本发明专利技术公开了一种舵片调节装置、舵机及其飞行器，包括直线式驱动机构、滑块、舵片摇臂、固定板、调节臂和舵轴，舵轴与固定板转动连接，舵片摇臂的一端与舵轴连接，舵片摇臂的另一端与滑块铰接，驱动机构驱动滑块进行往复移动，调节臂的一端与固定板的一侧铰接，调节臂的另一端与驱动装置的外壳连接。本发明专利技术不仅取消了现有的连杆式调节组件中一根连杆、简化了调节组件的结构、减小了调节组件的重量，并突破了传统的将直线式驱动机构固定在部件上的惯性思维，创新性地将驱动机构铰接式固定在固定板上，通过使驱动机构能绕其与固定板之间的铰接轴线转动来匹配各个舵片摇臂的转动位置中，滑块所需位置。
【技术实现步骤摘要】
一种舵片调节装置、舵机及其飞行器
本专利技术涉及飞行器领域，具体涉及一种舵片调节装置、舵机及其飞行器。
技术介绍
飞行器是由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的在大气层内或大气层外空间飞行的器械飞行物。舵机是飞行器上最重要的部件之一。在航天方面，舵机应用广泛，飞行器的姿态变换的俯仰、偏航、滚转运动都是靠舵机相互配合完成的。舵机中，各个舵片由调节组件进行控制。调节组件控制舵片的转动角度，从而实现飞行器飞行方向的调整。当调节组件直接采用电机和齿轮进行舵片的舵轴旋转时，会由于齿轮传动产生噪音，不利于监控系统采集飞行器的各个工况声音来分析飞行器的状态。在一定制造成本的前提下，齿轮噪音是齿轮式舵轴驱动装置无法避免的一个缺陷。现有技术CN108286918A公开了一种多轴驱动的环形舵控装置。虽然此现有技术取消了齿轮传递，采用了电机、丝杆、拨叉和螺母这几个主要部件组成的调节组件，电机驱动丝杆转动，丝杆带动螺杆沿轴向移动，拨叉卡入螺母远离电机一侧的缺口中，拨叉与舵轴固定连接。这种驱动方式中，由于缺口为开放型，导致螺母只能向远离电机的一侧驱动拨叉，而无法回拉拨叉，导致舵轴只能朝一个方向旋转，无法反转，不能满足正反转舵轴的基本功能需求；同时，及时通过拨叉能实现舵轴两个方向的转动，但是拨叉与螺母这种配合方式中，当配合间隙过小，会产生动作锁死，无法顺利推动拨叉；当间隙过大，又会导致形程误差极大、舵轴转动位置无法及时调整，无法精准控制舵轴的旋转角度。此外，现有技术CN106976550A公开了一种飞行器燃气舵与空气舵联动机构。此现有技术同样取消了齿轮传递，舵片的调节组件包括依次铰接的丝杠螺母、动作杆、凸轮，丝杠螺母与丝杠配合，舵片与凸轮螺纹连接，凸轮与燃气舵支座螺纹连接，燃气舵支座固定在外罩上。虽然此连杆式调节组件较齿轮驱动、拨叉驱动来说，既具备极低的传动噪音，又能保证传动的稳定性，不会产生形成误差等不利因素。但是此连杆机构式调节组件的传动链过长，传动链过长不仅会增大传动误差，且还会增大舵片驱动装置的体积和重力，无法顺利地在飞行上发展这种连杆式驱动机构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种舵片调节装置、舵机及其飞行器，解决了现有的用于舵片的连杆机构式驱动组件的传动链过长，导致传动误差增大，驱动机构的体积和重力也增大的问题。现有技术中的连杆机构中，如果直接取消连接丝杠螺母和凸轮的动作杆，将丝杠螺母直接与凸轮铰接，此时由于驱动电机相对于凸轮的旋转中心来说，是固定的，此时丝杆螺母有且只有一个位置，满足丝杆螺母既位于丝杆上，又与凸轮铰接；此时丝杆螺母无法移动，同时凸轮也无法绕自己的旋转中心转动。由于这样去掉一根连杆的虽然能起到减小体积和重力的目的，但是却无法移动丝杆螺母、转动舵轴，因此需要随着丝杆螺母的移动同步调整电机位置，从而使丝杆螺母作为驱动件能在与凸轮铰接的同时，还能沿着丝杆移动。为了满足上述要求，则需额外设置一个电机来调整驱动电机的位置，这反而将连杆机构式驱动机构整体结构的复杂度增加、体积增加、重力增加，与最开始要解决的技术问题背道而驰。而本专利技术所设计的用于飞行器舵片的调节装置，在取消了现有的连杆式调节组件中一根连杆的基础上，突破了传统的将直线式驱动机构固定在部件上的惯性思维，创新性地将驱动机构铰接式固定在支撑舵轴的部件，即固定板上，而固定板固定在飞行器的外壳上，驱动机构能绕其与固定板之间的铰接轴线转动。具体地，当丝杆驱动滑块移动，由于舵片摇臂仅能绕着舵轴的轴线转动，同时滑块需要沿着丝杆轴向移动，因此滑块在丝杆的驱动下与摇臂一起绕舵轴转动的同时，滑块在舵片摇臂的导向下使直线式驱动机构绕着驱动机构与固定板之间的铰接部位的轴线转动，以使驱动机构的输出端不断调整，以匹配滑块的转动，从而使滑块的运动方式为平面运动：滑块相对驱动机构来说为直线运动，滑块相对于舵片摇臂来说为绕着舵片摇臂的旋转轴线，即舵轴的轴线转动。本专利技术采用的技术方案如下：一种舵片调节装置，包括直线式驱动机构、滑块、舵片摇臂、固定板、调节臂和舵轴，所述舵轴与固定板转动连接，所述舵片摇臂的一端与舵轴连接，舵片摇臂的另一端与滑块铰接，所述驱动机构驱动滑块进行往复移动，所述调节臂的一端与固定板的一侧铰接，调节臂的另一端与驱动装置的外壳连接，且所述铰接的轴线均平行于舵轴的轴线，滑块在垂直于舵轴的轴线的平面内移动。直线式驱动机构包括但不限于线性电机、伺服电机与丝杆的组合以及气压缸、液压缸这种工作缸等。本专利技术中，所设计的飞行器的推力、升力装置可以采用涵道风扇、螺旋桨装置或者上述两者的组合等现有的飞行器动力装置，本专利技术直接将现有的飞行器动力装置拿来使用即可。本专利技术使用时，整体位于飞行器的舵机的内壳中，舵片根部的连接块穿过舵机壳后与舵轴连接，固定板固定在舵机壳内壁上。当需要正向转动舵片时，启动驱动机构，以使滑块相对于驱动机构的驱动方向进行正向直线移动，此时舵片摇臂在滑块的推动下绕舵轴转动，同时驱动机构绕着其与固定板之间铰接部位的轴线转动，以匹配滑块绕着舵轴转动时所需的位置调整；当需要反向转动舵片时，启动驱动机构，以使滑块沿着驱动机构的驱动方向反向直线移动，此时舵片摇臂在滑块的推动下绕舵轴反向转动，同时驱动机构绕着其与固定板之间铰接部位的轴线转动，以匹配滑块绕着舵轴转动时所需的位置调整。综上，本专利技术所设计的舵片调节装置不仅取消了现有的连杆式调节组件中一根连杆、简化了调节组件的结构、减小了调节组件的重量，并突破了传统的将直线式驱动机构固定在部件上的惯性思维，创新性地将驱动机构铰接式固定在固定板上，通过使驱动机构能绕其与固定板之间的铰接轴线转动来匹配各个舵片摇臂的转动位置中，滑块所需位置，无需增加其他驱动装置来解决电机的位置的匹配性调整。一种舵机，包括舵机舱壳和多个舵片组件，所述舵片组件包括舵片以及固定在舵机舱壳内部的舵片调节装置，所述舵片的根部穿过舵机舱壳后与舵片调节装置连接，所述舵片调节装置为权利要求1-8中任一项所述的调节装置，所述固定板的一侧与舵机舱壳固定连接，舵轴上远离舵机舱壳轴线的一端与舵片的根部连接，舵轴的另一端与舵片摇臂的一端连接。本专利技术所设计的舵机不仅取消了现有的连杆式调节组件中一根连杆、简化了调节组件的结构、减小了调节组件的重量，并突破了传统的将直线式驱动机构固定在部件上的惯性思维，创新性地将驱动机构铰接式固定在固定板上，通过使驱动机构能绕其与固定板之间的铰接轴线转动来匹配各个舵片摇臂的转动位置中，滑块所需位置，无需增加其他驱动装置来解决电机的位置的匹配性调整，提高了舵机的稳定性、降低了舵机的重量。一种飞行器，包括飞行器本体，所述飞行器本体包括依次连接的头罩、电池仓、前翼舱、控制仓和舵机，所述舵机为权利要求8或9所述的舵机，舵机中的舵机舱壳与控制仓连接。本专利技术所设计的飞行器不仅取消了现有的连杆式调节组件中一根连杆、简化了调节组件的结构、减小了调节组件的重量，并突破了传统的将直线式驱动机构固定在部件上的惯性思维，创新性地将驱动机构铰接式固定在固定板上，通过使驱动机构能绕其与固定板之间的铰接轴线转动来匹配各个舵片摇臂的转动位置中，滑块所需位置，无需增加其他驱动装置来解决电机的位置的匹配性调整，降低了飞行器整体的重量，并提高了飞行器整体的性能。由于采用了本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种舵片调节装置，其特征在于：包括直线式驱动机构、滑块(1)、舵片摇臂(2)、固定板(3)、调节臂(4)和舵轴(5)，所述舵轴(5)与固定板(3)转动连接，所述舵片摇臂(2)的一端与舵轴(5)连接，舵片摇臂(2)的另一端与滑块(1)铰接，所述驱动机构驱动滑块(1)进行往复移动，所述调节臂(4)的一端与固定板(3)的一侧铰接，调节臂(4)的另一端与驱动装置的外壳连接，且所述铰接的轴线均平行于舵轴(5)的轴线，滑块(1)在垂直于舵轴(5)的轴线的平面内移动。
【技术特征摘要】
1.一种舵片调节装置，其特征在于：包括直线式驱动机构、滑块(1)、舵片摇臂(2)、固定板(3)、调节臂(4)和舵轴(5)，所述舵轴(5)与固定板(3)转动连接，所述舵片摇臂(2)的一端与舵轴(5)连接，舵片摇臂(2)的另一端与滑块(1)铰接，所述驱动机构驱动滑块(1)进行往复移动，所述调节臂(4)的一端与固定板(3)的一侧铰接，调节臂(4)的另一端与驱动装置的外壳连接，且所述铰接的轴线均平行于舵轴(5)的轴线，滑块(1)在垂直于舵轴(5)的轴线的平面内移动。2.根据权利要求1所述的一种舵片调节装置，其特征在于：在所述舵轴(5)的顶部设置有固定块(6)，所述固定块(6)的底部与舵轴(5)连接，其顶部设置有安装通槽(7)，在安装通槽(7)的槽底设置有多个螺纹孔(8)。3.根据权利要求1所述的一种舵片调节装置，其特征在于：所述舵片摇臂(2)位于舵轴(5)的底部，舵轴(5)的底端贯穿固定板(3)后与舵片摇臂(2)连接，且舵片摇臂(2)通过螺钉A(9)与舵轴(5)的底部连接。4.根据权利要求3所述的一种舵片调节装置，其特征在于：在所述舵片摇臂(2)的底部设置有角传感器组件，在舵片摇臂(2)的底部设置有方槽(23)，所述角传感器组件包括电位计(19)、电位计座(20)和螺钉C(21)和螺钉D(22)，所述螺钉C(21)将电位计(19)固定在电位计座(20)上，所述螺钉D(22)将电位计座(20)固定在固定板(3)上，所述电位计(19)的轴线与舵轴(5)的轴线重合，电位计(19)的采集端(24)为方轴，其穿过电位计座(20)上的让位孔(25)后插入方槽(23)中。5.根据权利要求1所述的一种舵片调节装置，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机(10)和丝杆(11)，所述伺服电机(10)的输出轴与丝杆(11)的一端连接，所述丝杆(11)与滑块(1)螺纹连接，所述调节臂(4)与电机(10)的外壳连接。6.根据权利要求5所述的一种舵片调节装置，其特征在于：在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐冰，申健超，刘以建，
申请(专利权)人：成都云鼎智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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