[发明专利]一种用于振动主动控制的离心式作动器

说明书

本发明属于机电控制技术领域，具体涉及一种用于振动主动控制的离心式作动器。本发明中，电机固定安装在机架上，电机与电机锥齿轮固定连接，电机锥齿轮齿面同时与中心轴锥齿轮齿面和空心轴锥齿轮齿面啮合，中心轴锥齿轮通过键连接在中心轴上；空心轴锥齿轮与空心轴连接；内环偏心块与内环轮支架的一端连接，内环轮支架的另一端与空心轴固定连接；外环偏心块与外环轮支架连接，外环轮支架上套有胀套，胀套与中心轴的一端固定连接，中心轴的另一端与旋转变压器连接。本发明结构紧凑、功能界面清晰、实现容易、用于振动主动控制的离心式作动器，提高空间利用率，又便于安装拆卸。

技术领域

本发明属于机电控制技术领域，具体涉及一种用于振动主动控制的离心式作动器。

背景技术

离心式作动器是将偏心质量块旋转产生的离心力作为输出力的设备。通过控制偏心轮组的转速和相位，可产生幅值、频率和相位可控的振动力，相比于传统的电磁式作动器，离心式作动器具有更好的功重比，而且还具有工作频率可调、可靠性高等优势，在直升机振动主动控制等领域具有广泛的应用前景。

离心式作动器已成为国外先进直升机振动主动控制系统的主流配置。国外在黑鹰等直升机上已经使用了离心式作动器，国内尚且没有离心式作动器的应用案例。目前的研究和应用方案中，偏心轮的布局上皆采用一致性设计，偏心轮分别在各自的圆环内旋转，占据较大的空间，难以进一步提高作动器的功重比。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对现有产品的技术瓶颈，偏心轮布局采用同心扇形块的非一致性设计，通过锥齿轮同速反转机构进行驱动，从而实现了一个结构紧凑、功能界面清晰、实现容易、用于振动主动控制的离心式作动器，提高空间利用率，又便于安装拆卸。

本发明采用的技术方案：

一种用于振动主动控制的离心式作动器，包括机架、电机、电机锥齿轮、空心轴锥齿轮、空心轴、内环轮支架、内环偏心块、中心轴锥齿轮、中心轴、胀套、外环轮支架、外环偏心块、旋转变压器；电机固定安装在机架上，电机与电机锥齿轮固定连接，电机锥齿轮齿面同时与中心轴锥齿轮齿面和空心轴锥齿轮齿面啮合，中心轴锥齿轮通过键连接在中心轴上；空心轴锥齿轮与空心轴连接；内环偏心块与内环轮支架的一端连接，内环轮支架的另一端与空心轴固定连接；外环偏心块与外环轮支架连接，外环轮支架上套有胀套，胀套与中心轴的一端固定连接，中心轴的另一端与旋转变压器连接。

所述中心轴随中心轴锥齿轮的转动而转动。

所述旋转变压器用于测量中心轴的角度和角速度。

所述内环偏心块的驱动路线为：电机驱动电机锥齿轮转动，电机锥齿轮通过啮合带动空心轴锥齿轮，并通过空心轴和内环轮支架带动内环偏心块旋转。

所述外环偏心块的驱动路线为：电机驱动电机锥齿轮转动，电机锥齿轮通过啮合带动中心轴锥齿轮，并通过中心轴、胀套和外环轮支架带动外环偏心块旋转。

在同速反转旋转过程中，内环偏心块和外环偏心块产生的离心力在水平方向抵消，竖直方向叠加，从而产生竖直方向的交变振动力。

作动器包括两组内环偏心块和外环偏心块，两组内环偏心块和外环偏心块进行速度和相位配合，可产生幅值、相位、频率可控的竖直方向振动力。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的一种用于振动主动控制的离心式作动器，实现功能分层，使得电机和偏心轮组的更换易于执行，便于作动器系列化；

(2)本发明提供的一种用于振动主动控制的离心式作动器，采用单电机控制两个离心轮，从而实现单方向的离心输出力，控制简易；

(3)本发明提供的一种用于振动主动控制的离心式作动器，提高了空间利用率，又便于安装拆卸。

附图说明