[发明专利]一种大功率双余度直线输出电动执行机构

说明书

本发明公开一种大功率双余度直线输出电动执行机构，包括壳体组件以及位于壳体中的电机组件、行星差动组件、行星滚柱丝杠组件、电位器，所述电机组件通过所述行星差动组件和所述行星滚柱丝杠组件，将高速旋转运动转化成直线位移，所述电位器与所述行星滚柱丝杠组件平行布置，并通过插槽联接，形成位置反馈。本发明极大提高了机电作动器的承载能力，有效的解决了传统力综合式余度方案引起的力纷争和备份通道反向发电问题，整体结构简单，径向包络尺寸小，装配方便。

技术领域

本发明属于机电伺服技术领域，尤其涉及以一种差动轮系作为减速机构的双余度直线输出大功率电动执行机构。

背景技术

在航天运载领域，飞控系统要求火箭发动机推力矢量伺服机构具有极高的可靠性，以确保即使在推力矢量伺服机构出现故障时，运载火箭仍能顺利完成飞行任务，现有成熟技术通常采用多余度液压伺服机构。

相较于液压伺服机构，机电作动器具有体积小、重量轻、易维护、能源清洁等特点，但其功率小，承载能力低，无法满足运载火箭飞控系统要求，尤其是火箭一级伺服系统。因此，研发出同功率等级的余度机电伺服机构意义重大。

发明内容

本发明提供了一种大功率双余度直线输出电动执行机构，极大提高了机电作动器的承载能力，有效的解决了传统力综合式余度方案引起的力纷争和备份通道反向发电问题，整体结构简单，径向包络尺寸小，装配方便。

本发明的技术方案：

包括壳体组件以及位于壳体中的电机组件、行星差动组件、行星滚柱丝杠组件、电位器，所述电机组件通过所述行星差动组件和所述行星滚柱丝杠组件，将高速旋转运动转化成直线位移，所述电位器与所述行星滚柱丝杠组件平行布置，并通过插槽联接，形成位置反馈。

进一步地，所述电机组件包括第一电机组件和第二电机组件，所述第一电机组件和所述第二电机组件并行布置；

其中，第一电机组件中第一电机齿轮17、第一电机11、第一电磁制动器13和第一旋转变压器15依次同轴布置，第二电机齿轮18、第二电机12、第二电磁制动器14和第二旋转变压器16也依次同轴布置；第一电机齿轮17和第二电机齿轮18分别通过销轴与第一电机11和第二电机12输出轴相连，第一电磁制动器13和第二电磁制动器14分别用于控制第一电机11和第二12电机的启动和制动，第一旋转变压器15和第二旋转变压器16分别用于反馈第一电机11和第二电机12的位置信息。

进一步地，所述行星差动组件包括行星架组件、内外齿圈22、两个外齿圈支撑轴承23、24、惰轮25和两个惰轮支撑轴承26、27；

所述行星架组件与位于其内部的所述第一电机齿轮17外齿啮合，所述行星架组件还与位于其外部的所述内外齿圈22的内侧轮齿相啮合，所述内外齿圈22的外侧轮齿与所述惰轮25外齿啮合，所述惰轮25与所述第二电机齿轮18外齿啮合；

所述第一电机齿轮17和所述第二电机齿轮18作为所述行星差动组件的两个输入端，所述行星架组件作为行星差动组件的输出端，所述输入端和所述输出端位于所述行星差动组件两侧；

行星架组件为左右分体式中空结构，包括第一行星架2101、第二行星架2102、三个行星轮2103、三个行星轮轴2104、九个行星轮支撑轴承2105、第一行星架支撑轴承2106和第二行星架支撑轴承2107；所述第一行星架2101和所述第二行星架2102通过所述三个行星轮轴2104左右连接为一体，所述三个行星轮2103分别安装于所述行星轮轴2104上，所述行星轮2103能同时与所述内外齿圈22的内侧轮齿和所述第一电机11齿轮相啮合；

所述第一行星架2101一端侧壁沿圆周均布三个轴向通孔，所述行星轮轴2104通过此孔连接所述第一行星架2101与所述第二行星架2102，所述第一行星架2101同轴的另一端有输出外齿轮；