本发明专利技术公开一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，装置中，每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号；控制器分别与载荷传感器和每个棘爪角度传感器相连接，用于通过从载荷传感器和棘爪角度传感器中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。本发明专利技术实施例实现了当水平安定面作动器逆载驱动停转时，减缓棘轮与棘爪之间的冲击。棘爪之间的冲击。棘爪之间的冲击。
【技术实现步骤摘要】
一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法
[0001]本专利技术涉及但不限于试验装备与
，尤指一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法。
技术介绍
[0002]水平安定面作动器通常竖直安装于飞机机体尾部，用于驱动水平安定面转动以实现飞机的纵向气动力矩配平。防逆转机构布置在水平安定面作动器壳体内，棘轮和棘爪是防逆转机构的关键部件之一。
[0003]水平安定面作动器受到的载荷分为拉载荷与压载荷，其下万向节的运动具有向下运动和向上运动。当载荷方向与下万向节运动方向相同时，称为顺载运行；当载荷方向与下万向节运动方向相反时，称为逆载运行。
[0004]水平安定面作动器的丝杠上有一个丝杠法兰盘，其上下各设有一个棘轮，每个棘轮与一对棘爪接触；这一对棘爪间隔180
°
。通过设计可以使两个棘爪在同一时刻最多有一个棘爪可以与棘轮咬合。
[0005]在水平安定面作动器进行逆载运行时，丝杠法兰盘上下两侧的棘轮中，有一个棘轮受压力，此时，该受压棘轮的转向使得与其配合的两个棘爪都处于放行状态(如图2中7A逆时针转动，棘爪为放行状态)。当水平安定面作动器停止运行时，丝杠在载荷的作用下会反向转动，并带动棘轮进行反向转动(例如7A顺时针转动)；如果停止的一瞬间，受压棘轮上的两个棘爪中的任意一个都没有正好处于与棘轮上棘齿啮合的状态，该棘轮的棘齿会撞击到其中一个棘爪，从而停止。这种撞击会对安装棘爪的防逆转壳体上的棘爪安装座产生冲击疲劳载荷。
[0006]为防止发生疲劳破坏，通常可以将防逆转壳体棘爪安装耳片的厚度设置的厚一些，但是会增加重量。因此，如何消除水平安定面作动器逆载驱动停转过程冲击，是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的：本专利技术实施例提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，用于实现当水平安定面作动器逆载驱动停转时，减缓棘轮与棘爪之间的冲击。
[0008]本专利技术的技术方案：本专利技术实施例提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，包括：所述电动水平安定面作动器的丝杠上设置有丝杠法兰盘，丝杠法兰盘与防逆转机构形成载荷传递路径；所述冲击减缓装置包括：载荷传感器1、棘爪角度传感器2和控制器；
[0009]其中，所述丝杠法兰盘的顶部端面一侧依次套设安装防逆转机构的上摩擦盘5A和上棘轮7A和上推力轴承6A，丝杠法兰盘的底部端面一侧依次套设安装防逆转机构的下摩擦盘5B和下棘轮7B和下推力轴承6B，上棘轮7A与对称设置的第一棘爪4A和第三棘爪4C接触，下棘轮7B与对称设置的第二棘爪4B和第四棘爪4D接触，防逆转壳体3套设压紧在上推力轴承6A和下推力轴承6B的外部，防逆转壳体3上凸出的棘爪安装座间隙套设在对应位置的棘
爪外部；
[0010]每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器2，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器1安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号；
[0011]所述控制器分别与载荷传感器1和每个棘爪角度传感器2相连接，用于通过从载荷传感器1和棘爪角度传感器2中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。
[0012]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
[0013]所述载荷传感器1安装在水平安定面作动器的丝杆上，或者防逆转壳体上，或者上万向节上，或者下万向节上。
[0014]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
[0015]所述控制器，具体用于通过从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷或者压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态。
[0016]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
[0017]所述控制器，还具体用于当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮
‑
棘爪。
[0018]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
[0019]当电动水平安定面作动器处于逆载向下驱动，判断出驱动停止时由上棘轮7A与第一棘爪4A和第三棘爪4C的其中一个棘爪形成啮合状态；
[0020]当电动水平安定面作动器处于逆载向上驱动，判断出驱动停止时由下棘轮7B与第二棘爪4B和第四棘爪4D的其中一个棘爪形成啮合状态；
[0021]其中，通过判断出驱动停止时形成啮合状态的一组棘轮
‑
棘爪，使得控制器在驱动停止后准确的实施冲击减缓操作。
[0022]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
[0023]所述控制器，还具体用于在驱动停止后，根据逆载驱动的方向为逆载向下驱动或逆载向上驱动，结合用于停止驱动的棘轮配合的两个棘爪上的棘爪角度传感器2所采集的信号，反推出是否有一个棘爪与棘轮发生啮合。
[0024]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
[0025]所述控制器，还具体用于在推断出两个棘爪均未与棘轮啮合时，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，控制电机断电。
[0026]本专利技术实施例还提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓方法，采用如上述中任一项所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置执行所述冲击减缓方法，包括：
[0027]步骤1，当控制器进行逆载驱动并接收到停止驱动指令后，控制器停止逆载驱动并实时监测驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮
‑
棘爪中每个棘爪的角度；
[0028]步骤2，根据实时监测出的该组棘轮
‑
棘爪中的棘爪角度，判断当前是否有一个棘爪与棘轮发生啮合；
[0029]步骤3，当步骤2中判断出其中一个棘爪正好与棘轮啮合，则立刻电机断电；
[0030]步骤4，当步骤2中判断出两个棘爪都不与棘轮啮合，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，电机断电。
[0031]可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓方法中，所述步骤1之前，还包括：
[0032]步骤a，控制器根据从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷还是压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向(上移或者下移)判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态；
[0033]步骤b，当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮
‑
棘爪。
[0034]本专利技术的有益本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述电动水平安定面作动器的丝杠上设置有丝杠法兰盘，丝杠法兰盘与防逆转机构形成载荷传递路径；所述冲击减缓装置包括：载荷传感器(1)、棘爪角度传感器(2)和控制器；其中，所述丝杠法兰盘的顶部端面一侧依次套设安装防逆转机构的上摩擦盘(5A)和上棘轮(7A)和上推力轴承(6A)，丝杠法兰盘的底部端面一侧依次套设安装防逆转机构的下摩擦盘(5B)和下棘轮(7B)和下推力轴承(6B)，上棘轮(7A)与对称设置的第一棘爪(4A)和第三棘爪(4C)接触，下棘轮(7B)与对称设置的第二棘爪(4B)和第四棘爪(4D)接触，防逆转壳体(3)套设压紧在上推力轴承(6A)和下推力轴承(6B)的外部，防逆转壳体(3)上凸出的棘爪安装座间隙套设在对应位置的棘爪外部；每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器(2)，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器(1)安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号；所述控制器分别与载荷传感器(1)和每个棘爪角度传感器(2)相连接，用于通过从载荷传感器(1)和棘爪角度传感器(2)中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。2.根据权利要求1所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述载荷传感器(1)安装在水平安定面作动器的丝杆上，或者防逆转壳体上，或者上万向节上，或者下万向节上。3.根据权利要求1所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述控制器，具体用于通过从载荷传感器(1)采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷或者压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态。4.根据权利要求3所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述控制器，还具体用于当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮
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棘爪。5.根据权利要求4所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，当电动水平安定面作动器处于逆载向下驱动，判断出驱动停止时由上棘轮(7A)与第一棘爪(...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏天翔，龚圣来，熊明丽，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：
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