液壓驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種采用液壓驅(qū)動(dòng)螺旋副轉(zhuǎn)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]作動(dòng)器分為電液作動(dòng)器、機(jī)電作動(dòng)器(EMA)、電靜液作動(dòng)器(EHA)和綜合作動(dòng)器裝置(IAP)。飛行器艙門、舵面、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等擺動(dòng)類機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)大多是采用直線式作動(dòng)器或者全電機(jī)構(gòu)作動(dòng)器。直線式作動(dòng)器需要專門的鎖定機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)，不但占據(jù)了飛行器大量的重量和安裝空間，還影響設(shè)備的整體布局；全電機(jī)構(gòu)作動(dòng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸出轉(zhuǎn)矩有限，不適用于大扭矩負(fù)載的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)全電機(jī)構(gòu)作動(dòng)器的可靠性比機(jī)械作動(dòng)器低，常常需要采用多余度的形式來彌補(bǔ)，這樣無疑又增加了重量和整體布局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對直線式作動(dòng)器和全電機(jī)構(gòu)作動(dòng)器等作動(dòng)器的不足之處，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠節(jié)省重量和安裝空間、無需專門鎖定機(jī)構(gòu)、采用液壓驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)類機(jī)構(gòu)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器。
[0004]本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達(dá)到，一種液壓驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器，包括兩端制有油口 A和油口 B輸出筒體3，在輸出筒體3筒體內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的活塞桿4，中空活塞頭6和固定桿7，其特征在于:油口 A穿過活塞桿4與中空活塞頭6左端相通，油口 B穿過固定桿7與中空活塞頭6右端相通，活塞桿4和固定桿7通過中空活塞頭6分別相連在分配桿5的兩端，裝配在輸出筒體3中的中空活塞頭6腔體內(nèi)裝配有連接兩端活塞桿的分配桿5，活動(dòng)裝配在分配桿5兩端的活塞桿通過桿頭上的外螺紋連接中空活塞頭6，中空活塞頭6腔內(nèi)兩端內(nèi)螺紋旋向相反，并以大于80°的螺旋升角分別與兩端相同旋向及相同螺旋升角的活塞桿旋合組成螺旋運(yùn)動(dòng)副，其中，中空活塞頭6 —端與活塞桿4組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，另一端與固定桿7組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，活塞桿4與輸出筒體3固定在一起，輸出筒體3輸出轉(zhuǎn)矩。
[0005]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
[0006]本發(fā)明采用螺旋副原理實(shí)現(xiàn)有限轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用螺旋副的自鎖定特點(diǎn)，設(shè)置適當(dāng)?shù)穆菪?螺旋升角大于摩擦角，根據(jù)零件材料摩擦系數(shù)的不同，螺旋升角約為大于80° )在不需要專門鎖定機(jī)構(gòu)的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的機(jī)械鎖定。該作動(dòng)器輸出端能夠直接作為轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)軸，簡化了傳動(dòng)鏈。該作動(dòng)器是有限轉(zhuǎn)角的，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以根據(jù)需要任意設(shè)計(jì)，省去了連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(典型的結(jié)構(gòu)如用高速液壓馬達(dá)進(jìn)行多級減速)驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角負(fù)載時(shí)必須配置的角位移傳感器和控制裝置。該作動(dòng)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單，動(dòng)作時(shí)間短。
[0007]本發(fā)明利用大于80°的大螺旋升角的精密螺旋運(yùn)動(dòng)副，將活塞的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為輸出端的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并輸出轉(zhuǎn)矩。在自鎖定原理中，螺旋副摩擦力和摩擦反力只與螺旋升角、摩擦系數(shù)、牙型斜角有關(guān)，與負(fù)載的大小無關(guān)，牙型斜角對摩擦力的影響很小，摩擦力大于摩擦力反方向所有力之和，螺旋運(yùn)動(dòng)副通過螺旋升角實(shí)現(xiàn)輸出軸自鎖。
[0008]本發(fā)明利用螺旋副自身的螺旋運(yùn)動(dòng)副零件既是傳動(dòng)部件又是機(jī)械鎖定的部件的特點(diǎn)，不需要專門鎖定機(jī)構(gòu)的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的機(jī)械鎖定。輸出有限轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)角度可以超過360°。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器原理示意圖。
[0010]圖2是圖1的工程結(jié)構(gòu)主視圖。
[0011]圖3是圖2的剖視圖。
[0012]圖中:1支座A，2支撐軸，3輸出筒體，4活塞桿，5分配桿，6中空活塞頭，7固定桿，8支座B，9第一耳片，10第二耳片。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。所有這些構(gòu)思應(yīng)視為本技術(shù)所公開的內(nèi)容和本專利的保護(hù)范圍。
[0014]參閱圖1-圖3。液壓驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器包括兩端制有油口 A和油口 B輸出筒體3，在輸出筒體3筒體內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的活塞桿4，分配桿5，中空活塞頭6、固定桿7，支座Al和支座B8。輸出筒體3直接作為轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)軸，輸出筒體3上第一耳片9和第二耳片10作為負(fù)載安裝支座，直旋作動(dòng)器通過支座Al和支座B8安裝在固定支架上。油口 A和油口 B分別位于支座Al和B8上，支座Al裝配在輸出筒體3左端，油口 A穿過活塞桿4與中空活塞頭6左端相通；支座B8固定在固定桿7上，固定桿7安裝在輸出筒體3右端，油口B穿過固定桿7與中空活塞頭6右端相通?；钊麠U4和固定桿7通過中空活塞頭6分別相連在分配桿5的兩端。
[0015]裝配在輸出筒體3中的中空活塞頭6腔體內(nèi)裝配有連接兩端活塞桿的分配桿5，活動(dòng)裝配在輸出分配桿5兩端的活塞桿通過桿頭上的外螺紋連接中空活塞頭6，中空活塞頭6腔內(nèi)兩端內(nèi)螺紋旋向相反，并以大于80°的螺旋升角分別與兩端相同旋向及相同螺旋升角的活塞桿旋合組成螺旋運(yùn)動(dòng)副，其中，固連在支座B8上的固定桿7與中空活塞頭6右端的內(nèi)螺旋組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副；固連在輸出筒體3的活塞桿4與中空活塞頭6左端的內(nèi)螺旋組成另一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，兩對螺旋運(yùn)動(dòng)副的旋向相反。
[0016]固定桿7安裝在固定支架上，活塞桿4在中空活塞頭6旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)從油口 A或油口 B進(jìn)入輸出筒體3的液壓油作用在中空活塞頭6的左側(cè)或右側(cè)時(shí)，由于固定桿7固定不動(dòng)，中空活塞頭6在壓力油作用下向右或向左做直旋運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)活塞桿4作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出筒體3輸出負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩，液壓油隨輸出筒體3腔內(nèi)體積減少從油口 B或油口 A流出。若規(guī)定液壓油從油口 A流入油口 B流出為負(fù)載開啟，則液壓油從油口 B流入油口 A流出為負(fù)載關(guān)閉，反之亦然。當(dāng)使用換向閥將直旋作動(dòng)器的油口 A和油口 B交替切換，即可實(shí)現(xiàn)負(fù)載的開啟和關(guān)閉。
[0017]直旋作動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)角度由螺旋副零件的螺旋升角和中空活塞頭6的行程決定，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，其特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)角度越大，中空活塞頭6的行程就越大。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器，包括兩端制有油口 A和油口 B輸出筒體(3)，在輸出筒體(3)筒體內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的活塞桿(4)，中空活塞頭(6)和固定桿(7)，其特征在于:油口 A穿過活塞桿(4 )與中空活塞頭(6 )左端相通，油口 B穿過固定桿(7 )與中空活塞頭(6)右端相通，活塞桿(4)和固定桿(7)通過中空活塞頭(6)分別相連在分配桿(5)的兩端，裝配在輸出筒體(3)中的中空活塞頭(6)腔體內(nèi)裝配有連接兩端活塞桿的分配桿(5)，活動(dòng)裝配在分配桿(5)兩端的活塞桿通過桿頭上的外螺紋連接中空活塞頭(6)，中空活塞頭(6)腔內(nèi)兩端內(nèi)螺紋旋向相反，并以大于80°的螺旋升角分別與兩端相同旋向及相同螺旋升角的活塞桿旋合組成螺旋運(yùn)動(dòng)副，其中，中空活塞頭(6) —端與活塞桿(4)組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，另一端與固定桿(7)組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，活塞桿(4)與輸出筒體(3)固定在一起，輸出筒體(3)輸出轉(zhuǎn)矩。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)螺旋副有限轉(zhuǎn)角直旋作動(dòng)器，其特征在于:當(dāng)從油口A或油口 B進(jìn)入輸出筒體(3)的液壓油作用在中空活塞頭(6)的左側(cè)或右側(cè)時(shí)，固定桿(7)固定不動(dòng)，中空活塞頭(6)在壓力油作用下向右或向左做直旋運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)活塞桿(4)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出筒體(3)輸出負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩，液壓油隨輸出筒體(3)腔內(nèi)體積減少從油口 B或油口 A流出。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)螺旋副有限轉(zhuǎn)角直旋作動(dòng)器，其特征在于:活塞桿(4)在中空活塞頭(6)旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種液壓驅(qū)動(dòng)有限轉(zhuǎn)角的直旋作動(dòng)器，油口A穿過活塞桿（4）與中空活塞頭（6）左端相通，油口B穿過固定桿（7）與中空活塞頭右端相通，活塞桿和固定桿通過中空活塞頭分別相連在分配桿（5）的兩端，裝配在輸出筒體（3）中的中空活塞頭腔體內(nèi)裝配有連接兩端活塞桿的分配桿，活動(dòng)裝配在分配桿兩端的活塞桿通過桿頭上的外螺紋連接中空活塞頭，中空活塞頭腔內(nèi)兩端內(nèi)螺紋旋向相反，并以大于80°的螺旋升角分別與兩端相同旋向及相同螺旋升角的活塞桿旋合組成螺旋運(yùn)動(dòng)副，其中，中空活塞頭一端與活塞桿組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，另一端與固定桿組成一對螺旋運(yùn)動(dòng)副，活塞桿與輸出筒體固定在一起，輸出筒體輸出轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單，動(dòng)作時(shí)間短。
【IPC分類】F16H47-02
【公開號】CN104696468
【申請?zhí)枴緾N201310664242
【發(fā)明人】袁洪回
【申請人】四川凌峰航空液壓機(jī)械有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月9日