RU2542798C2

RU2542798C2 - Opening drive

Info

Publication number: RU2542798C2
Application number: RU2013121178/11A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Черепанов; Владимир Григорьевич Порпылев; Анатолий Васильевич Леканов; Владимир Иванович Халиманович
Original assignee: Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2015-02-27
Also published as: RU2013121178A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: opening drive comprises a casing with a gear reducer and an electric motor installed in the casing. Two commutator DC electric motors determining the drive rotation or braking speed are used as the electric motor. Inertia clutches are included in the kinematical chain of each electric motor, and the reduction ratio of the reducer part before the inertia clutches amounts to maximum 10000.

EFFECT: higher reliability of a device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к космической технике и может быть использовано при проектировании систем раскрытия конструкций космических аппаратов.The invention relates to the field of engineering, in particular to space technology and can be used in the design of systems for revealing the structures of spacecraft.

Настоящее изобретение предназначено для приведения в действие раскрывающихся узлов механических систем космического аппарата. Привод должен работать в системе раскрытия и выполнять две функции: обеспечивать заданную скорость раскрытия при торможении (сдерживать раскрывающуюся конструкцию, имеющую пружинный привод) и обеспечивать приложение вращающего момента и необходимую скорость раскрытия конструкций при работе в режиме привода.The present invention is intended to actuate the drop-down nodes of the mechanical systems of the spacecraft. The drive must work in the disclosure system and perform two functions: to provide the specified opening speed during braking (to restrain the expanding structure having a spring drive) and to ensure the application of torque and the necessary speed of the structure opening when operating in the drive mode.

Известен электропривод (патент RU 2220344, кл. F16H 57/00, 2003 г.), содержащий корпус, с установленным в нем электродвигателем, редуктор из n (n=1, 2,…) блоков зубчатых колес, выходной вал, основной гистерезисный тормоз, дополнительный гистерезисный тормоз. Основной гистерезисный тормоз размещен в кинематической цепи между электродвигателем и выходным валом. Дополнительный гистерезисный тормоз жестко присоединен своим корпусом к корпусу электропривода, а на его валу жестко установлен один из блоков зубчатых колес, размещенный в кинематической цепи между основным гистерезисным тормозом и выходным валом. Основной тормоз предназначен для ограничения движущего момента, дополнительный - для обеспечения торможения. Этот привод обеспечивает два режима работы: торможение при отсутствии питания на электродвигателе и вращение выходного вала при подаче питания.A known electric drive (patent RU 2220344, class F16H 57/00, 2003), comprising a housing with an electric motor installed in it, a gear of n (n = 1, 2, ...) gear blocks, output shaft, main hysteresis brake , additional hysteresis brake. The main hysteresis brake is located in the kinematic circuit between the electric motor and the output shaft. An additional hysteresis brake is rigidly connected by its housing to the drive housing, and one of the gear blocks is rigidly mounted on its shaft, placed in a kinematic chain between the main hysteresis brake and the output shaft. The main brake is designed to limit the torque, the additional - to provide braking. This drive provides two operating modes: braking when there is no power on the motor and rotation of the output shaft when power is applied.

Недостатком этой схемы является наличие дополнительного, постоянно включенного гистерезисного тормоза для обеспечения режима торможения и, как следствие, дополнительной мощности электродвигателя, что приводит к увеличению массово-габаритных характеристик и снижению надежности, а также невозможности регулирования скорости торможения привода.The disadvantage of this scheme is the presence of an additional, permanently activated hysteresis brake to ensure braking mode and, as a result, additional electric motor power, which leads to an increase in mass-dimensional characteristics and a decrease in reliability, as well as the impossibility of adjusting the braking speed of the drive.

Наиболее близким (принят за прототип) к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является привод раскрытия (патент RU 247228), обеспечивающий вращение в запитанном состоянии и торможение с заданной скоростью в запитанном и незапитанном состояниях, выполненный на основе бесконтактного моментного электродвигателя (ДБМ) с постоянными магнитами и коммутатором, обеспечивающим замыкание обмоток двигателя при отсутствии напряжения питания на электрическую нагрузку.The closest (adopted as a prototype) to the claimed technical solution according to the technical essence and the technical result achieved is the disclosure drive (patent RU 247228), which provides rotation in the energized state and braking at a given speed in the energized and non-energized states, made on the basis of a contactless torque motor ( DBM) with permanent magnets and a switch, providing a short circuit of the motor windings in the absence of a supply voltage to an electrical load.

Его недостатком является наличие нерезервируемого электродвигателя и электронного блока управления.Its disadvantage is the presence of a non-redundant electric motor and electronic control unit.

Задачей изобретения является повышение надежности системы раскрытия и снижение массы конструкции.The objective of the invention is to increase the reliability of the disclosure system and reduce the mass of the structure.

Поставленная задача достигается тем, что привод раскрытия, который содержит корпус с установленными в нем зубчатым редуктором и электродвигателем, обеспечивает вращение с заданной скоростью в запитанном состоянии и отсутствие торможения системы раскрытия в незапитанном состоянии за счет использования инерционных муфт в кинематической цепи каждого из двух резервированных электродвигателей, а часть редуктора до инерционных муфт имеет передаточное отношение не более 10000. Повышение надежности привода достигается за счет применения двух коллекторных электродвигателей постоянного тока, не требующих электронного блока управления, определяющих скорость вращения или торможения привода.The task is achieved in that the opening drive, which contains a housing with a gear reducer and an electric motor installed in it, provides rotation at a given speed in the energized state and the braking system is not braked in an uncharged state by using inertial couplings in the kinematic circuit of each of the two redundant motors , and part of the gearbox to inertial couplings has a gear ratio of not more than 10000. Improving the reliability of the drive is achieved through the use of two x DC collector motors that do not require an electronic control unit that determine the speed of rotation or braking of the drive.

Суть изобретения поясняется чертежом, где изображена функциональная схема заявленного устройства.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the claimed device.

Привод раскрытия является электромеханическим и содержит корпус, с установленными в нем двумя коллекторными электродвигателями 1, инерционными муфтами 2, зубчатым редуктором 3, предохранительной муфтой 4 и силовым редуктором 5.The disclosure drive is electromechanical and comprises a housing with two collector motors 1, inertial couplings 2, a gear reducer 3, a safety clutch 4 and a power reducer 5 installed therein.

Привод раскрытия, в основном, работает в резервируемых системах. Система раскрытия состоит из пружинного привода и электромеханического привода. Любой из этих элементов обеспечивает необходимый момент для раскрытия системы. Основное назначение электромеханического привода - обеспечение требуемой скорости раскрытия. При подаче питания привод раскрытия обеспечивает вращение или торможение с заданной скоростью. Скорость вращения или торможения задается электродвигателями. При отказе пружинного привода электромеханический привод обеспечивает раскрытие (торможение) с заданной скоростью.The disclosure drive primarily operates on redundant systems. The disclosure system consists of a spring drive and an electromechanical drive. Any of these elements provides the necessary moment for the disclosure of the system. The main purpose of the electromechanical drive is to provide the required opening speed. When power is applied, the opening drive provides rotation or braking at a given speed. The speed of rotation or braking is set by electric motors. In case of failure of the spring drive, the electromechanical drive provides opening (braking) at a given speed.

Повышение надежности привода достигается и за счет уменьшения количества ступеней зубчатого редуктора, небольшого передаточного отношения части редуктора до инерционных муфт (не более 10000). Это обеспечивает минимальное сопротивление вращению на скоростях, в несколько раз меньших рабочей скорости. При отсутствии подачи питания на привод инерционные муфты 2 разрывают кинематические цепи до электродвигателей, чем обеспечивается минимальное сопротивление раскрытию системы. При разгоне привода пружинами он работает как инерционный регулятор скорости.Improving the reliability of the drive is also achieved by reducing the number of gear stages, a small gear ratio of the gear unit to inertial couplings (no more than 10000). This provides minimal rotation resistance at speeds several times lower than the operating speed. In the absence of power supply to the drive, inertial couplings 2 break the kinematic circuits to electric motors, which ensures minimal resistance to the opening of the system. When the drive is accelerated by springs, it acts as an inertial speed controller.

Масса привода уменьшается за счет применения коллекторных электродвигателей, не требующих электронного блока управления.The mass of the drive is reduced due to the use of collector motors that do not require an electronic control unit.

В настоящее время на предприятии разработана конструкторская документация на привод заявленной конструкции и изготовлены отработочные и штатные образцы. Эксплуатация показала существенное повышение надежности системы раскрытия и уменьшение массы системы.At present, the enterprise has developed design documentation for the drive of the claimed design and produced developmental and standard samples. Operation has shown a significant increase in the reliability of the disclosure system and a decrease in the mass of the system.

Claims

A disclosure drive comprising a housing with a gear reducer and an electric motor installed in it, characterized in that two collector DC motors are used as the electric motor, which determine the rotation or braking speed of the drive, inertial couplings are included in the kinematic circuit of each electric motor, and a part of the gearbox to inertial couplings has a gear ratio of not more than 10,000.