一种用于水下航行器的舵机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102632988A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102632988A(43)申请公布日2012.08.15(21)申请号201210097424.5(22)申请日2012.04.05(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人许晖宋保维潘光李执山张福斌曹永辉(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.B63H25/26(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书88页页附图附图77页(54)发明名称一种用于水下航行器的舵机(57)摘要一种用于水下航行器的舵机，减速器、丝杠螺母、电阻式位置传感器和接插件位于减速器一侧，且丝杠和螺母同轴布置，舵机结构紧凑，减小了舵机的安装尺寸。在丝杠中部嵌入行程嵌块，当丝杠伸出一定距离时行程嵌块与外端盖内壁贴紧，限定了丝杠的伸出距离；丝杠与驱动螺母配合一端，驱动螺母内盲孔有一定深度，丝杠回退时，丝杠靠近螺母端行程凸台与驱动螺母内孔端面贴紧，限定了丝杠的回退距离。本发明通过丝杠螺母机构的反方向行程自锁，舵机实现了牢靠的机械自锁，维持舵面的稳定。所采用的空心杯直流电机转动惯量小，丝杠螺母机构通过深沟球轴承、滚珠和直线轴承支撑与导向，减小了摩擦阻力，提高了舵机的响应速度。CN1026398ACN102632988A权利要求书1/2页1.一种用于水下航行器的舵机，其特征在于，包括接插件、直流电机、减速器、导向套外壳、轴承外壳、外端盖、标尺牌、丝杠螺母机构和位置反馈组件；并且：a.丝杠螺母机构包括丝杠、直线轴承、驱动螺母和行程嵌块；其中，直线轴承套装在丝杠上，并使所述直线轴承圆周上的通槽与丝杠上的位置反馈组件安装槽相对应；驱动螺母套装在丝杠的螺纹端；行程嵌块固定在丝杠上的位置反馈组件安装槽内；b.位置反馈组件包括连接杆、导向轴承、指针、导向杆、传感器安装座、接插件安装板、位置传感器和连接螺母；连接杆下端通过行程嵌块上的安装孔装入位于丝杠上的连接杆插孔内；连接杆的上端装入连接螺母外表面的贯通槽内；导向轴承套装在连接杆邻近行程嵌块一端，并位于导向套外壳圆周表面的导向轴承滑槽内；指针固定在位于连接杆中部的定位螺纹套上；导向杆的一端装入连接螺母的螺纹孔内，位置传感器的轴杆通过联轴器与导向杆的另一端连接；在所述位置传感器上套装有接插件安装板；在接插件安装板与连接螺母之间的位置传感器上套装有传感器安装座；所述位置传感器与传感器安装座之间固连；所述接插件安装板与位置传感器之间间隙配合；c.导向套外壳套装在直线轴承上，并且两者之间紧密配合；导向套外壳的一个端面与轴承外壳固连，另一个端面有外端盖；标尺牌粘贴在导向套外壳的外圆表面；d.轴承外壳套装在驱动螺母上，并且该轴承外壳的端面与导向套外壳的端面配合；在导向套外壳的内孔表面有滚珠槽，通过滚珠使导向套外壳与驱动螺母之间动配合；轴承外壳与导向套外壳连接的一端与驱动螺母之间间隙配合；轴承外壳的另一端套装在轴承上，并且两者之间紧密配合；轴承套装在驱动螺母与螺环的外表面，并通过轴承端盖固紧；轴承端盖套装在轴套上；螺环套装在轴套的内侧；接插件固定在轴承外壳安装有轴承端盖一端端头处的连接法兰上；减速器的输出轴装入轴套的连接孔内，轴套套装在驱动螺母上；减速器的输入轴与直流电机的输出轴之间通过联轴器连接。2.如权利要求1所述一种用于水下航行器的舵机，其特征在于，丝杠分为两段，其中一段的圆周表面有位置反馈组件的安装槽，该安装槽的底部表面有贯通丝杠的连接杆的插孔，在所述连接杆的插孔一侧有螺钉孔，用于固定行程嵌块；所述的连接杆的插孔和行程嵌块固定孔的中心线均垂直于丝杠的中心线；丝杠的另一段圆周表面为与驱动螺母配合的螺纹；在丝杠与驱动螺母配合段的端面有轴向凸出的行程限位凸台。3.如权利要求1所述一种用于水下航行器的舵机，其特征在于，在导向套外壳的圆周表面有一个沿导向套外壳的轴向分布的导向轴承滑槽，并且该导向轴承滑槽贯通该导向套外壳壳体；所述导向轴承滑槽的宽度略大于导向轴承的外径；导向套外壳的一端端面均布有外端盖的固定孔；导向套外壳的另一端端面有连接轴承外壳的连接法兰。4.如权利要求1所述一种用于水下航行器的舵机，其特征在于，外端盖的内孔为阶梯状，其中小孔径处与丝杠间隙配合，大孔径处大于行程嵌块的外形尺寸；外端盖的内孔中的阶梯端面形成了行程嵌块的限位面。5.如权利要求1所述一种用于水下航行器的舵机，其特征在于，在轴承外壳的中部有一对径向凸出的与航行器的壳体连接的安装台，在该安装台上有传感器安装座的安装孔；所述的安装台在轴承外壳的外圆表面的位置与该轴承外壳内孔中环形挡台的位置相对应。6.如权利要求1所述一种用于水下航行器的舵机，其特征在于，所述位置反馈组