CN110979620A - 一种舵角控制装置用直线式电动舵机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种舵角控制装置用直线式电动舵机，包括电机组件、盒体、端盖、伸缩螺套、限位螺钉、连接杆、安装板和精密电位器，所述电机组件由螺杆与力矩电机组成，所述伸缩螺套套设在螺杆上，伸缩螺套装配在盒体内腔，伸缩螺套与盒体之间通过直线轴承间隙配合，所述伸缩螺套一端加工与螺杆相啮合的内螺纹，同一端外径上开有限制限位螺钉移动的U型槽，限位螺钉装配盒体侧壁上，所述伸缩螺套另一端加工了装配连接杆的贯通孔，所述安装板通过螺钉固定安装在盒体的上表面，所述连接杆一端与精密电位器伸出的拉杆连接，另一端与伸缩螺套固定连接。本实用操舵效率高，可靠性和维护性好，操舵灵活，较易实现多通道的控制，且结构简单紧凑，量轻。
Description
技术领域
本发明属于电动舵机技术领域，具体涉及一种舵角控制装置用直线式电动舵机。
背景技术
目前水下装置的研发越来越受到各个国家的重视，舵角控制装置是其控制系统的执行机构，用于将控制系统的指令信号转换成控制水下装置的操纵力，是其中一个很关键的部分，它要求舵角调节要十分有效、可靠，并且结构要尽量简单，占用空间小。舵角调节的快速、有效性又依赖电动舵机的操作有效性，它的性能直接影响整个控制系统的性能，基于目前大多数舵角控制装置用的舵机多为气动、液压形式，这种设计尽管有效，但是整体结构过于复杂，且重量比较大，对加工精度、装配调整及材料选用上都有特殊要求，有必要对现有结构加以改进，即发明一种舵角控制装置用直线式电动舵机是十分有意义和必需的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供种操舵效率高，可靠性和维护性好，较易实现多通道的控制，且结构简单，紧凑，重量轻的舵角控制装置用直线式电动舵机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种舵角控制装置用直线式电动舵机，包括电机组件、盒体、端盖、伸缩螺套、限位螺钉、连接杆、安装板和精密电位器，所述电机组件由螺杆与力矩电机组成，所述螺杆机加完成后与电机镶嵌成一体，所述盒体一端与电机端面通过螺钉连接，另一端使用螺钉装配端盖，所述盒体内腔装配有直线轴承，所述伸缩螺套套设在螺杆上，所述伸缩螺套装配在盒体内腔，伸缩螺套与盒体之间通过直线轴承间隙配合，所述伸缩螺套一端加工内螺纹，与电机组件的螺杆相啮合，同一端外径上开有限制限位螺钉移动的U型槽，所述限位螺钉装配盒体侧壁上，所述伸缩螺套另一端加工了装配连接杆的贯通孔，所述安装板通过螺钉固定安装在盒体的上表面，所述连接杆一端与精密电位器伸出的拉杆连接，另一端与伸缩螺套固定连接，所述连接杆与伸缩螺套垂直布置，与精密电位器拉杆平行布置。
进一步，优选的是，所述盒体为长方体，盒体内平行伸缩螺套方向加工通孔形成内腔，与直线轴承过盈配合，盒体侧壁垂直伸缩螺套方向开设有用于装配限位螺钉的小孔。
进一步，优选的是，所述直线轴承在长度方向上开设有便于装配在盒体上的限位螺钉顺利穿过直线轴承在伸缩螺套的U型槽内自如移动的通孔。
进一步，优选的是，所述伸缩螺套外径上的U型槽长度根据电动舵机行程决定。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明由力矩电机本身的螺杆啮合伸缩螺套传动而输出推/拉力，同时伸缩螺套在伸缩过程中将力矩电机的转动力矩转化为推力（拉力）输出，伸缩螺套与螺杆采用啮合方式进行传动，与装配在盒体内腔的直线轴承间隙配合，将滑动摩擦转化成滚动摩擦，以提高伸缩灵活性，最大限度克服摩擦损耗及机械磨损，提高传动效率及使用寿命，操舵效率高，可靠性和维护性好，满足舵机在操舵过程中拥有足够的操舵力矩及长时间的操舵灵活性，较易实现多通道的控制，且结构简单紧凑，重量轻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种舵角控制装置用直线式电动舵机的结构示意图；
其中，1、电机组件；2、盒体；3、端盖；4、伸缩螺套；5、限位螺钉；6、连接杆；7、安装板；8、精密电位器；9、直线轴承；10、U型槽；11、螺杆；12、电机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1，一种舵角控制装置用直线式电动舵机，包括电机组件1、盒体2、端盖3、伸缩螺套4、限位螺钉5、连接杆6、安装板7和精密电位器8，所述电机组件1由螺杆11与力矩电机12组成，所述螺杆11机加完成后与电机12镶嵌成一体，所述盒体2一端与电机12端面通过螺钉连接，另一端使用螺钉装配端盖3，所述盒体2内腔装配有直线轴承9，所述伸缩螺套4套设在螺杆11上，所述伸缩螺套4装配在盒体2内腔，伸缩螺套4与盒体2之间通过直线轴承9间隙配合，所述伸缩螺套4一端加工内螺纹，与电机组件的螺杆11相啮合，同一端外径上开有限制限位螺钉5移动的U型槽10，所述伸缩螺套4外径上的U型槽10长度根据电动舵机行程决定，所述限位螺钉5装配盒体2侧壁上，所述伸缩螺套4另一端加工了装配连接杆6的贯通孔，所述安装板7通过螺钉固定安装在盒体2的上表面，所述连接杆6一端与精密电位器8伸出的拉杆连接，另一端与伸缩螺套4固定连接，所述连接杆6与伸缩螺套4垂直布置，与精密电位器8拉杆平行布置。
所述盒体2为长方体，盒体2内平行伸缩螺杆4方向加工通孔形成内腔，与直线轴承9过盈配合，盒体2侧壁垂直伸缩螺套4方向开设有用于装配限位螺钉5的小孔。 所述直线轴承9在长度方向上开设有便于装配在盒体上的限位螺钉5顺利穿过直线轴承9在伸缩螺套的U型槽10内自如移动的通孔。
工作时，电机组件1接收到控制器前端发出的正/负电信号，力矩电机12正/反转，其本身的螺杆11啮合伸缩螺套4传动而输出推/拉力，同时伸缩螺套4在伸缩过程中将力矩电机12的转动力矩转化为推力（拉力）输出，精密电位器8的拉杆变化将电信号变化反馈至前端，用以检测并控制位置信号，其中的直线轴承9用于将伸缩螺套移动时的滑动摩擦转化成滚动摩擦，提高运行灵活性及使用寿命，伸缩螺套4末端位置通过连接杆6与后端操舵部件连接。
本发明由力矩电机本身的螺杆啮合伸缩螺套传动而输出推/拉力，同时伸缩螺套在伸缩过程中将力矩电机的转动力矩转化为推力（拉力）输出，伸缩螺套与螺杆采用啮合方式进行传动，与装配在盒体内腔的直线轴承间隙配合，将滑动摩擦转化成滚动摩擦，以提高伸缩灵活性，最大限度克服摩擦损耗及机械磨损，提高传动效率及使用寿命，操舵效率高，可靠性和维护性好，满足舵机在操舵过程中拥有足够的操舵力矩及长时间的操舵灵活性，较易实现多通道的控制，且结构简单紧凑，重量轻。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种舵角控制装置用直线式电动舵机，其特征在于：包括电机组件（1）、盒体（2）、端盖（3）、伸缩螺套（4）、限位螺钉（5）、连接杆（6）、安装板（7）和精密电位器（8），所述电机组件（1）由螺杆（11）与力矩电机（12）组成，所述螺杆（11）机加完成后与电机（12）镶嵌成一体，所述盒体（2）一端与电机（12）端面通过螺钉连接，另一端使用螺钉装配端盖（3），所述盒体（2）内腔装配有直线轴承（9），所述伸缩螺套（4）套设在螺杆（11）上，所述伸缩螺套（4）装配在盒体（2）内腔，伸缩螺套（4）与盒体（2）之间通过直线轴承（9）间隙配合，所述伸缩螺套（4）一端加工内螺纹，与电机组件的螺杆（11）相啮合，同一端外径上开有限制限位螺钉（5）移动的U型槽（10），所述限位螺钉（5）装配盒体（2）侧壁上，所述伸缩螺套（4）另一端加工了装配连接杆（6）的贯通孔，所述安装板（7）通过螺钉固定安装在盒体（2）的上表面，所述连接杆（6）一端与精密电位器（8）伸出的拉杆连接，另一端与伸缩螺套（4）固定连接，所述连接杆（6）与伸缩螺套（4）垂直布置，与精密电位器（8）拉杆平行布置。
2.根据权利要求1所述的舵角控制装置用直线式电动舵机，其特征在于：所述盒体（2）为长方体，盒体（2）内平行伸缩螺杆（4）方向加工通孔形成内腔，与直线轴承（9）过盈配合，盒体（2）侧壁垂直伸缩螺套（4）方向开设有用于装配限位螺钉（5）的小孔。
3.根据权利要求1所述的舵角控制装置用直线式电动舵机，其特征在于：所述直线轴承（9）在长度方向上开设有便于装配在盒体上的限位螺钉（5）顺利穿过直线轴承（9）在伸缩螺套的U型槽（10）内自如移动的通孔。
4.根据权利要求1所述的舵角控制装置用直线式电动舵机，其特征在于：所述伸缩螺套（4）外径上的U型槽（10）长度根据电动舵机行程决定。
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