[发明专利]一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构

说明书

本发明公开了一种推力矢量控制的滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，由若干个伺服单元构成，若干个伺服单元环绕燃气舵机舱的内壁布置，每个伺服单元的输出端伸出燃气舵机舱尾端面后连接一片舵片，伺服单元包括伺服电机、滚珠丝杠传动机构、固定架、拨叉机构、舵轴和角度传感器，伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠将旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动，丝杠螺母通过滑块与拨叉机构刚性连接，带动舵片机构偏转。本发明结构紧凑，体积小，具有较高的精度和传动稳定性，并通过角度传感器实时监测舵片的偏转角度，反馈给伺服电机控制器可实现燃气舵伺服系统闭环控制，减小干扰对舵片偏转角度的影响，从而极大提高系统的控制精度。

技术领域

本发明属于舵机技术领域，具体涉及一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构。

背景技术

燃气舵舵机系统是导弹实现大攻角推力矢量控制的关键机构，由于电动舵机具有可靠性高、使用维护简便，制造、装调难度较低等优点，现有的燃气舵舵机系统通常采用电动舵机。机械结构设计是电动舵机设计的难点之一，电动舵机的减速传动机构不仅要求摩擦小、间隙小、体积小，还要求具有高低温形变小等特性。目前的电动舵机使用最多的是齿轮传动机构，虽然各种形式的齿轮机构可以实现参数的任意设计和大传动比，但一般间隙较大，重量和体积也较大，且传动环节多，非线性因素多，不符合小型导弹总体结构要求。另外，在燃气舵的实际工作过程中，舵片会受到较大的铰链力矩，对舵片的控制造成极大的干扰，由于空间的限制，很少有燃气舵设置舵片角度的实时监测装置，限制了系统的控制精度。

发明内容

本发明提出了一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，以滚珠丝杠传动机构所为其减速传动机构，且具有实时监测舵片角度和反馈功能。

实现本发明的技术解决方案为：一种滚珠丝杠式燃气舵伺服机构，由若干个伺服单元构成，若干个伺服单元环绕燃气舵机舱的内壁布置，每个伺服单元的输出端伸出燃气舵机舱尾端面后连接一片舵片，伺服单元包括伺服电机、滚珠丝杠传动机构、固定架、拨叉机构、舵轴和角度传感器，伺服电机的输出轴和滚珠丝杠传动机构的一端通过联轴器直连，伺服电机带动滚珠丝杠传动机构同步转动，滚珠丝杠传动机构再与拨叉机构的一端固连，拨叉机构的另一端通过舵轴连接舵片，实现拨叉机构拨动舵片偏转，角度传感器设置在舵轴上，伺服电机和滚珠丝杠传动机构通过固定架固定在燃气舵机舱内壁。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)采用了滚珠丝杠副的传动方式，使燃气舵间隙小，精度高，体积小，结构紧凑，采用导轨提高了传动的可靠性和稳定性。

(2)所设计的伺服机构能够独立操纵舵片偏转，可用于任意舵片的驱动控制，极大提高了导弹设计的集成度和灵活性。

(3)考虑到燃气舵的高温工作环境，在舵片和舵轴之间做了隔热措施，有效防止机械零件在高温下的工作失效。

(4)使用角度传感器实时监测舵片的偏转角度，占用空间小，角度传感器将数据反馈给电机控制器可实现燃气舵伺服系统闭环控制，减小干扰对舵片偏转角度的影响，从而极大提高系统的控制精度。

附图说明

图1是本发明滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的整体结构示意图。

图2是本发明滚珠丝杠式燃气舵伺服机构舵机的内部结构示意图。

图3是本发明滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的传动结构示意图。

图4是本发明滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的固定架结构示意图。

图5是本发明滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的舵轴舵片半剖示意图。

图6是本发明滚珠丝杠式燃气舵伺服机构的角度传感器安装示意图。

具体实施方式