[发明专利]一种基于级联式行星滚柱丝杠副的多余度全电作动装置

权利要求书

1.一种基于级联式行星滚柱丝杠副的多余度全电作动装置，其特征在于：由一级行星滚柱丝杠副组件(1)，一级丝杠(1-1)，一级滚动副(1-2)，一级限位块(1-3)；一级缓冲组件(2)，一级缓冲环1(2-1)，一级缓冲环2(2-2)，一级缓冲环3(2-3)，一级缓冲环4(2-4)，小推力轴承(2-5)，小背紧螺母(2-6)；二级行星滚柱丝杠副组件(3)，二级螺母(3-1)，二级滚动副(3-2)，二级限位块(3-3)；二级缓冲组件(4)，二级缓冲环1(4-1)，二级缓冲环2(4-2)，二级缓冲环3(4-3)，二级缓冲环4(4-4)，大推力轴承(4-5)，大背紧螺母(4-6)；冗余作动组件(5)，备份电机(5-1)，蜗杆轴(5-2)，蜗轮(5-3)，舵面连接壳体1(5-4)，辅助刹车(5-5)，舵面连接壳体2(5-6)；中空传动轴(6)；安装壳体(7)；主电机(8)；副电机(9)组成；

中空传动轴(6)通过轴承等安装在安装壳体(7)上，主电机(8)和副电机(9)安装在安装壳体(7)上，通过齿轮驱动中空传动轴(6)旋转；

一级行星滚柱丝杠副组件(1)包括一级丝杠(1-1)、一级滚动副(1-2)及一级限位块(1-3)，一级滚动副(1-2)安装在中空传动轴(6)内部，与一级丝杠(1-1)组成了一级行星滚柱丝杠副，一级限位块(1-3)安装在中空传动轴(6)末端，用于防止一级丝杠(1-1)旋出；

两组一级缓冲组件(2)分别安装在一级丝杠(1-1)轴肩的两侧；一级缓冲组件(2)包括一级缓冲环1(2-1)、一级缓冲环2(2-2)、一级缓冲环3(2-3)、一级缓冲环4(2-4)、小推力轴承(2-5)和小背紧螺母(2-6)，小推力轴承(2-5)座圈紧贴一级丝杠(1-1)轴肩安装，一级缓冲环安装在小推力轴承(2-5)和小背紧螺母(2-6)中间，用于减缓一级丝杠(1-1)的到位冲击；一级缓冲组件(2)中的缓冲环，在轴向作用力的挤压下会发生径向弹性变形，当一级丝杠(1-1)运动到极限位置时，一部分冲击产生的能量会被缓冲环的弹性变形吸收，另一部分被相邻缓冲环之间的摩擦力转化为热能耗散掉；

二级行星滚柱丝杠副组件(3)包括二级螺母(3-1)、二级滚动副(3-2)及二级限位块(3-3)，二级滚动副(3-2)安装在中空传动轴(6)外侧，与二级螺母(3-1)组成了二级行星滚柱丝杠副，二级限位块(3-3)安装在二级螺母(3-1)末端，用于防止中空传动轴(6)旋出；

两组二级缓冲组件(4)分别安装在中空传动轴(6)与二级滚动副(3-2)接触部分的两侧；二级缓冲组件(4)包括二级缓冲环1(4-1)、二级缓冲环2(4-2)、二级缓冲环3(4-3)、二级缓冲环4(4-4)、大推力轴承(4-5)和大背紧螺母(4-6)，大推力轴承(4-5)座圈紧贴中空传动轴(6)的轴肩安装，二级缓冲环安装在大推力轴承(4-5)和大背紧螺母(4-6)中间用于减缓中空传动轴(6)的到位冲击；二级缓冲组件(4)中的缓冲环，在轴向作用力的挤压下会发生径向弹性变形，当中空传动轴(6)运动到极限位置时，一部分冲击产生的能量会被缓冲环的弹性变形吸收，另一部分被相邻缓冲环之间的摩擦力转化为热能耗散掉；

一级滚柱丝杠副(1)和二级滚柱丝杠副(3)组成了级联式行星滚柱丝杠副，当某级行星滚柱丝杠副发生卡滞或卡死时，另一级行星滚柱丝杠副仍可进行传动；

主电机(8)和副电机(9)采用转矩综合模式驱动系统输出，正常工作状态下由主电机(8)驱动系统，当主电机(8)发生故障，副电机(9)仍可驱动系统进行输出；

冗余作动组件(5)包括备份电机(5-1)、蜗杆轴(5-2)、蜗轮(5-3)、舵面连接壳体1(5-4)、辅助刹车(5-5)和舵面连接壳体2(5-6)，备份电机(5-1)和辅助刹车(5-5)分别通过蜗杆轴(5-2)两端齿轮驱动蜗杆轴(5-2)，蜗杆(5-1)和蜗杆轴(5-2)通过轴承安装在舵面连接壳体1(5-4)和舵面连接壳体2(5-6)内部，并相互啮合；冗余作动组件(5)的蜗轮(5-3)与一级丝杠(1-1)末端固连，在主电机(8)和副电机(9)同时发生故障时，冗余作动组件(5)的备份电机(5-1)驱动蜗轮(5-3)蜗杆轴(5-2)带动一级丝杠(1-1)旋转，实现系统的直线位移和力的输出。