CN216790995U - 一种大行程电动舵机执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大行程电动舵机执行机构，涉及导弹舵机控制技术领域，以解决传统控制装置为微动开关等机械装置，容易损坏微动开关，可靠性较差的技术问题。包括：壳体、驱动装置、丝杠螺杆、丝杠螺母、关节轴承以及拨叉；丝杠螺杆的两端转动式安装在壳体内，驱动装置的输出端与丝杠螺杆的输入端传动连接，丝杠螺母螺纹式安装在丝杠螺杆上，关节轴承安装在丝杠螺母的两侧，拨叉的一端与关节轴承过盈配合，其另一端与舵面传动连接，驱动装置驱动丝杠螺杆转动，丝杠螺母通过关节轴承带动拨叉沿丝杠螺杆长度方向运动。上述舵机执行机构采用一体化结构设计，传动精确度高，容易加工装配，维护性强，降低了舵面系统的制造和维护成本，具有很高的实用性。

Description

一种大行程电动舵机执行机构

技术领域

本实用新型涉及导弹舵机控制技术领域，尤其涉及一种大行程电动舵机执行机构。

背景技术

舵机系统属于典型的伺服系统，应用于飞行器制导控制系统，通过驱动电机的动力输入，经过减速增力机构，控制舵面的转角，从而控制整个武器系统的飞行姿态，最终达到精确制导的目的。随着新一轮技术的革新，舵机向着高精度、高速度、小型化方向发展，所以执行机构可占据的空间越来越小，这就给传动机构的传动精度、行程、质量以及体积等重要指标提出更高的要求。而传统的控制装置为微动开关等机械装置，该机械装置需要严格按要求控制行程和工作压力，否则容易损坏微动开关，可靠性较差。急需研制一种大行程、体积小、合理利用导弹舱体内有限空间的传动执行机构，来解决现有技术的缺点和不足之处。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大行程电动舵机执行机构，用于提供一种体积小，能够适用于导弹舱体内有限空间，行程大的大行程电动舵机执行机构，来解决传统微动开关使用情况严格，容易损坏，可靠性差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

提供一种大行程电动舵机执行机构，包括：壳体、驱动装置、丝杠螺杆、丝杠螺母、关节轴承以及拨叉；

所述丝杠螺杆的两端转动式安装在所述壳体内，所述驱动装置的输出端与所述丝杠螺杆的输入端传动连接，所述丝杠螺母螺纹式安装在所述丝杠螺杆上，所述关节轴承安装在所述丝杠螺母的两侧，所述拨叉的一端与所述关节轴承过盈配合，其另一端与舵面传动连接，所述驱动装置驱动所述丝杠螺杆转动，所述丝杠螺母通过所述关节轴承带动所述拨叉沿所述丝杠螺杆长度方向运动。

本实用新型提供的大行程电动舵机执行机构的丝杠螺母安装在丝杠螺杆上，驱动装置驱动丝杠螺杆转动，丝杠螺母会在丝杠螺杆的带动下沿丝杠螺杆的长度方向上往复运动，拨叉与丝杠螺母上的关节轴承过盈配合安装，使得丝杠螺母在沿丝杠螺杆运动时，能够带动拨叉同时运动，进而实现对舵面转角的精确控制，并且，丝杠螺杆的两端未设置对丝杠螺母的限位装置，保证了丝杠螺杆的最大有效行程，实现了对舵面大范围转角的调节，在丝杠螺母运动到极限位置时，拨叉会与丝杠螺杆两端的丝杠轴承的外圆接触，避免了执行机构的瞬时卡死。上述大行程电动舵机执行机构结构简单，采用一体化结构设计，传动精确度高，容易加工装配，维护性强，降低了舵面系统的制造和维护成本，具有很高的实用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中大行程电动舵机执行机构的内部结构示意图；

图2为图1中大行程电动舵机执行机构的内部传动结构图；

图3为图1中拨叉、丝杠螺杆及丝杠螺母的组合示意图。

附图标记：

1－壳体、2－拨叉、3－丝杆螺杆、4－丝杠齿轮、5－关节轴承、6－传递齿轮、7－电机齿轮、8－驱动电机、9－丝杠螺母、10－丝杠轴承。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型提供的大行程电动舵机执行机构，包括壳体1、驱动装置、丝杠螺杆3、丝杠螺母9、关节轴承5以及拨叉2；丝杠螺杆3的两端转动式安装在壳体1内，驱动装置的输出端与丝杠螺杆3的输入端传动连接，丝杠螺母9螺纹式安装在丝杠螺杆3上，关节轴承5安装在丝杠螺母9的两侧，拨叉2的一端与关节轴承5过盈配合，其另一端与舵面传动连接，驱动装置驱动丝杠螺杆3转动，丝杠螺母9通过关节轴承5带动拨叉2沿丝杠螺杆3长度方向运动。

具体实施时：

驱动电机8通过齿轮的传动，再通过丝杠螺母9，带动拨叉2上下移动，在丝杠螺杆3的两端，未设置任何的螺母限位装置，从而保证了丝杠螺杆3的最大有效作用行程。而且拨叉2的结构经过合理优化，在丝杠螺母9运动到极限位置时，拨叉2与丝杠轴承10两端的丝杠轴承10的外圆接触，保证了机构不会瞬时卡死，避免了对拨叉2和丝杠螺母9造成的损伤，延长了大行程电动舵机执行机构的使用寿命。

本实用新型提供的大行程电动舵机执行机构的丝杠螺母安装在丝杠螺杆上，驱动装置驱动丝杠螺杆转动，丝杠螺母会在丝杠螺杆的带动下沿丝杠螺杆的长度方向上往复运动，拨叉与丝杠螺母上的关节轴承过盈配合安装，使得丝杠螺母在沿丝杠螺杆运动时，能够带动拨叉同时运动，进而实现对舵面转角的精确控制，并且，丝杠螺杆的两端未设置对丝杠螺母的限位装置，保证了丝杠螺杆的最大有效行程，实现了对舵面大范围转角的调节，在丝杠螺母运动到极限位置时，拨叉会与丝杠螺杆两端的丝杠轴承的外圆接触，避免了执行机构的瞬时卡死。上述大行程电动舵机执行机构结构简单，采用一体化结构设计，传动精确度高，容易加工装配，维护性强，降低了舵面系统的制造和维护成本，具有很高的实用性。

作为一种可实施方式，驱动装置包括驱动电机8以及传动齿轮组；驱动电机8安装在壳体1内，与拨叉2分别位于丝杠螺杆3的两侧，驱动电机8的输出端通过传动齿轮组与丝杠螺杆3的输入端传动连接。

通过传动齿轮组传动的形式，使得驱动电机8的动力传输的更加的直接，动力传输更加的稳定。驱动电机8和拨叉2分别位于丝杠螺杆3的两侧，使得行程电动舵机执行机构的壳体1内的空间布局更加的合理，在一定程度上减小了舵机执行机构的体积，提高了舵机执行机构的紧凑型。进一步的，为了提高舵机执行机构的动力输出效果，传动齿轮组可以采用多级齿轮相结合的形式，以在输出稳定的同时，提高舵机执行机构的输出力矩。

作为一种可实施方式，传动齿轮组包括电机齿轮7、传递齿轮6以及丝杠齿轮4；电机齿轮7与驱动电机8的输出端固定连接，丝杠齿轮4与丝杠螺杆3的输入端固定连接，传递齿轮6转动式安装在壳体1内，位于电机齿轮7和丝杠齿轮4之间，并与电机齿轮7和丝杠齿轮4相啮合。

电机齿轮7、传递齿轮6和丝杠齿轮4采用三级齿轮传动的形式，有效的提高了驱动电机8的输出力矩，动力输出也更加的稳定。电机齿轮7、传递齿轮6和丝杠齿轮4均采用装配的形式，在组装时更加的简单方便。

作为一种可实施方式，执行机构还包括丝杠轴承10；丝杠轴承10固定安装在丝杠螺杆3靠近两端的位置，丝杠螺杆3通过丝杠轴承10转动式安装在壳体1内。

丝杠轴承10固定安装在丝杠螺杆3的两端，采用装配的形式安装在壳体1内，采用装配的形式，组合安装更加的简单方便，加工也更加的容易。同时，采用丝杠轴承10安装的形式，减小了丝杠轴承10转动过程中的阻力，确保了驱动电机8动力输出的稳定性和有效性。

作为一种可实施方式，壳体1包括下壳以及上盖；丝杠螺杆3、丝杠螺母9、关节轴承5以及拨叉2均安装在下壳内，上盖安装在下壳上，将丝杠螺杆3、丝杠螺母9、关节轴承5以及拨叉2密封在下壳内。

采用下壳和上盖组合安装的形式，能够有效的将舵机执行机构组合为一个整体结构，整体结构性更强，组合安装的形式，安装更加的简单方便，易于加工和维护，同时，也降低了制造使用的成本。

作为一种可实施方式，下壳的中部为矩形空腔，丝杠螺母9和丝杠螺杆3位于矩形空腔内，下壳朝向拨叉2的一侧为扇形空腔，拨叉2在丝杠螺母9带动下在扇形空腔内上下摆动。

矩形空腔的设置，为丝杠螺杆3以及丝杠螺母9的安装提供了足够的空间，方便了丝杠螺母9沿丝杠螺杆3的上下运动，扇形空腔的设置，为拨叉2的运动提供了足够的空间，更加贴合拨叉2的运动轨迹，有效的减小了舵机执行机构的体积，使得舵机执行机构结构性更强。

作为一种可实施方式，拨叉2包括安装件以及拨片；安装件为U型结构，安装件的两侧边上设置有安装槽，安装件通过安装槽与关节轴承5过盈配合，拨片安装在安装件远离安装槽的一侧。

U型结构的安装件能够更好的与关节轴承5组合安装，采用过盈配合的形式，使得拨叉2与关节轴承5的组合更加的方便，既确保了对拨叉2的驱动，又保证了丝杠螺母9在运动到丝杠螺杆3两端时，拨叉2与丝杠轴承10外圆接触，避免了舵机支撑机构的瞬时卡死，减小了对舵机执行机构的损伤，延长了舵机执行机构的使用寿命。

作为一种可实施方式，安装件的两侧边分别朝向下壳和上盖的方向。进一步的，拨片与安装件朝向上盖一侧的侧边固定连接。

安装件的两侧边朝向下壳和上盖方向，能够更好的与丝杠螺母9两侧上安装的关节轴承5过盈组合安装，也能够更好的适配壳体1内腔的狭小空间，同时，还能够更好的将关节轴承5处的动力，通过拨叉2传输到舵面，带动舵面转动或摆动。而拨片与安装件朝向上盖一侧的侧边固定连接，能够更好的适配扇形空腔，降低对壳体1内空间的占用，进而减小舵机执行机构的体积。

作为一种可实施方式，拨片远离安装件的一侧设置有垂直于丝杠螺杆3的安装孔，安装孔内安装有驱动轴承，拨叉2通过驱动轴承与舵面连接。

拨叉2上安装孔的设置，方便了驱动轴承的安装，也方便了与舵面的组合安装，采用的驱动轴承减小了拨叉2带动舵面运动过程中的阻力，提高了动力传输的效果。安装孔的开口方向与丝杠轴承10的延伸方向相垂直，使得舵机执行机构整体结构更加的稳定，各部件间的组合装配更加的容易，也更便于生产、安装和维护。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种大行程电动舵机执行机构，其特征在于，包括：壳体、驱动装置、丝杠螺杆、丝杠螺母、关节轴承以及拨叉；

所述丝杠螺杆的两端转动式安装在所述壳体内，所述驱动装置的输出端与所述丝杠螺杆的输入端传动连接，所述丝杠螺母螺纹式安装在所述丝杠螺杆上，所述关节轴承安装在所述丝杠螺母的两侧，所述拨叉的一端与所述关节轴承过盈配合，其另一端与舵面传动连接，所述驱动装置驱动所述丝杠螺杆转动，所述丝杠螺母通过所述关节轴承带动所述拨叉沿所述丝杠螺杆长度方向运动；

所述壳体包括下壳以及上盖；

所述丝杠螺杆、所述丝杠螺母、所述关节轴承以及所述拨叉均安装在所述下壳内，所述上盖安装在所述下壳上，将所述丝杠螺杆、所述丝杠螺母、所述关节轴承以及所述拨叉密封在所述下壳内。

2.根据权利要求1所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机以及传动齿轮组；

所述驱动电机安装在所述壳体内，与所述拨叉分别位于所述丝杠螺杆的两侧，所述驱动电机的输出端通过所述传动齿轮组与所述丝杠螺杆的输入端传动连接。

3.根据权利要求2所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述传动齿轮组包括电机齿轮、传递齿轮以及丝杠齿轮；

所述电机齿轮与所述驱动电机的输出端固定连接，所述丝杠齿轮与所述丝杠螺杆的输入端固定连接，所述传递齿轮转动式安装在所述壳体内，位于所述电机齿轮和所述丝杠齿轮之间，并与所述电机齿轮和所述丝杠齿轮相啮合。

4.根据权利要求1所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述执行机构还包括丝杠轴承；

所述丝杠轴承固定安装在所述丝杠螺杆靠近两端的位置，所述丝杠螺杆通过所述丝杠轴承转动式安装在所述壳体内。

5.根据权利要求1所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述下壳的中部为矩形空腔，所述丝杠螺母和所述丝杠螺杆位于所述矩形空腔内，所述下壳朝向所述拨叉的一侧为扇形空腔，所述拨叉在所述丝杠螺母带动下在所述扇形空腔内上下摆动。

6.根据权利要求1所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述拨叉包括安装件以及拨片；

所述安装件为U型结构，所述安装件的两侧边上设置有安装槽，所述安装件通过所述安装槽与所述关节轴承过盈配合，所述拨片安装在所述安装件远离所述安装槽的一侧。

7.如权利要求6所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述安装件的两侧边分别朝向所述下壳和上盖的方向。

8.如权利要求6所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述拨片与所述安装件朝向所述上盖一侧的侧边固定连接。

9.如权利要求6所述的大行程电动舵机执行机构，其特征在于，所述拨片远离所述安装件的一侧设置有垂直于所述丝杠螺杆的安装孔，所述安装孔内安装有驱动轴承，所述拨叉通过所述驱动轴承与舵面连接。

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