带上下位锁定多级机电作动器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116014968A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211670015.X(22)申请日2022.12.25(71)申请人四川凌峰航空液压机械有限公司地址618300四川省德阳市广汉市广东路东二段1号(72)发明人郭智匡克焕鲜子衿邹波(51)Int.Cl.H02K7/102(2006.01)H02K7/06(2006.01)H02K7/116(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称带上下位锁定多级机电作动器(57)摘要本发明提出的一种带上下位锁定多级机电作动器，效率高、容错性强。本发明通过下述技术方案实现：主、副电机在经过齿轮系驱动单元，花键套传动轴套合主丝杠，通过带有第一级上下位锁定装置的主丝杠螺母，驱动副丝杠形成机械上两个电机通道驱动的双余度电气通道，装配在主丝杠螺母中空盲孔中的推力角接触球承轴环约束副丝杠，通过带有第二级上下位锁定装置的副丝杠螺母，带动被一级活塞筒止挡隔环隔离的二级活塞筒在一级活塞筒作伸缩运动，一级活塞筒在作动器外筒运动腔体中作伸缩运动，使得整个电作动器系统具有两‑两电气余度容错通道。本发明可以在规定行程下大幅减小带锁定结构长度，解决常规多级机电作动器抱死电机轴而无法承受大载荷的难题。CN116014968ACN116014968A权利要求书1/2页1.一种带上下位锁定多级机电作动器，包括：将作动器外筒(3)径向两侧对称主电机(1)、副电机(20)旋转运动转化为传动腔体中减速器分别联动的主丝杠(4)、花键套传动轴(22)和花键套合副丝杠(19)机械能的齿轮系驱动单元，以及在作动器外筒(3)缸体中作伸缩运动的一级活塞筒(11)，其特征在于：主电机(1)、副电机(20)两台电机在经过齿轮系驱动单元，花键套传动轴(22)套合主丝杠(4)，主丝杠(4)通过带有第一级上下位锁定装置的主丝杠螺母(10)，驱动副丝杠(19)形成机械上两个电机通道驱动的双余度电气通道，装配在主丝杠螺母(10)中空盲孔中的推力角接触球承轴环约束副丝杠(19)，通过带有第二级上下位锁定装置的副丝杠螺母(17)，带动被一级活塞筒(11)止挡隔环隔离的二级活塞筒(18)在一级活塞筒(11)作伸缩运动，一级活塞筒(11)在作动器外筒(3)运动腔体中作伸缩运动，使得整个电作动器系统具有两‑两电气余度容错通道。2.如权利要求1所述的带上下位锁定多级机电作动器，其特征在于：工作时，主电机(1)通过主传动齿轮(2)驱动主丝杠(4)转动，进而驱动主丝杠螺母(10)，带动一级活塞筒(11)沿作动器外筒(3)运动腔伸出，带动第一级上下位锁定装置推动一级上位锁衬套(6)右移，一级上位钢球(5)脱离作动器外筒(3)活塞头内壁环面上位锁槽脱出，主丝杠螺母(10)右端面台阶推动一级活塞筒(11)伸出作动器外筒(3)运动腔，实现一级活塞筒(11)机械锁解锁。3.如权利要求2所述的带上下位锁定多级机电作动器，其特征在于：副电机(20)通过副传动齿轮(21)驱动花键套传动轴(22)轴端齿轮旋转，带动副丝杠(19)(4)同步旋转，通过副丝杠(19)啮合副丝杠螺母(17)，带动二级活塞筒(18)沿一级活塞筒(11)运动腔伸出，推动第二级上下位锁定装置驱动二级上位锁衬套(13)右移，二级上位钢球(12)脱离二级活塞筒(18)内壁环面上位锁槽脱出，副丝杠螺母(17)右端面推动二级活塞筒(18)伸出一级活塞筒(11)运动腔，实现二级活塞筒(18)机械锁解锁。4.如权利要求1所述的带上下位锁定多级机电作动器，其特征在于：齿轮系驱动单元包括：通过主电机(1)输出轴伸入作动器外筒(3)传动腔体中齿轮啮合主传动齿轮(2)带主丝杠(4)旋转的端向齿轮传动系，以及副电机(20)输出轴齿轮通过副传动齿轮(21)啮合花键套传动轴(22)的端向齿轮传动系；传动系具有多个传递给多个互联齿轮输出端相互联接的齿轮。5.如权利要求1所述的带上下位锁定多级机电作动器，其特征在于：安装在作动器外筒(3)中空台阶孔中的推力角接触球轴承内环轴向限位在主丝杠(4)缩颈环端台阶轴上，承受主丝杠(4)的负载，安装在主丝杠螺母(10)中空台阶孔中的双向推力角接触球轴承内环轴向限位在副丝杠(19)上端台阶轴上，承受副丝杠(19)的负载。6.如权利要求5所述的带上下位锁定多级机电作动器，其特征在于：主丝杠螺母(10)设有控制落锁在一级活塞筒(11)活塞头上位锁槽中，在外筒底部内壁锁环槽中滚动锁止的一级上位钢球(5)和落锁在下位锁槽中，沿外筒内壁末端锁环槽滚动的一级下位钢球(9)实现上锁、解锁的第一级上下位锁定装置；副丝杠螺母(17)设有控制落锁在二级活塞筒(18)活塞头上位锁槽中，在二级活塞筒(18)内壁锁环槽中滚