[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

说明书

本发明为一种基于级联式行星滚柱丝杠副的多余度全电作动装置，包括：行星滚柱丝杠副组件、冗余作动组件、中空传动轴、缓冲组件、安装壳体和电机等。中空传动轴安装在安装壳体上，主电机和副电机安装在安装壳体上，通过齿轮驱动中空传动轴旋转；两级滚柱丝杠副组成了级联式行星滚柱丝杠副，当某级丝杠副发生卡滞时，另一级丝杠副仍可实现传动；冗余作动组件的蜗轮与一级丝杠末端固连，在主电机和副电机同时发生故障时，冗余作动组件带动一级丝杠旋转，实现系统的直线输出；缓冲环安装在推力轴承和背紧螺母中间用于减缓中空传动轴及一级丝杠的到位冲击。本发明能够防止舵面伺服驱动系统的机械卡滞及卡死，并实现多余度全电驱动，提高系统的可靠性。

技术领域

本发明为一种多余度全电作动装置，特别是针对一种基于级联式行星滚柱丝杠副的多余度全电作动装置，属于功率电传、飞行器伺服驱动控制领域。

背景技术

随着全电飞机的的发展要求，全电作动装置逐渐得到了更多的关注。相对于传统的集中式液压伺服作动装置和电静液作动装置，全电作动装置具有结构简单，功重比高，安装空间小等优势，然而机械卡滞、卡死等问题很大程度上限制了全电作动装置的应用。

现用全电作动装置存在容错能力差、机械卡滞、卡死等问题，难以保证飞控系统的可靠度。因此，为了满足未来国家民用和军用飞机发展需求，提高功率电传作动系统中全电作动装置的可靠性，设计一种能够解决机械卡滞、卡死现象的多余度全电作动装置，对适应功率电传飞控操纵系统的发展需求具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于级联式行星滚柱丝杠副，能够解决机械卡滞、卡死现象的多余度全电作动装置，用于对飞行器舵面的伺服驱动控制。

一种基于级联式行星滚柱丝杠副的多余度全电作动装置，包括：行星滚柱丝杠副组件、冗余作动组件、中空传动轴、缓冲组件、安装壳体和电机等。一级行星滚柱丝杠副组件包括一级丝杠、一级滚动副及一级限位块，一级滚动副安装在中空传动轴内部，与一级丝杠组成了一级行星滚柱丝杠副，一级限位块安装在中空传动轴末端，用于防止一级丝杠旋出；一级缓冲组件包括一级缓冲环1、一级缓冲环2、一级缓冲环3、一级缓冲环4、小推力轴承和小背紧螺母，小推力轴承座圈紧贴一级丝杠轴肩安装，一级缓冲环安装在小推力轴承和小背紧螺母中间用于减缓一级丝杠的到位冲击；二级行星滚柱丝杠副组件包括二级螺母、二级滚动副及二级限位块，二级滚动副安装在中空传动轴外侧，与二级螺母组成了二级行星滚柱丝杠副，二级限位块安装在二级螺母末端，用于防止中空传动轴旋出；二级缓冲组件包括二级缓冲环1、二级缓冲环2、二级缓冲环3、二级缓冲环4、大推力轴承和大背紧螺母，大推力轴承座圈紧贴中空传动轴的轴肩安装，二级缓冲环安装在大推力轴承和大背紧螺母中间用于减缓中空传动轴的到位冲击；中空传动轴通过轴承等安装在安装壳体上，主电机和副电机安装在安装壳体上，通过齿轮驱动中空传动轴旋转；冗余作动组件的蜗轮与一级丝杠末端固连；冗余作动组件包括备份电机、蜗杆轴、蜗轮、舵面连接壳体1、辅助刹车和舵面连接壳体2，备份电机和辅助刹车分别通过蜗杆轴两端齿轮驱动蜗杆轴，蜗蜗轮和蜗杆轴通过轴承安装在舵面连接壳体1和舵面连接壳体2内部，并互相啮合。

所述的一种基于级联式行星滚柱丝杠副的多余度全电作动装置，中空传动轴通过轴承等安装在安装壳体上，主电机和副电机安装在安装壳体上，通过齿轮驱动中空传动轴旋转；

所述的一级行星滚柱丝杠副组件，包括一级丝杠、一级滚动副及一级限位块，一级滚动副安装在中空传动轴内部，与一级丝杠组成了一级行星滚柱丝杠副，一级限位块安装在中空传动轴末端，用于防止一级丝杠旋出；

所述的一级缓冲组件，包括一级缓冲环1、一级缓冲环2、一级缓冲环3、一级缓冲环4、小推力轴承和小背紧螺母，小推力轴承座圈紧贴一级丝杠轴肩安装，一级缓冲环安装在小推力轴承和小背紧螺母中间用于减缓一级丝杠的到位冲击；