一种轴型作动设备的制作方法

1.本发明专利提供了一种轴型作动设备，涉及电作动技术领域，尤其涉及一种轴型作动设备。


背景技术：

2.随着国民经济建设和国防事业的发展，需要将结构件的一部分旋转到预定角度并锁紧，并且还可以逆向旋转复原及锁紧的轴型作动设备。这种轴型作动设备要求其体积小、重量轻、锁紧可靠、有足够的强度。在此之前，有很多部件虽然具有使物件旋转的功能，如门窗的活页、铰链等，但是活页和铰链本身不能使门窗锁定在某一位置，必须借助于门吸、挂钩、插销或者气弹簧等另外一种构件将门窗锁定。对于飞机机翼的折叠机构来说，由于机翼的空间有限，需要一种活页加锁定的集成机构，并且能自动达到旋转和锁定的目的，其它很多机械也同样有此要求。如何保证结构件在旋转到预定角度并锁紧，还可以逆向旋转复原及锁紧的同时，保证体积小、重量轻、锁紧可靠，是轴作动设备急需解决的一个问题。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种轴型作动设备，以便在其外形尺寸较小的情况下能够提供较大的旋转力矩，将结构件的一部分旋转到预定的角度并锁紧，也可以将结构件逆向旋转复原并锁紧。本发明可用于舰载机两侧机翼的折叠，也可以用在其它需要旋转并自锁的设施上。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
5.一种轴型作动设备,其特征在于：包括驱动装置、旋转锁紧装置、连接及安装附件，所述驱动装置采用伺服电机驱动行星齿轮减速机带动齿轮从而产生驱动扭矩，所述旋转锁紧装置内部安装有驱动关节、从动关节、固定关节、固定支架、从动支架、圆柱销、中心轴、固定轴1、固定轴2，将驱动扭矩转化成从动支架的旋转起竖、旋转调平，并自锁，所述连接及安装附件包括连接和安装所用的齿轮箱、固定轴、端盖。
6.进一步的，所述伺服电机与行星齿轮减速机固定在齿轮箱右上侧，两个旋转锁紧装置分别固定在齿轮箱左边上、下两侧。
7.进一步的，所述驱动关节固定在中心轴上，从动关节、固定关节套在中心轴上，三种关节在中心轴上相间排列，中心轴端部有端盖限位，用螺钉将端盖固定在中心轴上，防止三种关节脱出，圆柱销穿在三种关节的滑槽中。
8.进一步的，所述中心轴上的固定关节与固定支架通过固定轴1连接，而从动关节与从动支架(10)通过固定轴2连接，圆柱销、固定轴1、固定轴2端部有开口销限位。
9.进一步的，所述伺服电机经行星齿轮减速机减速后通过齿轮箱带动中心轴旋转，驱动关节随之旋转，从而拨动圆柱销运动，圆柱销带动从动关节旋转，与从动关节连接的从动支架也随之旋转到预定的角度并可靠自锁。
10.进一步的，所述伺服电机反向旋转，使驱动关节反向旋转，带动圆柱销逆向运动，
从动支架随从动关节反向旋转，到起始位置机械自锁。旋转锁紧装置旋转速度可由伺服电机调节。
11.进一步的，所述伺服电机与行星齿轮减速器连接，行星齿轮减速器与齿轮箱内的主动齿轮连接，齿轮箱内有主动齿轮和从动齿轮互相啮合，从动齿轮两端分别与两个旋转锁紧单元连接。
12.本发明的有益效果是，本发明体积小、重量轻、锁紧可靠、有足够的强度，可以提供较大的扭矩可以将重量较大的载荷旋转到预定角度并可靠自锁，还可以逆向旋转复原及锁紧，将旋转和锁定巧妙的结合为一体，集电动旋转、机械锁定、电动解锁于一身，结构新颖，别具一格。
附图说明
13.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的前提下，还可以根据这些/这个附图获得其他的附图。
14.图1为本发明结构主视图。
15.图2为本发明结构侧视图。
16.图3为本发明旋转锁紧单元结构图。
17.图4为本发明驱动关节图。
18.图5为本发明固定关节图。
19.图6为本发明从动关节起始位置图。
20.图7为本发明从动关节终止位置图。
21.图8为本发明旋转锁紧单元起始位置图。
22.图9为本发明旋转锁紧单元终止位置图。
23.【附图标记说明】
24.1、螺钉；2、端盖；、3、驱动关节；4、从动关节；5、固定关节；6、固定支架；7、固定轴1；8、中心轴；9、连接销；10、从动支架；11、开口销；12、固定轴2；13、伺服电机；14、行星齿轮减速器；15、减速器联接件；16、成对角接触轴承；17、轴承座；18、齿轮箱；19、主动齿轮；20、旋转锁紧单元；21、从动齿轮；22、单列角接触轴承；23、轴承端盖；24、毡圈；25、圆柱销。
具体实施方式
25.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作进一步详细的说明。
26.请参阅图1、图2，本发明提供一种轴型作动设备，具体可以包括如下结构：伺服电机13、行星齿轮减速机14、齿轮箱18、旋转锁紧单元20，伺服电机13与行星齿轮减速器14连接，用螺钉将行星齿轮减速器14、减速器联接件15、轴承座17固定在齿轮箱18右上侧，行星齿轮减速器14的输出轴与主动齿轮19的内孔连接，成对角接触轴承16的内圈与主动齿轮19联接，其外圈与轴承座17联接，两个旋转锁紧单元20分别套在从动齿轮21两侧的轴上，用连接销9紧固，从动齿轮21两侧装有单列角接触轴承22，轴承内圈与从动齿轮21联接，轴承外
圈与齿轮箱18联接，用轴承透盖23将单列角接触轴承22外圈定位，轴承透盖23圆槽内装有毡圈24用以防尘，凡需要密封的地方均垫毛毡。轴承、齿轮均涂抗低温航空润滑脂。
27.请参阅图3，旋转锁紧单元20由中心轴8、驱动关节3、从动关节4、固定关节5、圆柱销25、固定支架6、从动支架10、固定轴1(7)、固定轴2(12)、端盖2、螺钉1、开口销11组成。驱动关节3靠其内圈凸起固定在中心轴8外圆的直槽中，驱动关节3可随中心轴8一起旋转；从动关节4、固定关节5套在中心轴8上，可在中心轴上旋转，三种关节在中心轴8上相间排列，中心轴8端部有端盖2限位，中心轴8顶端有螺孔，用螺钉1将端盖2固定在中心轴8的顶端，以防止三种关节脱出。圆柱销25穿在三种关节的滑槽中。固定关节5与固定支架6通过固定轴1(7)连接，而从动关节4与从动支架10通过固定轴2(12)连接，圆柱销25、固定轴1(7)、固定轴2(12)的一端有轴肩定位，另一端用开口销穿入销孔内定位。伺服电机13经行星齿轮减速器14减速后通过齿轮箱18带动中心轴8旋转，驱动关节3随之旋转，从而拨动圆柱销25运动，圆柱销25带动从动关节4旋转，与从动关节4连接的从动支架10也随之旋转到预定的角度并可靠自锁。各关节的滑槽形状决定了旋转锁紧机构旋转的角度，并且使旋转锁紧单元在旋转起始位置和终止位置机械自锁。当伺服电机13反向旋转，使驱动关节3反向旋转，带动圆柱销25逆向运动，从动支架10随从动关节4反向旋转，到终止位置机械自锁。旋转锁紧单元20旋转速度可由伺服电机13调节。
28.请参阅图4，驱动关节是一个圆板，中心有一个带凸起的圆孔，用以固定在中心轴上。圆板上有三条s形滑槽，图中涂色圆圈为圆柱销，a处为圆柱销运动的起始位置，b处为圆柱销运动的终止位置。中心轴带动驱动关节运动，从而驱使圆柱销在s形滑槽中从a处运动到b处。s形滑槽在a处为内凹，在b处为外凹，圆柱销在a处被阻挡不能运动，而在b处无阻挡。旋转锁紧单元在起始位置锁定就是圆柱销在驱动关节s形滑槽a处受阻的结果。
29.请参阅图5，固定关节是板状零件，中心有一个圆孔，用以套在中心轴上旋转。圆板上有三条s形滑槽，图中涂色圆圈为圆柱销，a处为圆柱销运动的起始位置，b处为圆柱销运动的终止位置。s形滑槽在a处为外凹，在b处为内凹，圆柱销在a处无阻挡，而在b处被阻挡不能运动。旋转锁紧单元在终止位置锁定就是圆柱销在固定关节s形滑槽b处受阻的结果。圆柱销从a处运动到b处，旋转锁紧单元从动支架旋转90
°
，本发明可旋转90
°
，旋转角度可根据需要在设计时调整。固定关节右侧两个圆孔是固定孔，通过固定轴1与固定支架联接。
30.请参阅图6，从动关节处于旋转起始位置。从动关节也是板状零件，中心有一个圆孔，用以套在中心轴上旋转。圆板上有三条直槽，图中涂色圆圈为圆柱销。从动关节左侧两个圆孔是固定孔，通过固定轴2与从动支架联接。
31.请参阅图7，从动关节处于旋转终止位置。图中涂色圆圈为圆柱销。
32.请参阅图8，旋转锁紧单元处于旋转起始状态，圆柱销处于滑槽的外端，此时驱动关节s形滑槽内凹将圆柱销锁定；
33.请参阅图9，旋转锁紧单元处于旋转终止状态，圆柱销处于滑槽的内端，此时固定关节s形滑槽内凹将圆柱销锁定，从动支架旋转90
°
；只有当伺服电机重新启动正转或逆转时，方可解锁，否则外力无法使之解锁。
34.为了减轻重量，在保证旋转锁紧机构零部件有足够强度和刚度的前提下，尽量采用轻型材料，驱动关节、从动关节、固定关节、从动支架、固定支架、齿轮箱、减速器联接件、轴承座采用高强度钛合金，圆柱销、固定轴1、固定轴2、主动齿轮、从动齿轮、端盖等采用
40cr调质处理，螺钉、开口销为标准件。
35.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
36.尽管本文较多地使用了逆转、滑槽、限位、机械自锁等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。