帶制動器的電動執(zhí)行器的制造方法
【專利摘要】一種帶制動器的電動執(zhí)行器，包括電機部件、傳動部件、減速部件和電動缸部件，其中，電機部件依次連接傳動部件、減速部件和電動缸部件，并通過傳動部件和減速部件驅(qū)動電動缸部件運動；該電機部件包括智能步進電機、制動器和傳動軸，工作時首先制動器得電并松開處于制動狀態(tài)的傳動軸，然后智能步進電機得電并帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)傳遞動力，在智能步進電機掉電或者損壞的情況下，制動器能夠保證電動缸部件處于鎖死狀況。本發(fā)明不僅可以保證在智能步進電機正常工作時具有定位精度高、承載能力大、反向間隙小、傳動效率高、運行平穩(wěn)、體積小等特點，而且在智能步進電機掉電或者損壞的情況下，促動器將處于鎖死狀況，以利于反射面的穩(wěn)定,適用于高精密主動控制系統(tǒng)。
【專利說明】帶制動器的電動執(zhí)行器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動執(zhí)行機構(gòu)，具體涉及一種用于大型射電望遠鏡主反射面主動控制系統(tǒng)的帶制動器的電動執(zhí)行器，屬于精密機械【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]大型射電望遠鏡主反射面的表面形狀誤差是影響觀測效率的重要因素，對于高頻信號而言，表面形狀誤差較大的主反射面的觀測效率衰減甚至高達5倍之多。為了克服大型射電望遠鏡由于自身重量、風(fēng)載以及溫度變化導(dǎo)致的主反射面表面變形，通常需要對變形量進行補償，使主反射面形狀更符合標準拋物面。為此目的，將主反射面分割為若干分面板，通過促動器帶動各個分面板做微小位移，從而補償主反射面的變形量。然而當(dāng)促動器電機部分掉電或者損壞時，由于整個促動器沒有自鎖功能，因此對主反射面變形量已作出的補償狀態(tài)無法保持，即智能步進電機不能處于鎖死狀況，而退回至原始位置，從而影響了大型射電望遠鏡主反射面形狀的穩(wěn)定，當(dāng)智能步進電機重新通電時，不得不再重新進行補償。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大型射電望遠鏡主反射面調(diào)整用帶制動器的電動執(zhí)行器，達到體積小、效率高、傳動平穩(wěn)、重載磨損小及反向間隙小的效果，而且可以在智能步進電機掉電或者智能步進電機損壞的情況下，整個促動器將處于鎖死狀態(tài)，保持住對主反射面變形量已作出的補償狀態(tài)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種帶制動器的電動執(zhí)行器，其包括電機部件、傳動部件、減速部件和電動缸部件，所述電機部件依次連接傳動部件、減速部件和電動缸部件，并通過傳動部件和減速部件驅(qū)動電動缸部件運動；該電機部件包括智能步進電機、制動器和傳動軸，工作時首先所述制動器得電并松開處于制動狀態(tài)的傳動軸，然后所述智能步進電機得電并帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)傳遞動力，在智能步進電機掉電或者損壞的情況下，所述制動器能夠保證所述電動缸部件處于鎖死狀況。
[0006]進一步地，所述的傳動部件包括齒輪箱、齒輪軸和第二傘齒輪，所述齒輪軸通過軸承安裝在所述齒輪箱上，所述第二傘齒輪固定安裝在該齒輪軸上。
[0007]進一步地，所述的電機部件還包括電機安裝架、聯(lián)軸器、第一傘齒輪和屏蔽盒，所述電機安裝架固定于所述齒輪箱上，所述智能步進電機固定在電機安裝架上，所述傳動軸通過軸承安裝在所述齒輪箱側(cè)面的箱體上且與所述齒輪軸正交，該傳動軸通過所述聯(lián)軸器與智能步進電機連接，所述第一傘齒輪安裝在該傳動軸上并與第二傘齒輪嚙合，所述制動器通過所述電機安裝架安裝到所述齒輪箱上且在斷電情況下制動所述傳動軸，所述屏蔽盒固定于所述齒輪箱上，該屏蔽盒上設(shè)有電源信號接口。
[0008]進一步地，所述的智能步進電機的側(cè)面貼有導(dǎo)熱娃片，該智能步進電機通過所述屏蔽盒上的航空插座與外界連接。
[0009]進一步地，所述的減速部件包括擺線針輪減速器、安裝座、凸輪定位套和減速器輸出軸，所述擺線針輪減速器通過安裝座安裝于所述齒輪箱上部并且通過所述凸輪定位套與所述齒輪軸連接，所述減速器輸出軸設(shè)置于該擺線針輪減速器的上部并輸出動力。
[0010]進一步地，所述的電動缸部件包括絲桿、絲桿螺母、電動缸殼體、剛導(dǎo)套、拉板和拉桿，所述絲桿與所述減速器輸出軸連接并通過軸承套置于所述電動缸殼體內(nèi)部，所述剛導(dǎo)套通過滑動軸承套置于該電動缸殼體外周，所述拉板固定于該剛導(dǎo)套上，所述拉桿連接于該拉板上，所述絲桿螺母設(shè)置于所述電動缸殼體內(nèi)部且連接于所述絲桿的外周，該絲桿螺母與所述剛導(dǎo)套相固定連接并受所述電動缸殼體內(nèi)的滑道約束只能作直線運動，所述絲桿旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動所述絲桿螺母作上下直線運動，帶動所述剛導(dǎo)套沿電動缸殼體上下運動，進而帶動所述拉板和拉桿運動。
[0011]進一步地，所述的制動器由48V直流電控制。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的帶制動器的電動執(zhí)行器不僅可以保證在智能步進電機正常工作時具有定位精度高、承載能力大、反向間隙小、傳動效率高、運行平穩(wěn)、體積小等特點，而且在智能步進電機掉電或者損壞的情況下，電動缸部件將處于鎖定狀況，將對主反射面的變形量已作出的補償進行鎖定，以避免智能步進電機重新通電時再重復(fù)補償過程，本發(fā)明適用于高精密主動控制系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明電機部件的放大圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，以下實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0016]請參閱圖1，圖示帶制動器的電動執(zhí)行器包括四個部分，分別是電機部件、傳動部件、減速部件和電動缸部件，所述電機部件依次連接傳動部件、減速部件和電動缸部件，并通過傳動部件和減速部件驅(qū)動電動缸部件運動。
[0017]所述的傳動部件包括齒輪箱11、齒輪軸30和第二傘齒輪23 ;所述齒輪軸30通過軸承26和31安裝在所述齒輪箱11上，所述第二傘齒輪23固定安裝在該齒輪軸30上。
[0018]請結(jié)合參閱圖2，所述的電機部件包括智能步進電機18、制動器15、傳動軸20、電機安裝架16、聯(lián)軸器19、第一傘齒輪12和屏蔽盒17。所述電機安裝架16固定于所述齒輪箱11上，所述智能步進電機18固定在電機安裝架16上，所述傳動軸20通過軸承14和21安裝在所述齒輪箱11側(cè)面的箱體上且與所述齒輪軸30正交，該傳動軸20通過所述聯(lián)軸器19與智能步進電機18連接，所述第一傘齒輪12安裝在該傳動軸20上并與第二傘齒輪23嚙合；所述制動器15通過所述電機安裝架16安裝到所述齒輪箱11上，并且該制動器15由48V直流電控制，所述制動器15在斷電的情況下制動所述傳動軸20 ;所述屏蔽盒17用螺絲固定于所述齒輪箱11上，該屏蔽盒17上設(shè)有電源信號接口 ；所述智能步進電機18的側(cè)面貼有導(dǎo)熱硅片，該智能步進電機18通過所述屏蔽盒17上的航空插座與外界連接。工作時，首先所述制動器15得電并松開處于制動狀態(tài)的傳動軸20，然后所述智能步進電機18得電，并通過聯(lián)軸器19帶動傳動軸20旋轉(zhuǎn)而將動力傳遞給第一傘齒輪12，然后第一傘齒輪12再將動力傳給第二傘齒輪23，第二傘齒輪23再帶動齒輪軸30轉(zhuǎn)動將動力輸出。在智能步進電機18掉電或者損壞的情況下，所述制動器15能夠制動鎖定所述傳動軸20，保證所述電動缸部件發(fā)生鎖死狀況，從而保持住對主反射面變形量已作出的補償狀態(tài)。
[0019]請參閱圖1，所述的減速部件包括擺線針輪減速器8、安裝座32、凸輪定位套33和減速器輸出軸35。所述擺線針輪減速器設(shè)置于防護箱7中，并且通過安裝座32安裝于所述齒輪箱11的上部，該擺線針輪減速器8通過所述凸輪定位套33與所述齒輪軸30連接，所述減速器輸出軸35設(shè)置于該擺線針輪減速器8的上部并輸出動力。工作時，首先是齒輪箱11中的齒輪軸30將動力傳遞給凸輪定位套33，然后凸輪定位套33再將力輸入給擺線針輪減速器8，擺線針輪減速器8經(jīng)過變速再將放大扭矩后的力通過減速器輸出軸35輸出給電動缸部件。
[0020]所述的電動缸部件包括絲桿38、絲桿螺母1、電動缸殼體39、剛導(dǎo)套40、拉板4和拉桿41。所述絲桿38與所述減速器輸出軸35連接，并且該絲桿38通過軸承36和37套置于所述電動缸殼體39的內(nèi)部；所述剛導(dǎo)套40通過滑動軸承2套置于該電動缸殼體39的外周，所述拉板4固定于該剛導(dǎo)套40上，所述拉桿41連接于該拉板4上；所述絲桿螺母I設(shè)置于所述電動缸殼體39的內(nèi)部且連接于所述絲桿38的外周，該絲桿螺母I與所述剛導(dǎo)套40相固定連接，并且受所述電動缸殼體39內(nèi)的滑道約束只能作直線運動；所述絲桿38旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動所述絲桿螺母I作上下直線運動，帶動所述剛導(dǎo)套40沿電動缸殼體39上下運動，進而帶動所述拉板4和拉桿41運動。工作時，首先減速部件的減速器輸出軸35將動力通過鍵連接形式傳遞給絲桿38，絲桿38在軸承36和37的支持下旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動絲桿螺母I運動，由于絲桿螺母I受滑道約束，所以只能作上下直線運動；絲杠螺母I運動時，帶動剛導(dǎo)套40沿電動缸殼體39上下運動，由于剛導(dǎo)套40內(nèi)有滑動軸承2，所以磨擦較?。粍倢?dǎo)套40的運動帶動拉板4和拉桿41運動，從而達到驅(qū)動外接大型射電望遠鏡主反射面分面板的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述電動執(zhí)行器包括電機部件、傳動部件、減速部件和電動缸部件，所述電機部件依次連接傳動部件、減速部件和電動缸部件，并通過傳動部件和減速部件驅(qū)動電動缸部件運動；該電機部件包括智能步進電機、制動器和傳動軸，工作時首先所述制動器得電并松開處于制動狀態(tài)的傳動軸，然后所述智能步進電機得電并帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)傳遞動力，在智能步進電機掉電或者損壞的情況下，所述制動器能夠保證所述電動缸部件處于鎖死狀況。
2.如權(quán)利要求1所述的帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述的傳動部件包括齒輪箱、齒輪軸和第二傘齒輪，所述齒輪軸通過軸承安裝在所述齒輪箱上，所述第二傘齒輪固定安裝在該齒輪軸上。
3.如權(quán)利要求2所述的帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述的電機部件還包括電機安裝架、聯(lián)軸器、第一傘齒輪和屏蔽盒，所述電機安裝架固定于所述齒輪箱上，所述智能步進電機固定在電機安裝架上，所述傳動軸通過軸承安裝在所述齒輪箱側(cè)面的箱體上且與所述齒輪軸正交，該傳動軸通過所述聯(lián)軸器與智能步進電機連接，所述第一傘齒輪安裝在該傳動軸上并與第二傘齒輪嚙合，所述制動器通過所述電機安裝架安裝到所述齒輪箱上且在斷電情況下制動所述傳動軸，所述屏蔽盒固定于所述齒輪箱上，該屏蔽盒上設(shè)有電源信號接口。
4.如權(quán)利要求3所述的帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述的智能步進電機的側(cè)面貼有導(dǎo)熱硅片，該智能步進電機通過所述屏蔽盒上的航空插座與外界連接。
5.如權(quán)利要求3所述的帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述的減速部件包括擺線針輪減速器、安裝座、凸輪定位套和減速器輸出軸，所述擺線針輪減速器通過安裝座安裝于所述齒輪箱上部并且通過所述凸輪定位套與所述齒輪軸連接，所述減速器輸出軸設(shè)置于該擺線針輪減速器的上部并輸出動力。
6.如權(quán)利要求5所述的帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述的電動缸部件包括絲桿、絲桿螺母、電動缸殼體、剛導(dǎo)套、拉板和拉桿，所述絲桿與所述減速器輸出軸連接并通過軸承套置于所述電動缸殼體內(nèi)部，所述剛導(dǎo)套通過滑動軸承套置于該電動缸殼體外周，所述拉板固定于該剛導(dǎo)套上，所述拉桿連接于該拉板上，所述絲桿螺母設(shè)置于所述電動缸殼體內(nèi)部且連接于所述絲桿的外周，該絲桿螺母與所述剛導(dǎo)套相固定連接并受所述電動缸殼體內(nèi)的滑道約束只能作直線運動，所述絲桿旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動所述絲桿螺母作上下直線運動，帶動所述剛導(dǎo)套沿電動缸殼體上下運動，進而帶動所述拉板和拉桿運動。
7.如權(quán)利要求1所述的帶制動器的電動執(zhí)行器，其特征在于:所述的制動器由48V直流電控制。
【文檔編號】G05G1/08GK104460822SQ201410537663
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】葉騫, 楊奎民, 朱迪 申請人:上海交通大學(xué)