[发明专利]双余度机电作动器

说明书

本申请公开了一种双余度机电作动器，包括：作动杆，配置用于沿第一方向做直线往复运动；第一电机，配置用于经由第一传动系统驱动作动杆进行直线往复运动；第二电机，配置用于经由第二传动系统驱动作动杆进行直线往复运动。第一传动系统包括第一离合器，配置用于将第一传动系统断开以及用于将第一传动系统闭合。第二传动系统包括第二离合器，配置用于将第二传动系统断开以及用于将第二传动系统闭合。双余度机电作动器还包括控制器，配置用于控制第一离合器和第二离合器，实现作动杆的双余度的操作。

技术领域

本申请涉及航天航空技术领域，具体而言，涉及双余度机电作动器。

背景技术

在航天机电伺服系统中，采用余度机电作动器是提高可靠性的有效方法。

以往采用余度机电作动器大多采用差速器或容错电机的方法。差速器可以有效的避免同时工作时的力纷争，但带来转动惯量、惯性力矩以及重量的增加，因此大多应用于小功率、小承载的场合。容错电机一路绕组故障后，其余各路绕组还能继续工作，此种机电作动器可以不用减速器，有效降低作动器输入侧转动惯量，对功率等级、承载大小有较好的适应性，但技术还未成熟，还没有实际应用。

因此，需要提供一种新型的双余度作动器以克服现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明实施例提供了双余度机电作动器，从而克服了现有技术中存在的上述技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种双余度机电作动器，包括：作动杆，作动杆配置用于沿第一方向做直线往复运动；第一电机，配置用于经由第一传动系统驱动作动杆进行直线往复运动；第二电机，配置用于经由第二传动系统驱动作动杆进行直线往复运动。第一传动系统包括第一离合器，配置用于将第一传动系统断开以及用于将第一传动系统闭合。第二传动系统包括第二离合器，配置用于将第二传动系统断开以及用于将第二传动系统闭合。双余度机电作动器还包括控制器，配置用于控制第一离合器和第二离合器，实现作动杆的双余度的操作。

可选地，作动杆包括齿条，并且第一传动系统包括与齿条配合的齿轮，第一离合器设置于齿轮与第一电机之间。

可选地，第一传动系统还包括设置于第一离合器与第一电机之间的第一锥齿轮减速装置，第一锥齿轮减速装置包括与第一电机的电机轴连接的第一锥齿轮和与第一离合器连接的第二锥齿轮，其中第一锥齿轮和第二锥齿轮的齿轮轴彼此垂直。

可选地，第一传动系统还包括与齿轮同轴连接的编码器。

可选地，作动杆安装有轮轴，其中第二传动系统包括与轮轴配合的凸轮机构，第二离合器设置于凸轮机构与第二电机之间。

可选地，轮轴的一端固定于作动杆上，轮轴的另一端设置有与凸轮机构配合的滑轮。

可选地，第二传动系统还包括设置于第二离合器与第二电机之间的第二锥齿轮减速装置，第二锥齿轮减速装置包括与第二电机的电机轴连接的第三锥齿轮和与第二离合器连接的第四锥齿轮，其中第三锥齿轮和第四锥齿轮的齿轮轴彼此垂直。

可选地，第二传动系统还包括与凸轮机构连接的编码器。

可选地，在第一电机、第一传动系统、第二电机和第二传动系统均工作正常的情况下，控制器配置为闭合第二离合器，以及断开第一离合器。在第二电机和/或第二传动系统发生故障的情况下，控制器配置为断开第二离合器，并且闭合第一离合器。

可选地，作动杆还包括圆柱体，齿条和轮轴均设置于圆柱体上。双余度机电作动器还包括套筒构件，套筒构件容纳作动杆的至少一部分，并且作动杆与套筒构件滑动配合。套筒构件与齿轮对应的位置设置有开口，并且套筒构件与轮轴对应的一侧开设有第一滑槽。轮轴经由第一滑槽从套筒构件伸出，并且能够沿第一滑槽做直线往复运动。

可选地，作动杆的底部设置有向外突起并与套筒构件接触的至少一个支撑环。