CN216895621U

CN216895621U - 一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸

Info

Publication number: CN216895621U
Application number: CN202220483776.3U
Authority: CN
Inventors: 樊延都; 陈利宏; 闫昕; 刘利剑
Original assignee: Xi'an Hua Ou Precision Machinery Co ltd
Current assignee: Xi'an Hua Ou Precision Machinery Co ltd
Priority date: 2022-03-08
Filing date: 2022-03-08
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2032-03-08

Abstract

本实用新型属于电动缸领域，具体公开了一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸。包括行星传动机构、主伺服电机、调速伺服电机、齿轮传动副，其中行星传动机构包括太阳轮、内齿圈、行星轮、行星架；其特征是，在内齿圈外圆上设有蜗轮，蜗轮和内齿圈结合成一个整体，并设有一蜗杆和蜗轮啮合；主伺服电机和太阳轮、内齿圈、行星架组成一条主传动链，主伺服电机的输出轴和行星减速机构中的太阳轮相连；调速伺服电机、蜗杆和蜗轮、内齿圈、行星架、太阳轮组成调速传动链，调速伺服电机的输出轴和行星减速机构中的蜗杆相连，通过蜗杆和蜗轮驱动内齿圈；两条传动链传递的运动在行星架合并，并把运动传递给齿轮传动副，带动滚珠丝杠旋转，将滚珠丝杠的旋转运动转化为往复直线运动，完成调平电动缸的伸出、收回。在调平电动缸空载运行时，主伺服电机和调速伺服电机同时驱动，加快了调平电动缸的运行速度，可缩短导弹发射前的准备时间。

Description

一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸

技术领域

本实用新型属于导弹发射车领域，具体涉及车载导弹发射装置的电动缸。

背景技术

随着科学技术以及我国武器装备的发展，车载导弹发射装置电驱动快速调平及收回技术成为当前研究的热点。导弹发射的准备时间（包括调平和起竖）要求越来越短，如何实现发射车的快速调平及收回，对缩短导弹发射的准备时间有重要意义。

导弹发射车在行军状态时，调平电动缸的支撑盘距离地面约350～500mm，当发射车转入发射状态，进行车辆调平时，调平电动缸先空载快速伸出350～500mm，至调平电动缸的支撑盘触地，调平电动缸转为重载低速伸出，将发射车撑离地面，并调至车辆水平。重载段的行程一般不超过50mm。

调平电动缸有两种运行状态：空载高速和重载低速。其中空载高速段的行程占全部行程的85%以上。

现有的调平电动缸采用伺服电机经过行星减速机减速后，通过齿轮副驱动滚珠丝杠旋转，带动推杆做直线运动。传动链减速比为固定值，调平电动缸运行速度通过改变伺服电机转速来实现，伺服电机在选型时要兼顾空载高速和重载低速两种工作状态，以重载低速状态为主，调平电动缸的调速范围较小，空载高速时的速度一般不超过重载低速时速度的两倍，难以实现空载时的高速运行。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸，缩短了导弹发射车的调平准备时间，提高了调平电动缸在空载段的运行速度，可缩短调平和收回的时间。

本实用新型的技术方案是：一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸，包括行星传动机构、主伺服电机、调速伺服电机、齿轮传动副，其中行星传动机构包括太阳轮、内齿圈、行星轮、行星架；其特征是，在内齿圈外圆上设有蜗轮，蜗轮和内齿圈结合成一个整体，并设有一蜗杆和蜗轮啮合；主伺服电机和太阳轮、内齿圈、行星架组成一条主传动链，主伺服电机的输出轴和行星减速机构中的太阳轮相连；调速伺服电机、蜗杆和蜗轮、内齿圈、行星架、太阳轮组成调速传动链，调速伺服电机的输出轴和行星减速机构中的蜗杆相连，通过蜗杆和蜗轮驱动内齿圈；两条传动链传递的运动在行星架合并，并把运动传递给齿轮传动副，带动滚珠丝杠旋转，将滚珠丝杠的旋转运动转化为往复直线运动，完成调平电动缸的伸出、收回。

进一步地，在调平电动缸空载运行时，主伺服电机和调速伺服电机同时驱动。

进一步地，在调平电动缸重载运行时，主伺服电机单独运行。

本实用新型在现有调平电动缸采用的伺服电机和行星减速机传动的基础上，在行星减速机的内齿圈外圆上增加蜗轮，由调速伺服电机带动蜗杆驱动蜗轮和内齿圈，实现两级调速。在调平电动缸的空载伸出和缩回时，主伺服电机和调速伺服电机同时驱动，调平电动缸运行速度为两种驱动速度之和，实现快速调平。

本实用新型采用双电机驱动的两级调速调平电动缸，在主伺服电机驱动行星传动机构太阳轮的同时，调速伺服电机通过蜗杆蜗轮驱动行星传动机构的内齿圈，两种驱动在行星调速机构的行星架上汇合。在调平电动缸的空载运行段，主伺服电机和调速伺服电机同时工作，速度叠加，可实现高速运行。在调平电动缸的重载运行段，主伺服电机单独运行。此种调平电动缸传动方式为国内首创。

与现有技术相比，本实用新型具有下述优点：

1、把现有的只有一种减速比的调平电动缸，设计为具有两条独立的主传动链和调速传动链，可两级机械调速的调平电动缸，组合使用时有更大的调速范围，可加快调平电动缸在空载段的运行速度，缩短导弹发射的准备时间。

2、在两级机械调速中，主传动链选用大减速比，配合主电机适用于重载低速，调平电动缸可以获得较大推力；调速传动链选用小减速比，适用于空载高速，调平电动缸可以获得较快速度。

3、现有的调平电动缸只有一种机械传动比、一个伺服电机，伺服电机要兼顾空载高速和重载低速，在这两种工况下伺服电机都不能达到最佳性能。本实用新型有两个电机、两种减速比，主伺服电机选用大转矩低转速型电机，调速电机选用高转速低转矩型电机，设备组成更合理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将实施例描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型传动原理示意图。

图2是图1的侧视图。

附图标号说明：1-滚珠丝杠，2-缸筒，3-推杆，4-支撑盘，5-齿轮传动副，6-蜗杆，7-主伺服电机，8-行星传动机构，9-调速伺服电机，10-蜗轮，11-太阳轮，12-内齿圈，13-行星轮，14-行星架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实施例提供的一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸，把现有的单伺服电机驱动标准行星减速机的传动方式，设计为双伺服电机并联驱动行星调速机构，两种伺服电机即可单独驱动，也可同时驱动，可实现两级调速，获得更快的空载速度，达到缩短导弹发射准备时间的目的。

本实用新型的结构原理如图1、图2所示，在标准行星减速机的内齿圈外圆上增加蜗轮10，蜗轮10和内齿圈12结合成一个整体，并增加一蜗杆6和蜗轮10啮合，使行星减速机成为行星调速机构。主伺服电机7和太阳轮11、内齿圈12、行星架14组成一条主传动链驱动太阳轮，主伺服电机7的输出轴和行星减速机构中的太阳轮11相连；调速伺服电机9、蜗杆16和蜗轮10、内齿圈12、行星架14、太阳轮11组成调速传动链，调速伺服电机9的输出轴和行星减速机构中的蜗杆6相连，通过蜗杆6和蜗轮10驱动内齿圈12；两条传动链传递的运动在行星架14合并，并把运动传递给齿轮传动副5，带动滚珠丝杠1旋转，将滚珠丝杠1的旋转运动转化为往复直线运动，完成调平电动缸的伸出、收回。

主伺服电机7和太阳轮11、内齿圈12、行星架14组成一条主传动链。其传动过程：主伺服电机7驱动太阳轮11旋转，太阳轮11驱动行星轮13转动，由于内齿圈12对行星轮13的限制，行星轮13在自转的同时，绕太阳轮11公转。行星轮13的公转由行星架14输出给齿轮传动副5，驱动滚珠丝杠1旋转。

其减速比

为：

Z_b: 内齿圈b的齿数；

Za：太阳轮a的齿数；

调速伺服电机9、行星传动机构中的蜗杆6和蜗轮10、内齿圈12、行星架14、太阳轮11组成调速传动链，其传动过程：调速伺服电机9驱动蜗杆6、蜗轮10旋转，蜗轮10带动内齿圈12旋转，内齿圈12驱动行星轮14转动，这时太阳轮11作为固定端对行星轮14的运动起限制作用，使行星轮14在自转的同时，绕太阳轮11公转。行星轮的公转也由行星架14输出给齿轮传动副5，驱动滚珠丝杠1旋转。其减速比

为：

Z_b: 内齿圈b的齿数；

Za：太阳轮a的齿数；

Z_d：蜗轮d的齿数；

Ze；蜗杆e的头数；

主传动链选用大减速比，配合主电机适用于重载低速，调平电动缸可以获得较大推力；调速传动链选用小减速比，适用于空载高速，调平电动缸可以获得较快速度。

两条传动链传递的运动在行星架14合并，并把运动传递给齿轮传动副5，带动滚珠丝杠1旋转，由于缸筒2的限制，推杆3不能旋转，将滚珠丝杠1的旋转运动转化为往复直线运动，完成调平电动缸的伸出、收回，实现发射车调平、收回功能。

支撑盘4通过球面铰接和推杆3的下端连接。当推杆3伸出到一定长度时，支撑盘4和地面接触，发射车车体的重量经过推杆3、支撑盘4传递到地面上。当推杆3继续伸出时，发射车车体上升，轮胎离地，发射车车体的重量全部由支撑盘4承担，调平作业完成。

本实用新型的技术关键点：

（1）太阳轮和内齿圈都可以输入驱动的行星调速机构替代了传统的行星减速机，其中内齿圈由蜗轮蜗杆驱动；

（2）在主伺服电机的基础上，增加一小功率、高转速的调速伺服电机用于驱动蜗杆、蜗轮和内齿圈转动；

（3）主伺服电机和调速伺服电机即可独立运行，也可同时运行。在调平电动缸空载伸出、缩回段，两伺服电机同时运行，实现高速运行；在调平电动缸重载段，主传动链单独运行，可获得大推力。

以上所述，仅仅是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，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸，包括行星传动机构、主伺服电机、调速伺服电机、齿轮传动副，其中行星传动机构包括太阳轮、内齿圈、行星轮、行星架；其特征是，在内齿圈外圆上设有蜗轮，蜗轮和内齿圈结合成一个整体，并设有一蜗杆和蜗轮啮合；主伺服电机和太阳轮、内齿圈、行星架组成一条主传动链，主伺服电机的输出轴和行星减速机构中的太阳轮相连；调速伺服电机、蜗杆和蜗轮、内齿圈、行星架、太阳轮组成调速传动链，调速伺服电机的输出轴和行星减速机构中的蜗杆相连，通过蜗杆和蜗轮驱动内齿圈；两条传动链传递的运动在行星架合并，并把运动传递给齿轮传动副，带动滚珠丝杠旋转，将滚珠丝杠的旋转运动转化为往复直线运动，完成调平电动缸的伸出、收回。

2.如权利要求1所述的一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸，其特征是，在调平电动缸空载运行时，主伺服电机和调速伺服电机同时驱动。

3.如权利要求1所述的一种双电机驱动的两级机械调速调平电动缸，其特征是，在调平电动缸重载运行时，主伺服电机单独运行。