本发明涉及飞行器舵系统,尤其涉及一种具有双向抗高过载能力的舵系统。
背景技术:
1、舵机作为控制飞行器飞行姿态的重要执行机构,其性能直接决定飞行器的质量。为满足新一代飞行器的需求,电动舵机必须具备小型一体化、高集成化、抗高过载等特点,远程高过载飞行器在发射时会承受短时间的多方向高过载冲击,对舵机提出了较高的设计要求。
2、目前国内常用的舵机结构在小型化、抗高过载领域均存在较多问题,常见的传动机构质量体积较大,不利于小型化、轻量化设计,而且存在传动效率过低,功耗严重等问题;在高过载冲击的情况下容易出现传动机构某环节被破坏、轴承损坏等问题,导致传动能力下降甚至失效,且绝大部份常见的传动机构仅能承受单向过载冲击,不具备承受双向抗高过载能力。
3、目前国内现有飞行器的舵机体积和质量较大,在承受10000g以上的高过载冲击条件下,零部件容易发生变形甚至破坏,难以满足双向高过载冲击后正常工作的条件。因此,针对上述问题,如何在有限空间内,克服飞行器高过载冲击环境的难点,设计一种具备双向抗高过载能力的舵机,是本领域技术人员亟需解决的重要技术问题。
4、现有的抗高过载舵系统技术方案存在装配工艺复杂,在批量生产中存在产量低、时间长的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种具有双向抗高过载能力的舵系统,用以解决传统伺服机构抗过载能力差以及不能小型化的问题。
2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
3、本发明提供了一种具有双向抗高过载能力的舵系统,包括结构相同的第一组传动部件和第二组传动部件以及一体式主框架结构;
4、一体式主框架结构的中心处沿竖直方向设有中空圆筒状的舵片固定轴;绕舵片固定轴设有结构相同且内部均设有空腔的第一固定平台和第二固定平台,第一固定平台和第二固定平台关于舵片固定轴对称;第一组传动部件设于第一固定平台的空腔内,第二组传动部件设于第二固定平台的空腔内。
5、在一种可能的设计中,第一组传动部件包括第一伺服电机和第一滚珠丝杠;第二组传动部件包括第二伺服电机与第二滚珠丝杠。
6、在一种可能的设计中,第一组传动部件和第二组传动部件的顶端和底端均对应设有抗过载组件。
7、在一种可能的设计中,抗过载组件包括抗过载螺堵和钢珠。
8、在一种可能的设计中,舵系统还包括第一中盖和第二中盖,第一中盖设于第一固定平台的顶面上,第二中盖设于第二固定平台的顶面上。
9、在一种可能的设计中,钢珠与第一滚珠丝杠以及第二滚珠丝杠的两端均保持0.1-0.2mm的距离。
10、在一种可能的设计中,第一伺服电机包括第一伺服电机转子;第二伺服电机包括第二伺服电机转子。
11、在一种可能的设计中,滚珠与第一伺服电机转子以及第二伺服电机转子的两端均保持0.1-0.2mm的距离。
12、在一种可能的设计中,第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠上均设有丝杠螺母;第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠上靠近其顶端和底端的位置处均设有丝杠轴承。
13、在一种可能的设计中,第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠上靠近其顶端的位置处还均设有丝杠顶盖;丝杠顶盖用于将对应的滚珠丝杠的顶部固定在一体式框架结构上。
14、与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
15、(1)本发明对主框架进行了抗过载设计:本发明采用一体式主框架结构,将第一组传动部件和第二组传动部件均集成在一体式主框架结构内,不仅提高了舵系统的抗冲击能力,还提高了舵系统的集成度。
16、(2)本发明的针对舵系统的驱动控制盒进行了抗过载设计:通过在第一驱动控制盒和第二驱动控制盒的顶面设置灌封口并灌封胶水,将舵系统的驱动模块和控制模块固定住,不仅大幅度减少了线路间短路的风险,更重要的是对电子器件起到保护作用,抵抗冲击带来的影响,保证舵系统的正常工作。
17、(3)本发明针对传动结构进行了抗过载设计:在第一组传动部件和第二组传动部件的顶端和底端均设置了抗过载组件,且保证两个滚珠丝杠、两个电机转子与钢珠间有0.1-0.2mm的距离,保证两滚珠丝杠和两电机转子在受冲击作用时有一定缓冲空间,进而减小过载冲击带来的影响,从而达到在高过载情况下缓解冲击力、保护传动结构正常工作的作用。
18、(4)本发明针对舵轴进行了抗高过载设计:本发明采用滑动轴承作为承载轴承,其具有耐磨、承载能力强的优点;采用的环向角位移传感器采用同轴式电位计,该同轴式电位计具有10000g以上的抗过载能力,本发明保证了舵轴在过载工况下的工作可靠性。
19、本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,包括结构相同的第一组传动部件和第二组传动部件以及一体式主框架结构;
2.根据权利要求1所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述第一组传动部件包括第一伺服电机和第一滚珠丝杠;所述第二组传动部件包括第二伺服电机与第二滚珠丝杠。
3.根据权利要求2所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述第一组传动部件和所述第二组传动部件的顶端和底端均对应设有抗过载组件。
4.根据权利要求3所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述抗过载组件包括抗过载螺堵和钢珠。
5.根据权利要求4所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述舵系统还包括第一中盖和第二中盖,所述第一中盖设于所述第一固定平台的顶面上,所述第二中盖设于第二固定平台的顶面上。
6.根据权利要求5所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述钢珠与第一滚珠丝杠以及第二滚珠丝杠的两端均保持0.1-0.2mm的距离。
7.根据权利要求6所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述第一伺服电机包括第一伺服电机转子;所述第二伺服电机包括第二伺服电机转子。
8.根据权利要求7所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述滚珠与所述第一伺服电机转子以及第二伺服电机转子的两端均保持0.1-0.2mm的距离。
9.根据权利要求8所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠上均设有丝杠螺母;所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠上靠近其顶端和底端的位置处均设有丝杠轴承。
10.根据权利要求9所述的具有双向抗高过载能力的舵系统,其特征在于,所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠上靠近其顶端的位置处还均设有丝杠顶盖;所述丝杠顶盖用于将对应的滚珠丝杠的顶部固定在一体式框架结构上。
