一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器制造技术

本实用新型专利技术属于电机技术，具体涉及一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器。目的是结构紧凑、双余度、传动精度和动态响应能力高。它包括：壳体组件，电机，位移传感器；其中，壳体组件外形为圆筒型，电机为圆筒型直线电机，置于壳体组件内部，位移传感器安装于壳体组件内部，检测电机动子相对于壳体组件的运动量。所述机电作动器包括2个独立的圆筒型直线电机，包括：2个初级绕组和2个初级轭部；共用1个次级铁芯。本实用新型专利技术的优点是两个独立的初级绕组、轭部共用次级铁芯，传感器内置并小型化设计，故使整体机构紧凑、传动效率、传动精度、动态响应能力、冗余能力提高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种输出为直线线性运动的高集成机电作动器，具体说是一种结 构紧凑、双余度的直线伸缩运动机电作动器，用于推力矢量控制及舵控制、质心控制等。
技术介绍
伺服系统是导弹姿控系统的重要分系统。目前多数导弹采用液压伺服系统方案， 具有出力大、动态响应快的优点，存在漏油不易维护的缺点。机电伺服系统具有高可靠性、维护方便的特点，但由于受电机磁饱和和温升的限 制，电机输出力矩有限，其力矩-惯量比小，难以满足伺服系统快速高动态响应要求。此外，一般机电作动器均采用齿轮、谐波减速器、滚珠丝杠等减速机构，存在传动 间隙、不易形成余度等问题。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种结构紧凑、双余度、传动精度和动态响应能力高的 机电作动器。本技术是这样实现的一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动 器，包括壳体组件，电机，位移传感器；其中，壳体组件外形为圆筒型，电机为圆筒型直线 电机，置于壳体组件内部，位移传感器安装于壳体组件内部，检测电机动子相对于壳体组件 的运动量。如上所述的一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器，其中，所述 的机电作动器包括2个独立的圆筒型直线电机，包括2个初级绕组和2个初级轭部；共用 1个次级铁芯。如上所述的一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器，其中，使用 定向轴承对2个圆筒型直线电机支撑和定向，并对2个电机的磁路进行隔离。本技术的优点是采用直线电机次级铁芯与螺栓组件直联的设计方案，两个独 立的初级绕组、轭部共用次级铁芯，传感器内置并小型化设计，故使整体机构紧凑、传动效 率、传动精度、动态响应能力、冗余能力提高。(1)结构紧凑。采取直线传动的方案，将位移传感器小型化并内置安装，传感器的 零位中心为两个电机的中间分界处。能够安装于旋转式机电作动器不能安装的细长形空 间；(2)快响应。圆筒型直线电机与螺栓组件等实现无间隙传动，提高了机电伺服作动 器的响应能力；(3)双余度。两个独立电机，可以同时工作、互换工作、替换工作，形成双余度。附图说明图1是机电作动器结构图；其中，1、螺栓组件、2、左端盖、3和13、定向轴承、2个圆筒型余度直线电机(4和 14、初级绕组、5和15、初级轭部、7、次级铁芯)、6、位移传感器、8、后端盖、9、支耳组件、10、 前轴承组件、11、壳体组件、12、后轴承组件。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步的说明一种圆筒型余度直线运动机电作动器。包括螺栓组件1、左端盖2、定向轴承3和 13、2个圆筒型余度直线电机(初级绕组4和14、初级轭部5和15、次级铁芯7)、位移传感 器6、后端盖8、支耳组件9、前轴承组件10、壳体组件11、后轴承组件12。该机电作动器为圆筒型，采用双独立绕组、双初级轭部的余度直线电机；即在圆筒 内侧安装2个独立的圆筒型直线电机(初级绕组4和14、初级轭部5和15)、在2个电机之 间使用定向轴承13对2个圆筒型直线电机支撑和定向，并对2个电机的磁路进行隔离，2个 电机共用一个次级铁芯7作为动子，铁芯为两个电机初级绕组共用。省去中间传动装置，提 高机构传动效率和系统的响应能；螺栓组件1通过螺纹与圆筒型直线电机次级铁芯7相联；此处螺栓组件与电机次 级铁芯同轴螺纹连接，无间隙传动；支耳组件9通过螺栓与后端盖8相连，机电作动器通过 螺栓组件1、支耳组件9连接在需要驱动的负载上，支耳组件9 一端为旋转运动，螺栓组件1 端为伸缩和旋转的组合运动。位移传感器6通过锁紧螺母固定于前后支撑轴承座10、12上，通过前后轴承座连 接在次级铁芯7和支耳组件9上，检测次级铁芯7相对于支耳组件9 (即壳体)的运动量。 将LVDT传感器6内置，两个直线电机共用，实现了小型化；前端盖2和后端盖8和作动器壳体固连，前端盖2和圆筒型直线电机之间安装定 向轴承3 ；轴承3和13固定在端盖右侧，起到支撑和导向作用。所述机电作动器结构紧凑，整机为细长圆形型，易于狭小空间安装。满足细长型安 装空间的要求。通过配置标准控制驱动器后，组成机电伺服系统。给直线电机通电，通过控制驱动 器实现对电机的控制，使任一个或两个电机产生电磁转矩带动次级铁芯直线运动，进而带 动螺栓组件直线运动。通过LVDT来检测电机的直线位置、速度，来实现机电作动器的速度、 位移闭环反馈。权利要求1.一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器，包括壳体组件，电机，位 移传感器；其特征在于壳体组件外形为圆筒型，电机为圆筒型直线电机，置于壳体组件内 部，位移传感器安装于壳体组件内部，检测电机动子相对于壳体组件的运动量。2.如权利要求1所述的一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器，其特 征在于所述的机电作动器包括2个独立的圆筒型直线电机，包括2个初级绕组0、14)和 2个初级轭部(5、15)；共用1个次级铁芯(7)。3.如权利要求2所述的一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器，其特 征在于使用定向轴承(13)对2个圆筒型直线电机支撑和定向，并对2个电机的磁路进行 隔1 °专利摘要本技术属于电机技术，具体涉及一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器。目的是结构紧凑、双余度、传动精度和动态响应能力高。它包括壳体组件，电机，位移传感器；其中，壳体组件外形为圆筒型，电机为圆筒型直线电机，置于壳体组件内部，位移传感器安装于壳体组件内部，检测电机动子相对于壳体组件的运动量。所述机电作动器包括2个独立的圆筒型直线电机，包括2个初级绕组和2个初级轭部；共用1个次级铁芯。本技术的优点是两个独立的初级绕组、轭部共用次级铁芯，传感器内置并小型化设计，故使整体机构紧凑、传动效率、传动精度、动态响应能力、冗余能力提高。文档编号H02K16/04GK201877980SQ201020617328公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日专利技术者尹升爱, 纪长松, 郑湘萍, 郑继贵, 韩继文 申请人:北京精密机电控制设备研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于细长安装空间圆筒型余度直线运动机电作动器，包括：壳体组件，电机，位移传感器；其特征在于：壳体组件外形为圆筒型，电机为圆筒型直线电机，置于壳体组件内部，位移传感器安装于壳体组件内部，检测电机动子相对于壳体组件的运动量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑继贵，郑湘萍，韩继文，尹升爱，纪长松，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：实用新型
国别省市：11