[实用新型]一种用于水下航行器的舵机

说明书

技术领域

本发明为一种舵机，具体应用于水下航行器平台。

背景技术

水下航行器越来越广泛的应用于各种海洋活动，舵机作为水下航行器姿态调整机构，对航行器的性能起着关键的作用。通过查阅相关的文献，目前应用于水下航行器的舵机较少，传统舵机难以应用于水下航行器上，主要有以下几点不足：(1)水下航行器内部供舵机安装的空间小，冲击振动大，传统舵机在满足输出功率条件下尺寸大，且难以满足抗冲击振动的要求(2)不具备可靠的自锁功能，水下航行器舵面在水下经受海浪的冲击，必需可靠地自锁以保证舵面稳定不受干扰。(3)传统舵机传动过程中机械摩擦阻力大，响应时间长，不能够很好地满足水下航行器姿态实时调节的需求。

发明专利200910161480.9为一种应用于直升机航模的滑动式航模舵机，蜗轮蜗杆装置中的蜗杆与驱动电机的转动轴固接并同轴，蜗轮与传动螺杆固接并同轴，套筒与传动螺杆通过螺纹连接，将传动螺杆旋转运动转换为直线运动，套筒与直线式位置传感器固定连接，反馈套筒位置信号。该发明通过蜗轮蜗杆机构进行减速，减速比较小，输出转矩小，机械效率较低，蜗轮蜗杆机构垂直布置，占用空间体积大，结构不够紧凑。套筒在方形开槽内做直线运动，套筒与舵杆不便于连接。

实用新型专利200820108942.1为一种电动舵机，包括滚珠丝杠、丝杠螺母、增力环、摆动体和输出轴等，丝杠上套接有方形丝杠螺母，丝杠螺母两侧面与摆动体下端的U形槽配合，带动摆动体旋转，摆动体旋转到一定角度与壳内壁接触，起到行程限定作用。该新型专利实现了输出轴角度输出，不能实现直线输出。

实用新型专利201120006972.3为一种模型飞机的丝杠舵机，支架体上两端开有轴承孔，丝杠通过轴承固定在支架体上。滑块通过螺纹套入丝杠中，滑块上部为方形结构，穿过支架体所开方形槽中。驱动电机与支架体并行紧靠排列，驱动电机与丝杠端部连接一级齿轮组，进行运动的传递与减速。舵机结构紧凑，安装体积小，采用一级齿轮减速，输出力矩大小有限，丝杠通过两端轴承起到支撑，刚性比较差，不能抗冲击振动，齿轮组没有经过壳体包围，没有实现很好的润滑，机械摩擦损耗大。

发明内容

为克服现有技术中存在的舵机尺寸大、难以满足抗冲击振动的要求，或者可靠性较差，或者响应时间较长，不能够很好地满足水下航行器姿态实时调节的需求的不足，本发明提出了一种用于水下航行器的小型舵机。

本发明包括接插件、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。