一种微型舵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种微型舵系统，属于伺服系统技术领域，其通过在舵机单元中对应设置由双齿蜗杆和蜗轮输出轴组成的输出传动组件，由其完成减速电机转动扭矩的传递，从而完成各舵机单元中舵片偏转角度的精确调节。本实用新型专利技术的微型舵系统，其输出传动机构的结构简单，设置简便，舵系统的集成度高、体积小、质量轻，占用的舱段空间小，安装与控制便捷，能精确实现各路舵片的快速展开和角度调整，极大地降低了舵系统的应用成本，促进了导弹的小型化或者微型化发展，具有十分显著的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种微型舵系统
本技术属于伺服系统
，具体涉及一种微型舵系统。
技术介绍
近年来，随着科技水平的不断进步和战场环境的不断变化，对武器装备的需求也越来越高，常规的武器装备已经无法充分满足现代化战场的需要。例如，作为超级大国的美国，其参加海湾战争的士兵们曾明确提出其需要的不仅仅是飞机、坦克的火力支援，还需要各类能面对复杂作战环境的微型武器，因此美国曾先后研发“长矛”与“长钉”两款微型制导导弹。上述微型制导导弹的内部通常设置有舵机伺服系统，即电动舵系统。该系统是导弹飞行过程中实现导弹飞行姿态调整的功能部件，电动舵系统工作时，其控制电路通过电机输出转矩，并由减速机构进一步放大转矩来控制舵片偏转，从而实现弹体的姿态调整。电动舵系统往往对于导弹飞行过程中的姿态调整起到十分重要的作用，直接影响着导弹的发射精度。目前，传统的电动舵系统通常由一个控制器和四路舵机组成，四路舵机互为单独的功能模块，分别来控制对应舵片的展开和调整，虽然能一定程度上实现舵片的快速展开和角度调整，但是，由于各路舵机单独设置，使得电动舵系统往往存在安装空间较大、舵机质量较大等缺陷，不仅影响导弹的载荷量，还制约了导弹的小型化发展，故而存在较大的局限性。鉴于上述电动舵系统所存在的缺陷，本申请人在在先专利申请CN201710613172.X中提出了一种一体化微型舵系统，其包括电机、齿轮减速器、转向输出机构、位置敏感机构、控制板及转接板；其中的转向输出机构包括第一基座、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮及输出轴，且位置敏感机构包括角位置传感器和第五锥齿轮，该第五锥齿轮用于与第三锥齿轮齿合，实现输出轴的角度偏转，角位置传感器用于识别输出轴角度偏转的信号并反馈给控制板，从而实现舵系统位置的闭环控制。上述微型舵系统通过将四路舵机与控制系统集成设计，缩小了，能一定程度上完成舵系统的调节与控制；但是，上述舵系统中采用多级锥齿轮对应匹配来完成输出轴的角度调节与角度反馈，传动机构的结构设置复杂，静态间隙较多，扭矩传递的路径较长，传递过程中的稳定性和精度受到多级锥齿轮匹配精度的影响和制约，一旦某一对锥齿轮的匹配精度失准，输出轴的角度调节便会受到影响，从而影响导弹姿态调整的精度，影响导弹发射的精准性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种微型舵系统，其中通过简化微型舵系统中的转向输出机构，以双齿蜗杆和蜗轮输出轴的对应匹配来完成扭矩的精准传递，实现舵片展开后偏转角度的精准调节，提升导弹姿态调整的精准性，进一步简化舵系统的结构，减少舵系统对舱段空间的占用，满足导弹小型化发展的需要。为实现上述目的，本技术提供一种微型舵系统，其特征在于，该微型舵系统包括基座和对应布置在该基座上的多路舵机单元；所述舵机单元包括减速电机、输出传动机构和舵片；其中，所述输出传动机构包括双齿蜗杆和蜗轮输出轴，所述蜗轮输出轴的一端设置有蜗轮，其另一端的端部对应设置有所述舵片，该舵片以端部活动连接并可绕该端部转动，以实现所述舵片的展开或者收回；所述双齿蜗杆包括呈长杆状的蜗杆和分别设置在该蜗杆两端的齿轮，即前齿轮和后齿轮，所述前齿轮与所述减速电机的输出轴对应设置，以将该输出轴输出的扭矩传递到所述蜗杆上，且所述蜗杆与所述蜗轮匹配啮合，使得所述蜗杆转动的扭矩可对应传递到所述蜗轮输出轴上，从而对应完成所述舵机单元上舵片偏转角度的调节。作为本技术的进一步改进，所述减速电机和所述输出传动机构之间设置有减速传动机构，该减速传动机构的输入端与所述减速电机的输出轴匹配连接，其输出端与所述前齿轮对应匹配。作为本技术的进一步改进，所述减速传动机构为齿轮减速箱、蜗轮蜗杆减速箱、或者齿轮-蜗杆减速箱。作为本技术的进一步改进，所述舵机单元的设置数量为四个，四个所述舵机单元在所述基座上呈十字正交布置。作为本技术的进一步改进，还包括角位置敏感组件，所述角位置敏感组件包括角位置传感器和反馈直齿轮，所述反馈直齿轮与所述后齿轮匹配啮合，以将所述双齿蜗杆转动的角度传递到所述角位置传感器，即可由所述角位置传感器检测所述蜗轮输出轴及其端部的所述舵片偏转的角度。作为本技术的进一步改进，对应所述角位置敏感组件设置有控制板，所述控制板可对所述角位置传感器检测到的角度信息进行分析和反馈。作为本技术的进一步改进，在所述蜗轮输出轴上对应所述舵片设置有舵片展开组件，该舵片展开组件对应所述舵片活动连接的端部设置，其可将所述舵片从收回状态转化为展开状态并锁定。作为本技术的进一步改进，所述蜗轮输出轴上对应所述舵片展开组件开设有盲孔，以用于所述舵片展开组件同轴设置于该盲孔中，相应地，所述舵片展开组件包括弹簧和同轴设置在该弹簧一端的锁紧销，所述弹簧背离所述锁紧销的一端固定连接在所述盲孔中，且所述弹簧在所述舵片收回状态时处于预压缩状态。作为本技术的进一步改进，所述基座包括第一基座和第二基座，所述第一基座分别对应各所述舵机单元设置，各所述舵机单元的输出传动机构容置在对应的第一基座内，且各所述第一基座分别固定设置在所述第二基座上，继而所述第二基座可将所述微型舵系统安装在对应的舱段内。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本技术的微型舵系统，其通过在舵机单元中对应设置由双齿蜗杆和蜗轮输出轴组成的输出传动组件，由其完成减速电机转动扭矩的传递，完成舵片偏转角度的调节，不仅可有效实现舵片姿态的精准调节，还可有效简化舵系统输出传动机构的设置形式，减小对舱段空间的占用，减轻舵系统的重量，有效满足导弹微型化发展的需要；(2)本技术的微型舵系统，其通过在各舵机单元中对应输出传动机构设置角位置敏感组件，由其对应与双齿蜗杆匹配，以检测双齿蜗杆转动的角度，继而测得蜗轮输出轴及其端部舵片偏转的角度，实现舵机的闭环控制，进一步确保导弹姿态调整的准确性，提升导弹发射的精度；(3)本技术的微型舵系统，其结构简单，设置简便，集成度高、体积小、质量轻，占用的舱段空间小，安装与控制便捷，能精确实现各路舵片的快速展开和角度调整，极大地降低了舵系统的应用成本，促进了导弹的小型化或者微型化发展，具有十分显著的推广应用价值。附图说明图1是本技术实施例中微型舵系统的整体结构正视图；图2是本技术实施例中微型舵系统的局部结构剖视图；图3是本技术实施例中微型舵系统的横向剖视图；图4是本技术实施例中微型舵系统的纵向剖视图；图5是本技术实施例中微型舵系统匹配在舱段内时的纵向剖视图；在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.减速电机，2.齿轮减速箱，3.双齿蜗杆，4.蜗轮输出轴，401.蜗轮，402.转动轴；5.舵片展开组件，501.弹簧，502.锁紧销；6.舵片，7.销轴，8.角位置敏感组件，801.角位置传感器，802.反馈直齿轮；9.控制板，10.第一基座，11.第二基座，12.舱段，13.安装板。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型舵系统，其特征在于，该微型舵系统包括基座和对应布置在该基座上的多路舵机单元；所述舵机单元包括减速电机(1)、输出传动机构和舵片(6)；其中，所述输出传动机构包括双齿蜗杆(3)和蜗轮输出轴(4)，所述蜗轮输出轴(4)的一端设置有蜗轮(401)，其另一端的端部对应设置有所述舵片(6)，该舵片(6)以端部活动连接并可绕该端部转动，以实现所述舵片(6)的展开或者收回；所述双齿蜗杆(3)包括呈长杆状的蜗杆和分别设置在该蜗杆两端的齿轮，即前齿轮和后齿轮，所述前齿轮与所述减速电机(1)的输出轴对应设置，以将该输出轴输出的扭矩传递到所述蜗杆上，且所述蜗杆与所述蜗轮(401)匹配啮合，使得所述蜗杆转动的扭矩可对应传递到所述蜗轮输出轴(4)上，从而对应完成所述舵机单元上舵片(6)偏转角度的调节。

【技术特征摘要】
1.一种微型舵系统，其特征在于，该微型舵系统包括基座和对应布置在该基座上的多路舵机单元；所述舵机单元包括减速电机(1)、输出传动机构和舵片(6)；其中，所述输出传动机构包括双齿蜗杆(3)和蜗轮输出轴(4)，所述蜗轮输出轴(4)的一端设置有蜗轮(401)，其另一端的端部对应设置有所述舵片(6)，该舵片(6)以端部活动连接并可绕该端部转动，以实现所述舵片(6)的展开或者收回；所述双齿蜗杆(3)包括呈长杆状的蜗杆和分别设置在该蜗杆两端的齿轮，即前齿轮和后齿轮，所述前齿轮与所述减速电机(1)的输出轴对应设置，以将该输出轴输出的扭矩传递到所述蜗杆上，且所述蜗杆与所述蜗轮(401)匹配啮合，使得所述蜗杆转动的扭矩可对应传递到所述蜗轮输出轴(4)上，从而对应完成所述舵机单元上舵片(6)偏转角度的调节。2.根据权利要求1所述的微型舵系统，其中，所述减速电机(1)和所述输出传动机构之间设置有减速传动机构，该减速传动机构的输入端与所述减速电机(1)的输出轴匹配连接，其输出端与所述前齿轮对应匹配。3.根据权利要求2所述的微型舵系统，其中，所述减速传动机构为齿轮减速箱(2)、蜗轮蜗杆减速箱、或者齿轮-蜗杆减速箱。4.根据权利要求1～3中任一项所述的微型舵系统，其中，所述舵机单元的设置数量为四个，四个所述舵机单元在所述基座上呈十字正交布置。5.根据权利要求1～3中任一项所述的微型舵系统，其中，还包括角位置敏感组件(8)，所述角位置敏感组件(8)包括角位置传感器(801)和反馈直齿轮(802)，所述反馈直齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万雷，陈子玮，杨帆，王永辉，唐瑞敏，穆善和，黄兴同，
申请(专利权)人：湖北三江航天红峰控制有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42