一种lvdt式机电作动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及作动器领域，具体而言，涉及一种LVDT式机电作动器。
【背景技术】
[0002]机电伺服机构是应用于航天飞行器的重要飞行控制机构，机电伺服系统的发展迅速，已经得到了很多成功实例验证，由于机电伺服天然的优越性，今后机电伺服的发展前景会更加开阔。
[0003]机电伺服机构主要包括伺服电机、及传动机构等。其中传动机构主要用于承受负载载荷、传递力矩。目前伺服传动机构中，滚珠丝杠的应用最为广泛，滚珠丝杠是将旋转运动转化为直线运动，其中就必须依靠LVDT式机电作动器来实现该运动的转化。
[0004]LVDT (Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器，属于直线位移传感器，目前已经普遍应用在航天领域机电作动器线位移测量。目前LVDT的主要安装方式有内置于丝杠、或捆绑在作动器壳体外侧。而LVDT内置于丝杠的方式安装、加工难度比较大，而且受限与于丝杠的轴径；捆绑在作动器壳体外侧的方式会导致LVDT和丝杠中心距较大，影响结构的刚度和稳定性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在提供一种LVDT式机电作动器，以解决现有技术中将LVDT内置于丝杠或捆绑在作动器壳体外导致机电作动器结构刚度及稳定性不强的技术问题。
[0006]本实用新型提供了一种LVDT式机电作动器，包括:作动器壳体；滚珠丝杠副，包括滚珠丝杠和丝杠螺母，滚珠丝杠副设置于作动器壳体内；LVDT，包括LVDT壳体及可在LVDT壳体内沿LVDT壳体轴向移动的铁芯；其中LVDT壳体固定设置于作动器壳体的内壁，并沿作动器壳体的轴向延伸，LVDT壳体对丝杠螺母沿作动器壳体的轴向导向。
[0007]进一步地，丝杠螺母的外周壁上设有与LVDT壳体配合的导向机构。
[0008]进一步地，导向机构包括设置在丝杠螺母的外周壁并与丝杠螺母的径向线平行的的两个连接柱，以及两个分别套设于连接柱上的滚动轴承，两个滚动轴承位于LVDT壳体的两侧并与LVDT壳体的侧边滚动导向。
[0009]进一步地，导向机构还包括用于固定滚动轴承的轴用挡圈。
[0010]进一步地，LVDT式机电作动器包括固定在作动器壳体的端部的端盖。
[0011]进一步地，LVDT式机电作动器还包括作动杆，作动杆包括与丝杠螺母固定连接的固定端和伸出端盖的伸出端。
[0012]进一步地，铁芯的一端伸出端盖，且与作动杆的伸出端通过连杆连接。
[0013]进一步地，作动杆套接在丝杠螺母的外周壁。
[0014]进一步地，作动杆的外周壁上设有支撑环。
[0015]进一步地，作动器壳体的外壁上固定设置有电连接器，电连接器与LVDT电连接。
[0016]根据本实用新型的LVDT式机电作动器，将LVDT固定设置于作动器壳体的内壁，能够减小LVDT的铁芯和滚珠丝杠的中心距，有效地提高该LVDT式机电作动器的结构刚度和稳定性。
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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:
[0018]图1示出了本实用新型的LVDT式机电作动器的结构示意图；
[0019]图2示出了图1的A-A剖视示意图；
[0020]图3示出了图2的B-B剖视示意图。
[0021]图例说明:
[0022]10、作动器壳体；21、滚珠丝杠；23、丝杠螺母；31、LVDT壳体；33、铁芯；41、连接柱；43、滚动轴承；45、轴用挡圈；50、端盖；60、作动杆；70、连杆；80、支撑环；90、电连接器。
【具体实施方式】
[0023]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0024]如图1至图2所示，本实用新型公开了一种LVDT式机电作动器。该LVDT式机电作动器包括:作动器壳体10、设置于作动器壳体10内的滚珠丝杠副以及LVDT ;滚珠丝杠副包括滚珠丝杠21和丝杠螺母23 ；LVDT包括LVDT壳体31及可在LVDT壳体内沿LVDT壳体轴向移动的铁芯33 ;其中LVDT壳体31固定设置于作动器壳体10的内壁，并沿所述作动器壳体10的轴向延伸，所述LVDT壳体31对所述丝杠螺母23沿作动器壳体10的轴向导向。根据本实用新型的LVDT式机电作动器，将LVDT固定设置于作动器壳体10的内壁，能够减小LVDT的铁芯33和滚珠丝杠21的中心距，有效地提高该LVDT式机电作动器的结构刚度和稳定性；且LVDT壳体31对丝杠螺母23沿作动器壳体10的轴向导向，能够提高LVDT的测量精度。
[0025]具体地，请参见图2，作动器壳体10呈空心的柱状结构，在作动器壳体10的内壁上开有一安装LVDT的安装槽，LVDT壳体31置于作动器壳体10的安装槽内，以方便安装，同时也能减小整个作动器的体积。LVDT壳体31沿作动器壳体10的轴向延伸。在本实施方式中，作动器壳体10与LVDT壳体31通过螺栓等可拆卸的方式固定；在其他的实施方式中，作动器壳体10与LVDT壳体31还可以通过焊接等不拆卸的方式固定。
[0026]滚珠丝杠副置于作动器壳体10内，滚珠丝杠副包括滚珠丝杠21、丝杠螺母23及丝杠钢球。滚珠丝杠副装配好后，应当运转平稳，不出现卡滞、发涩、运动不畅等现象。LVDT与滚珠丝杠21均是设置在作动器壳体10内的，能够有效地减小LVDT和滚珠丝杠21的中心距，有效地提高该机电作动器的结构刚度和稳定性；且由于LVDT壳体31沿作动器壳体10的轴向延伸，LVDT壳体对丝杠螺母沿作动器壳体的轴向导向。
[0027]本实用新型的LVDT式机电作动器包括固定在作动器壳体10的端部的端盖50和固定在丝杠螺母23上的作动杆60。端盖50上设有两个通孔，作动杆60包括与丝杠螺母23固定连接的连接端以及伸出端盖50的其中一个通孔的伸出端。在本实施方式中，作动杆60的连接端套接在丝杠螺母23的部分外周壁上，并通过螺栓固定；在其他的实施方式中，作动杆60的连接端与丝杠螺母23焊接或一体成型设计。LVDT的铁芯33设置在LVDT壳体31内并可在LVDT壳体31内直线移动，LVDT的铁芯33伸出端盖50的另一个通孔，且LVDT的铁芯33与作动杆60的伸出端在端盖50外通过连杆70固定连接，以当作动杆60跟随丝杠螺母23做直线运动时，作动杆60能够带动LVDT的铁芯33在LVDT壳体31内做直线运动，以检测相关数据。
[0028]为了减小作动杆60的外周壁与作动器壳体10以及LVDT壳体31之间的摩擦，在作动杆60的外周壁上设有多个支撑环80。在本实施方式中，作动杆60的外周壁上设置两个支撑环80。
[0029]作动器壳体10的外壁上固定设置有电连接器90，电连接器90与LVDT电连接。具体地，作动器壳体10上开有安装通孔，电连接器90与LVDT的连接导线穿过安装通孔。
[0030]请结合参见图3，丝杠螺母23的外周壁上设有与LVDT壳体31配合的导向机构。在本实施方式中，导向机构包括设置在所述丝杠螺母23的外周壁并与所述丝杠螺母23的径向线平行的的两个连接柱41，以及分别套设于连接柱41上的两个滚动轴承43，两个滚动轴承43位于所述LVDT壳体31的两侧并与所述LVDT壳体31的侧边滚动导向。在本实施方式中，可将丝杠螺母23的外周壁磨平一部分，使得丝杠螺母23的外周壁包括弧形面和平面，从丝杠螺母23的外周壁的平面上安装两个具有一定间距的连接柱41，连接柱41与丝杠螺母23采用螺纹连接，在连接前可施加黏胶，以保证螺纹拧紧后的牢固度。再将两个滚动轴承43分别套设于连接柱41上，两个滚动轴承43之间具有与LVDT壳体31的宽度相适配的间距，以使得两个滚动轴承43位于所述LVDT壳体31的两侧并与所述LVDT壳体31的侧边滚动导向，减小了作动器的整体径向尺寸。两个滚动轴承43再分别通过轴用挡圈45固定。优选地，该滚动轴承43为深沟球轴承，以减小摩擦。
[0031]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0032]根据本实用新型的LVDT式机电作动器，将LVDT固定设置于作动器壳体10的内壁，能够减小LVDT的铁芯33和滚珠丝杠21的中心距，有效地提高该LVDT式机电作动器的结构刚度和稳定性。
[0033]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种LVDT式机电作动器，其特征在于，包括: 作动器壳体； 滚珠丝杠副，包括滚珠丝杠和丝杠螺母，所述滚珠丝杠副设置于所述作动器壳体内； LVDT，包括LVDT壳体及可在所述LVDT壳体内沿所述LVDT壳体轴向移动的铁芯；其中 所述LVDT壳体固定设置于所述作动器壳体的内壁，并沿所述作动器壳体的轴向延伸， 所述LVDT壳体对所述丝杠螺母沿所述作动器壳体的轴向导向。
2.根据权利要求1所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述丝杠螺母的外周壁上设有与所述LVDT壳体配合的导向机构。
3.根据权利要求2所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述导向机构包括设置在所述丝杠螺母的外周壁并与所述丝杠螺母的径向线平行的的两个连接柱，以及分别套设于所述连接柱上的两个滚动轴承，所述两个滚动轴承位于所述LVDT壳体的两侧并与所述LVDT壳体的侧边滚动导向。
4.根据权利要求3所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述导向机构还包括用于固定所述滚动轴承的轴用挡圈。
5.根据权利要求1所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述LVDT式机电作动器包括固定在所述作动器壳体的端部的端盖。
6.根据权利要求5所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述LVDT式机电作动器还包括作动杆，所述作动杆包括与所述丝杠螺母固定连接的固定端和伸出所述端盖的伸出端。
7.根据权利要求6所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述铁芯的一端伸出所述端盖，且与所述作动杆的伸出端通过连杆连接。
8.根据权利要求6所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述作动杆套接在所述丝杠螺母的外周壁。
9.根据权利要求6所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述作动杆的外周壁上设有支撑环。
10.根据权利要求1所述的LVDT式机电作动器，其特征在于， 所述作动器壳体的外壁上固定设置有电连接器，所述电连接器与所述LVDT电连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种LVDT式机电作动器。该LVDT式机电作动器包括：作动器壳体、设置于作动器壳体内的滚珠丝杠副以及LVDT；滚珠丝杠副包括滚珠丝杠和丝杠螺母；LVDT包括LVDT壳体及可在LVDT壳体沿LVDT壳体轴向移动的铁芯；其中LVDT壳体固定设置于作动器壳体的内壁，并沿所述作动器壳体的轴向延伸，所述LVDT壳体对所述丝杠螺母沿所述作动器壳体的轴向导向。根据本实用新型的LVDT式机电作动器，将LVDT固定设置于作动器壳体的内壁，能够减小LVDT的铁芯和滚珠丝杠的中心距，有效地提高该LVDT式机电作动器的结构刚度和稳定性。
【IPC分类】H02K7-10, F16H25-22
【公开号】CN204538883
【申请号】CN201520118532
【发明人】刘伟, 崔佩娟, 王春明, 周海平
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月27日