐波齿轮组件与位移传感器相接，输出轴另一端设有安装板，安装板与壳体构成减速器外围结构。

所述伺服电机包括定子钢片、永磁体转子、输出轴、电机壳体、销钉、密封圈、轴承A、电缆及轴承B，其中永磁体转子固定在输出轴外围，定子钢片设于永磁体转子外侧，电机壳体通过销钉固定在定子钢片外围，输出轴与减速器相连一端与电机壳体侧壁相接处位置设有轴承B，另一端设有轴承A，轴承A与侧壁之间设有密封圈，轴承A端电机课题的侧壁上设有电缆，电机壳体主体部分和侧壁通过销钉固定。

定子硅钢片的内圆柱面上有两个直槽。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过在伺服机构的伺服电机上设置锁定力矩，再利用伺服机构减速器将锁定力矩放大，实现伺服机构无电锁定。

2)伺服机构不使用锁定装置的情况下仍实现锁定功能，取消“开锁”、“闭锁”动作，提高全系统的可靠性。

3)通过在伺服机构电机定子硅钢片上开槽的办法实现电机在无电的情况下具备一定的锁定力矩，未增加额外机构。

此种伺服机构方案与现有国内外方案相比，免除了锁定机构，提高了可靠性，降低了成本，减小了重量，且基础技术较成熟，易实现。

附图说明

图1是一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构结构示意图

图2是伺服电机结构示意图

图3是实现无电锁定的无锁机电伺服机构原理图

图中：

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种进行介绍：

一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构，包括伺服电机8、减速器19及位移传感器7，伺服电机8和位移传感器7分别设于减速器19上。

所述减速器19包括安装板1、输出轮2、谐波齿轮组件3、壳体4、过渡齿轮5及小齿轮6，其中小齿轮6安装在伺服电机8的轴上，小齿轮6与其下端的过渡齿轮5相啮合，过渡齿轮5较细端同谐波齿轮组件3相啮合，输出轴2一端穿过谐波齿轮组件与位移传感器7相接，输出轴2另一端设有安装板1，安装板1与壳体4构成减速器外围结构。

所述伺服电机8包括定子钢片9、永磁体转子10、输出轴11、电机壳体12、销钉13、密封圈14、轴承A15、电缆16及轴承B17，其中永磁体转子10固定在输出轴11外围，定子钢片9设于永磁体转子10外侧，电机壳体12通过销钉13固定在定子钢片外围，输出轴11与减速器相连一端与电机壳体12侧壁相接处位置设有轴承B17，另一端设有轴承A15，轴承A15与侧壁之间设有密封圈14，轴承A15端电机课题12的侧壁上设有电缆16，电机壳体12主体部分和侧壁通过销钉13固定。

定子硅钢片9的内圆柱面上有两个直槽。

图1为伺服机构的结构简图，其工作原理是伺服电机8通过小齿轮6、过渡齿轮5、谐波齿轮组件3实现三级减速将伺服电机8的转速降低，驱动力矩放大，正常工作时，伺服机构克服锁定力矩，实现对发动机的摆动控制，位移传感器7实现对输出轴2的转动角度的测量，该测量值传递给伺服控制器实现摆角的闭环控制。在伺服机构断电后，三级减速机构将伺服电机8的锁定力矩放大，达到对输出轴2的锁定，从而实现对发动机的锁定。

图2为伺服电机的结构简图，其中定子硅钢片9的内圆柱面上有两个直槽，由于直槽的作用改变了永磁体转子10的磁通路，输出轴11与永磁体转子固连，由于磁通路的改变最终在输出轴11上产生周期性的阻力矩。

图3为该发明的原理图，伺服电机18的阻力矩通过减速器19的三级放大，达到对液体发动机20的无电锁定功能。

本发明中，调整定子硅钢片9的直槽的尺寸可以达到调整伺服电机8的阻力矩的目的，从而实现对伺服机构锁定力矩的调整。

本发明充分利用伺服机构已经有的减速机构将很小的伺服电机阻力矩进行放大，达到锁定发动机的目的。

本发明未增加锁定装置，反倒是去除了硅钢片材料，降低了重量，但却增加了伺服机构功能。

Claims (4)

1.一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构，其特征在于：包括伺服电机(8)、减速器(19)及位移传感器(7)，伺服电机(8)和位移传感器(7)分别设于减速器(19)上。

2.根据权利要求1所述的一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构，其特征在于：所述减速器(19)包括安装板(1)、输出轮(2)、谐波齿轮组件(3)、壳体(4)、过渡齿轮(5)及小齿轮(6)，其中小齿轮(6)安装在伺服电机(8)的轴上，小齿轮(6)与其下端的过渡齿轮(5)相啮合，过渡齿轮(5)较细端同谐波齿轮组件(3)相啮合，输出轴(2)一端穿过谐波齿轮组件与位移传感器(7)相接，输出轴(2)另一端设有安装板(1)，安装板(1)与壳体(4)构成减速器外围结构。

3.根据权利要求1所述的一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构，其特征在于：所述伺服电机(8)包括定子钢片(9)、永磁体转子(10)、输出轴(11)、电机壳体(12)、销钉(13)、密封圈(14)、轴承A(15)、电缆(16)及轴承B(17)，其中永磁体转子(10)固定在输出轴(11)外围，定子钢片(9)设于永磁体转子(10)外侧，电机壳体(12)通过销钉(13)固定在定子钢片外围，输出轴(11)与减速器相连一端与电机壳体(12)侧壁相接处位置设有轴承B(17)，另一端设有轴承A(15)，轴承A(15)与侧壁之间设有密封圈(14)，轴承A(15)端电机课题(12)的侧壁上设有电缆(16)，电机壳体(12)主体部分和侧壁通过销钉(13)固定。

4.根据权利要求3所述的一种实现无电锁定的无锁机电伺服机构，其特征在于：定子硅钢片(9)的内圆柱面上有两个直槽。