一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构制造技术

本发明专利技术公开了一种推力矢量控制的滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，由若干个伺服单元构成，若干个伺服单元环绕燃气舵机舱的内壁布置，每个伺服单元的输出端伸出燃气舵机舱尾端面后连接一片舵片，伺服单元包括伺服电机、滚珠丝杠传动机构、固定架、拨叉机构、舵轴和角度传感器，伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠将旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动，丝杠螺母通过滑块与拨叉机构刚性连接，带动舵片机构偏转。本发明专利技术结构紧凑，体积小，具有较高的精度和传动稳定性，并通过角度传感器实时监测舵片的偏转角度，反馈给伺服电机控制器可实现燃气舵伺服系统闭环控制，减小干扰对舵片偏转角度的影响，从而极大提高系统的控制精度。从而极大提高系统的控制精度。从而极大提高系统的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构


[0001]本专利技术属于舵机
，具体涉及一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构。

技术介绍

[0002]燃气舵舵机系统是导弹实现大攻角推力矢量控制的关键机构，由于电动舵机具有可靠性高、使用维护简便，制造、装调难度较低等优点，现有的燃气舵舵机系统通常采用电动舵机。机械结构设计是电动舵机设计的难点之一，电动舵机的减速传动机构不仅要求摩擦小、间隙小、体积小，还要求具有高低温形变小等特性。目前的电动舵机使用最多的是齿轮传动机构，虽然各种形式的齿轮机构可以实现参数的任意设计和大传动比，但一般间隙较大，重量和体积也较大，且传动环节多，非线性因素多，不符合小型导弹总体结构要求。另外，在燃气舵的实际工作过程中，舵片会受到较大的铰链力矩，对舵片的控制造成极大的干扰，由于空间的限制，很少有燃气舵设置舵片角度的实时监测装置，限制了系统的控制精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，以滚珠丝杠传动机构所为其减速传动机构，且具有实时监测舵片角度和反馈功能。
[0004]实现本专利技术的技术解决方案为：一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，由若干个伺服单元构成，若干个伺服单元环绕燃气舵机舱的内壁布置，每个伺服单元的输出端伸出燃气舵机舱尾端面后连接一片舵片，伺服单元包括伺服电机、滚珠丝杠传动机构、固定架、拨叉机构、舵轴和角度传感器，伺服电机的输出轴和滚珠丝杠传动机构的一端通过联轴器直连，伺服电机带动滚珠丝杠传动机构同步转动，滚珠丝杠传动机构再与拨叉机构的一端固连，拨叉机构的另一端通过舵轴连接舵片，实现拨叉机构拨动舵片偏转，角度传感器设置在舵轴上，伺服电机和滚珠丝杠传动机构通过固定架固定在燃气舵机舱内壁。
[0005]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)采用了滚珠丝杠副的传动方式，使燃气舵间隙小，精度高，体积小，结构紧凑，采用导轨提高了传动的可靠性和稳定性。
[0006](2)所设计的伺服机构能够独立操纵舵片偏转，可用于任意舵片的驱动控制，极大提高了导弹设计的集成度和灵活性。
[0007](3)考虑到燃气舵的高温工作环境，在舵片和舵轴之间做了隔热措施，有效防止机械零件在高温下的工作失效。
[0008](4)使用角度传感器实时监测舵片的偏转角度，占用空间小，角度传感器将数据反馈给电机控制器可实现燃气舵伺服系统闭环控制，减小干扰对舵片偏转角度的影响，从而极大提高系统的控制精度。
附图说明
[0009]图1是本专利技术滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的整体结构示意图。
[0010]图2是本专利技术滚珠丝杠式燃气舵伺服机构舵机的内部结构示意图。
[0011]图3是本专利技术滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的传动结构示意图。
[0012]图4是本专利技术滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的固定架结构示意图。
[0013]图5是本专利技术滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的舵轴舵片半剖示意图。
[0014]图6是本专利技术滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的角度传感器安装示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果改特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0017]在本专利技术地描述中，“多个”地含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体地限定。
[0018]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应作广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接。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专利技术中的具体含义。
[0019]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围指内。
[0020]下面将结合本设计实例对具体实施方式、以及本次专利技术的技术难点、专利技术点进行进一步介绍。
[0021]结合图1至图6，本专利技术所述的一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，由若干个伺服单元构成，若干个伺服单元环绕燃气舵机舱1的内壁布置，每个伺服单元的输出端伸出燃气舵机舱1尾端面后连接一片舵片16，伺服单元包括伺服电机2、滚珠丝杠传动机构、固定架12、拨叉机构、舵轴17和角度传感器22，伺服电机2的输出轴和滚珠丝杠传动机构的一端通过联轴器3直连，伺服电机2带动滚珠丝杠传动机构同步转动，滚珠丝杠传动机构再与拨叉机构的一端固连，拨叉机构的另一端通过舵轴17连接舵片16，实现拨叉机构拨动舵片16偏转，伺服电机2和滚珠丝杠传动机构通过固定架12固定在燃气舵机舱1内壁。
[0022]结合图3和图4，所述滚珠丝杠传动机构包括压盖4、丝杠固定座5、丝杠支撑座6、滚珠丝杠7、第一导轨9、第二导轨10和滑块11，丝杠固定座5和丝杠支撑座6平行间隔设置，均与固定架12内侧固连，第一导轨9、滚珠丝杠7、第二导轨10平行设置，滚珠丝杠7穿过位于丝杠固定座5前端面的压盖4后与联轴器3固连，滑块11同时设置在第一导轨9和第二导轨10上，滑块11与滚珠丝杠7上的丝杠螺母8固连。
[0023]所述拨叉机构包括作动杆13、销轴14、拨叉15，作动杆13一端与滑块11固连，另一端与拨叉15通过销轴14构成转动副，拨叉15运动时不与丝杠支撑座6发生干涉，舵轴17一端与舵片16固连，另一端固定在拨叉15上，且该端部伸出拨叉15后通过轴套21与角度传感器22连接。
[0024]结合图5和图6，所述滚珠丝杠式燃气舵伺服机构还包括石墨层18、高硅氧酚醛垫片19和压板20，所述舵片16底面开有圆槽，圆槽内设置一个凸起，并在圆槽内填充石墨层18，舵轴17一端顶面设有凹槽，舵片16的凸起与舵轴17凹槽配合限位，并通过压板20固定。舵片16底面和舵轴17顶面之间设有高硅氧酚醛垫片19。
[0025]舵片16采用耐热烧蚀的钨渗铜材料，石墨层18和高硅氧酚醛垫片19起隔热作用，避免机械零件在高温工作环境中的失效，保证燃气舵舵机正常工作。
[0026]所述固定架12包括U形架12
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1和压板12
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2，U形架12
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1开口端朝向舵片16，压板12
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2固定在U形架12
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1开口端顶面，U形架12
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1底面与燃气舵机舱1内壁固连，U形架12
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1封口端中心开有电机安装孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，其特征在于：由若干个伺服单元构成，若干个伺服单元环绕燃气舵机舱（1）的内壁布置，每个伺服单元的输出端伸出燃气舵机舱（1）尾端面后连接一片舵片（16），伺服单元包括伺服电机（2）、滚珠丝杠传动机构、固定架（12）、拨叉机构、舵轴（17）和角度传感器（22），伺服电机（2）的输出轴和滚珠丝杠传动机构的一端通过联轴器（3）直连，伺服电机（2）带动滚珠丝杠传动机构同步转动，滚珠丝杠传动机构再与拨叉机构的一端固连，拨叉机构的另一端通过舵轴（17）连接舵片（16），实现拨叉机构拨动舵片（16）偏转，角度传感器（22）设置在舵轴（17）上，伺服电机（2）和滚珠丝杠传动机构通过固定架（12）固定在燃气舵机舱（1）内壁。2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，其特征在于：滚珠丝杠传动机构包括压盖（4）、丝杠固定座（5）、丝杠支撑座（6）、滚珠丝杠（7）、第一导轨（9）、第二导轨（10）和滑块（11），丝杠固定座（5）和丝杠支撑座（6）平行间隔设置，均与固定架（12）内侧固连，第一导轨（9）、滚珠丝杠（7）、第二导轨（10）平行设置，滚珠丝杠（7）穿过位于丝杠固定座（5）前端面的压盖（4）后与联轴器（3）固连，滑块（11）同时设置在第一导轨（9）和第二导轨（10）上，滑块（11）与滚珠丝杠（7）上的丝杠螺母（8）固连。3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，其特征在于：拨叉机构包括作动杆（13）、销轴（14）、拨叉（15），作动杆（13）一端与滑块（11）固连，另一端与拨叉（15）通过销轴（14）构成转动副，拨叉（15）运动时不与丝杠支撑座（6）发生干涉，舵轴（17）一端与舵片（16）固连，另一端固定在拨叉（15）上，且该端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑健，刘静怡，王文泽，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：