一种适用于环形窄小空间的舵反馈机构的制作方法

1.本实用新型涉及武器装备技术领域，尤其涉及一种适用于环形窄小空间的舵反馈机构。


背景技术：

2.现代战争对制导武器的准确性、快速性等性能提出了全新的要求，舵机作为导弹控制和制导系统执行机构的重要组成部分，性能的好坏直接决定着导弹飞行过程中的动态品质。
3.而传统的舵反馈机构结构复杂、零部件多、集成度低、装配繁琐，安装需要占用舵机舱体的体积大，不适合在狭小空间内安装。并且，由于传统舵反馈机构的高复杂度，其反馈精度已不再满足电动舵机的设计性能指标要求。急需要一种一体化高度集成、零件数量少及装配复杂度低的新型舵反馈机构来解决以上问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种适用于环形窄小空间的舵反馈机构，用于解决传统舵反馈机构结构复杂、零部件多、体积大、集成度低、装配繁琐、反馈精度不高的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.提供一种适用于环形窄小空间的舵反馈机构，包括：壳体、后盖板、电位计组件、磁钢、舵轴以及拨叉；
7.所述后盖板安装在所述壳体上，所述舵轴转动式安装在所述壳体和所述后盖板上，所述拨叉安装在所述舵轴上，并与传动机构传动连接，所述电位计组件安装在所述后盖板上，所述磁钢安装在所述舵轴尾端的安装孔内，所述磁钢的中心与所述电位计组件的中心感应区相对。
8.与现有技术相比，本实用新型提供的适用于环形窄小空间的舵反馈机构，根据舵机环形窄小空间进行舵反馈机构设计，采用的是非接触式传感器，电位计组件与磁钢间预留有合适磁场强度的间隔，为了提高检查的精度，安装时磁钢的中心正对着电位计组件的中心感应区域，电位计组件的壳体和后盖板根据环形空间设计，直接作为舵机外壳体的一部分，实现了结构功能的一体化，减小了占用舵机舱体的体积，提高了舵机舱体的空间利用率，直接对舵轴进行检测，大大降低了其他干扰因素，极大的提高了产品的测量精度和可靠性，同时具有兼具零件少、装调方便、成本低等优点，具有很高的实用性。
9.本实用新型还公开了一种飞行装置，包含舵机和实施例一中舵反馈机构，舵机安装在飞行装置内，舵反馈机构安装在舵机内。
10.本实用新型中飞行装置的有益效果与上述适用于环形窄小空间的舵反馈机构的技术效果相同，此处不再重复论述。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
12.图1为本实用新型实施例中适用于环形窄小空间的舵反馈机构的示意图。
13.附图标记：
14.1-壳体、2-后盖板、3-电位计壳体、4-传感器、5-磁钢、6-电位计盖板、 7-阻尼环、8-第一轴承、9-拨叉、10-固定销、11-第二轴承、12-舵轴、13-螺母。
具体实施方式
15.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
17.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.实施例一：
21.请参阅图1，本实用新型实施例提供的适用于环形窄小空间的舵反馈机构，包括：壳体1、后盖板2、电位计组件、磁钢5、舵轴12以及拨叉9；
22.后盖板2安装在壳体1上，舵轴12转动式安装在壳体1和后盖板2上，拨叉9安装在舵轴12上，并与传动机构传动连接，电位计组件安装在后盖板2上，磁钢5安装在舵轴12尾端的安装孔内，磁钢5的中心与电位计组件的中心感应区相对。
23.具体实施时：
24.舵反馈机构采用非接触式传感器4，传感器4与磁钢5预留合适磁场强度的间隔，为了提高检查精度，安装时磁钢5中心尽量正对着传感器4芯片中心感应区域，当传动机构带
动拨叉9运动时，由于拨叉9固定在舵轴12上，舵轴12 根据传动方向实现沿轴向旋转，进一步带动磁钢5旋转，传感器4检测磁场变化并进行信号处理，计算舵轴12角度位置并输出反馈信号，从而实现舵偏角的反馈控制。
25.上述适用于环形窄小空间的舵反馈机构，根据舵机环形窄小空间进行舵反馈机构设计，采用的是非接触式传感器，电位计组件与磁钢间预留有合适磁场强度的间隔，为了提高检查的精度，安装时磁钢的中心正对着电位计组件的中心感应区域，电位计组件的壳体和后盖根据环形空间设计，直接作为舵机外壳体的一部分，实现了结构功能的一体化，减小了占用舵机舱体的体积，提高了舵机舱体的空间利用率，直接对舵轴进行检测，大大降低了其他干扰因素，极大的提高了产品的测量精度和可靠性，同时具有兼具零件少、装调方便、成本低等优点，具有很高的实用性。
26.作为一种可实施方式，电位计组件包括电位计壳体3、传感器4以及电位计盖板6；传感器4安装在电位计壳体3的安装槽内，电位计盖板6扣装在电位计壳体3上，将传感器4罩设在电位计壳体3内，电位计壳体3安装在后盖板2 上，电位计盖板6朝向磁钢5。进一步的，电位计盖板6采用隔磁材料制成。
27.电位计壳体3和后盖板2都是根据舵机上环形窄小空间进行的设计，设计后直接作为舵机外壳体1的一部分，实现了结构和功能的一体化集成，结构更加的紧凑，电位计壳体3和电位计盖板6实现了对传感器4的安装固定。采用隔磁材料制成的电位计盖板6，有效的减小了外部信号的干扰，提高了对电磁信号检测的精确度。
28.作为一种可实施方式，磁钢5的中心与传感器4的中心感应区正相对。
29.传感器4采用的是非接触式的，在安装时在传感器4和磁钢5间预留合适磁场强度的间隔，磁钢5的中心与传感器4的中心感应区正相对，进一步确保了检测的精度。
30.作为一种可实施方式，舵反馈机构还包括阻尼环7；阻尼环7位于安装在舵轴12的尾端。
31.阻尼环7的设置，能够起到很好的励磁效果，更进一步的，阻尼环7与磁钢5处于同一平面内，确保了传感器4接收到电磁信号的效果，进而提高对电磁信号检测的精确度。
32.作为一种可实施方式，后盖板2朝向电位计组件的一侧设置有环形槽，阻尼环7通过电位计壳体3和电位计盖板6压紧在环形槽内。
33.环形槽的设置，方便了对阻尼环7的安装和固定，采用电位计壳体3和电位计盖板6压装的形式，使得舵反馈机构的集成度更高，结构更加紧凑，占用空间更小。
34.作为一种可实施方式，舵反馈机构还包括第一轴承8和第二轴承11；第一轴承8安装在后盖板2上，舵轴12尾端通过第一轴承8转动式安装在后盖板2 上；第二轴承11安装在壳体1上，舵轴12通过第二轴承11转动式安装在壳体1上。进一步的，拨叉9位于第一轴承8和第二轴承11之间。
35.舵轴12尾端通过第一轴承8安装在后盖板2上，通过第二轴承11安装在壳体1上，限制了舵轴12其他方向上的自由度，使得舵轴12能够更好的进行转动，减小了舵轴12旋转过程中的摩擦力，也确保了传动机构的传动输出能够更好的通过拨叉9传递到舵轴12，进一步提高了传感器4的检测效果。设置在第一轴承8和第二轴承11之间的拨叉9，在作为传动件的同时，对第二轴承11 也起到轴承挡圈的作用，实现零件的多功能化。
36.作为一种可实施方式，舵反馈机构还包括固定销10和螺母13；拨叉9通过固定销10
和螺母13安装在舵轴12上。
37.拨叉9采用固定销10和螺母13的安装形式，使得对拨叉9的安装更加的方便，对拨叉9的安装、拆卸和维护更加的方便。
38.实施例二：
39.本实用新型还公开了一种飞行装置，包含舵机和实施例一中舵反馈机构，舵机安装在飞行装置内，舵反馈机构安装在舵机内。
40.舵机作为飞行装置控制和制导系统执行机构的重要组成部分，性能的好坏直接决定着飞行装置飞行过程中的动态品质。为了能够更好提高对飞行状态中飞行装置舵机的反馈精度，设计了舵反馈机构，还为了飞行装置能够更好实现发射，还设计了用于舵机的机械式舵面折叠展开机构。
41.用于舵机的机械式舵面折叠展开机构包括壳体、第一回复弹簧、连杆、导杆以及等数量的舵轴、舵面和弹性回复组件；舵轴、舵面以及弹性回复组件均为多个，且一一对应，舵轴均匀安装在壳体的周侧，舵面铰接在对应舵轴远离壳体的一端，舵轴中部设置有空腔，弹性回复组件安装在空腔内；导杆竖直安装在壳体上，连杆滑动式安装在导杆上，连杆的起始端通过剪切销与壳体固定连接，第一回复弹簧安装在连杆上，与壳体相抵且处于压缩状态，连杆的末端设置有限位柱，舵面的尾端设置有定位槽，连杆与壳体以及舵面间均预设有用于连杆过载时朝向壳体运动的活动间隙；舵面非展开时，弹性回复组件与舵面相抵且处于压缩状态，限位柱插装在定位槽内；连杆过载剪断剪切销，限位柱与定位槽分离，舵面在弹性回复组件作用下展开。
42.具体实施时：
43.舵轴与舵面通过支撑销铰接；第二回复弹簧、开锁销安装于舵轴的空腔内；底板与连杆通过剪切销进行固连；锁紧螺母通过剪切销尾端螺纹对其进行固定；第一回复弹簧压缩安装在连杆的安装槽内；底板通过螺钉固定在壳体上，导杆穿过连杆上的通孔通过自身尾端螺纹拧紧安装在壳体上，同时限定连杆除轴向外其他方向的自由度。连杆通过嵌入舵面尾端的定位槽对其进行固定。进一步的，舵面、舵轴为个，个舵轴在壳体的周侧均匀分布。舵轴和舵面也可以是其他锁合和展开时结构稳定的其他数量，例如等。
44.舵面初始状态为折叠锁定，设计舵面可绕支撑销旋转，通过舵轴槽口及连杆限制舵面在其他方向上的自由度，同时，通过推动开锁销压缩第二回复弹簧在舵轴的安装孔内移动。连杆通过剪切销固定在底板上，并在轴向上压缩第一回复弹簧。进一步通过将底板固定在壳体上实现连杆的固定，连杆通过限位柱嵌入舵面尾端定位槽对舵面进行有效锁定。
45.舵面的解锁及展开：舵机在发射时受到轴向向下的过载加速度，连杆在过载力作用下剪切锁定其运动的剪切销，剪切销断裂后，连杆继续向下运动，直至壳体对其进行限位。当舵机过载消失后，连杆在第一回复弹簧储存的弹性势能作用下，沿导杆向上运动，当连杆的限位柱脱离舵面尾端的定位槽后，舵面实现解锁，同时第一回复弹簧继续推动连杆向上运动，直至导杆顶端对其进行限位。舵面解锁后，在铐锁弹簧储存的弹性势能作用下，推动开缩销向前运动，形成一个转矩推动舵面以支撑销为轴转动，舵面顺针旋转展开，当舵面展开到位时，舵轴限制舵面继续顺时针转动，开锁销与舵面上的限位凸台相抵，由限位凸台对开锁销进行限位，从而实现舵面的展开锁定。如图所示。
46.与现有技术相比，本实用新型提供的机械式舵面折叠展开机构中，舵面通过支撑
销铰接在舵轴上，能够以支撑销为轴转动，相互靠近或分离，处于压缩状态的弹性回复组件能够为舵面的展开提供回复力，导杆的设置，使得连杆能够沿导杆运动而不会脱离壳体，连杆与壳体间采用剪切销固定，连杆过载时能够切断剪切销，并进一步压缩第一回复弹簧，在过载消失后，连杆会在第一回复弹簧作用下远离壳体，进而与舵面分离，解锁后的舵面会在弹性恢复装置作用下展开。上述机械式舵面折叠展开机构采用集成化结构设计，结构紧凑，占用空间小，对舵机的空间利用率高，展开机构充分利用了炮弹发射过程产生的过载力进行机构的解锁，解锁功能可靠，满足了炮口实现舵机开舵的功能需求，解决了电气指令进行舵面解锁的时序弊端，具有很高的实用性。
47.本实用新型还具有以下效果：
48.a)采用小型化、集成化结构设计技术，集四舵锁定功能于一体，采用简便的机构进行设计，结构紧凑，占用空间小，对舵机的空间利用率高；
49.b)该机构充分利用炮弹发射过程产生的过载力进行机构的解锁，解锁功能可靠，同时能够满足炮口实现舵机开舵的功能需求，避免了需要电气指令进行舵面解锁的时序弊端；
50.c)该机构锁定及展开舵面原理简单，结构紧凑，零件数少，机构可靠，具有抗高过载能力，满足制导炮弹对机构结构强度的要求，同时制造成本较低，经济性较好，促进了舵机的低成本和集成化设计；
51.d)机构采用存机械结构实现舵面的锁定及展开，同时可进行多次试验及拆装，不影响其性能，不需要特殊维护，能够实现在各种恶劣环境下长期贮存。
52.作为一种可实施方式，弹性回复组件包括第二回复弹簧和开锁销；第二回复弹簧安装在舵轴中部的空腔内，开锁销安装在第二回复弹簧远离壳体的一端，开锁销收纳在舵轴内并与舵面相抵。
53.第二回复弹簧在舵面锁合时是处于压缩状态的，能够为舵面的展开提供弹性回复力，开锁销的设置，代替第二回复弹簧与舵面相接触，保证了开锁销与舵面的接触效果。进一步的，第二回复弹簧远离舵面的一端可以选择为卡装在舵轴内，避免舵面展开后第二回复弹簧和开锁销从舵轴内脱出情况的发生。
54.作为一种可实施方式，舵面上设置有限位凸台，舵面非展开时，开锁销与限位凸台正面相抵，舵面展开后，开锁销与限位凸台侧面相抵。
55.限位凸台的设置，在舵面非展开时，确保了开锁销与舵面的接触效果，在展开时，与开锁销相抵，可以避免第二回复弹簧和开锁销从舵轴内脱出，还可以继续支撑舵面，避免舵面的晃动。
56.作为一种可实施方式，舵轴远离壳体的一端设置有安装台，舵面铰接在安装台上，舵面展开后呈水平状态。进一步的，舵面上远离限位凸台的一侧设置有固定块，舵面展开后，固定块与安装台相抵。
57.安装台的设置，方便了对舵面的安装固定，舵面上固定块的设置，使得舵面在展开后，固定块是与安装台相抵的，避免舵面的继续转动，配合第二回复弹簧和开锁销，避免舵面的晃动。
58.作为一种可实施方式，壳体还包括底板；底板固定安装在壳体上，底板的中部设置有通孔，连杆的起始端插装在通孔内，并通过剪切销固定，非固定时，连杆可沿通孔开孔方
向运动。
59.底板通过螺钉安装在壳体上，底板的中部设置有上下贯穿的通孔，连杆的起始端插装在通孔内，并通过剪切销固定，剪切销通过锁紧螺母进行固定，保证了剪切销对连杆的固定效果。在连杆过载时向壳体方向运动，剪断剪切销，继续朝向壳体运动，并压缩第一回复弹簧，连杆的起始端最终与壳体相接触，对连杆进行限位。
60.作为一种可实施方式，底板的周侧设置有环状凸台，第一回复弹簧朝向壳体的一端与环状凸台相抵。进一步的，剪切销位于环状凸台朝向壳体的一侧。
61.环状凸台的设置，能够为第一回复弹簧提供很好的支撑，也避免了第一回复弹簧与壳体的直接接触，第一回复弹簧位于底板上环状凸台远离壳体的一侧，将剪切销安装在底板上环状凸台的另一侧，没有第一回复弹簧的干扰，对剪切销的安装更加的方便，采用纯机械结构，可进行多次试验及拆装，不影响其性能，不需要特殊维护，能够实现在各种恶劣环境下长期贮存。
62.作为一种可实施方式，导杆的长度大于连杆的长度。
63.导杆的设置，为连杆的移动起到了导向的作用，导杆的长度大于连杆的长度，确保了连杆的限位柱能够从舵面上的定位槽内脱出，连杆沿导杆运动，最终与导杆的末端相抵，避免连杆的脱出。
64.本实用新型还提供了一种机械式舵面折叠展开机构的使用方法，包括以下步骤：
65.锁合时：旋转舵面至锁止位置，舵面对弹性回复装置进行压缩，推动连杆向壳体方向运动，直至连杆末端设置的限位柱插装在对应舵面尾端的定位槽内，使用剪切销将连杆的起始端固定在壳体；
66.解锁时：连杆过载朝向壳体运动，连杆压缩第一回复弹簧，连杆剪切剪切销，过载消失后，连杆在第一回复弹簧作用下向远离壳体方向运动，与舵面分离，舵面在弹性回复装置作用下展开。
67.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。