ПРИВОДНОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ Российский патент 2006 года по МПК F16H1/48 B64C13/50 

Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано для привода различных устройств преимущественно на летательных аппаратах, а также на объектах в других областях техники.

Известные приводные электромеханизмы выполняются по схеме с вращательным или поступательным движениями выходного звена. В общем случае они состоят из электродвигателя, фрикционной муфты, редуктора, передачи преобразования видов движения, устройств, обеспечивающих фиксированную остановку выходного звена и сигнализацию его положения [1, 2]. В таком профиле выполнен приводной электромеханизм [3], который выбран в качестве прототипа предлагаемого изобретения по технической сути и по количеству совпадающих признаков.

В известной конструкции приводной электромеханизм включает коллекторный электродвигатель со встроенной электромагнитной тормозной муфтой, трехступенчатую планетарную, рядную и согласующие мелкомодульные зубчатые передачи, шариковинтовую передачу (ШВП) и блок микропереключателей. При подаче питания на штепсельный разъем срабатывает электромагнитная тормозная муфта, вращение расторможенного вала электродвигателя через ведущее солнечное колесо первой ступени, сателлит и эпицикл, являющийся общим для трех ступеней, передается водилу, на котором размещены сателлиты первой ступени и солнечное колесо второй ступени, далее водилу второй и третьей ступени планетарной передачи, а через рядную зубчатую передачу - винту ШВП и посредством согласующих передач - кулачкам блока микропереключателей. Таким образом электропривод отрабатывает разовые команды, обеспечивая линейное перемещение выходного штока на ограниченный микропереключателями ход, а также сигнализацию в заданных крайних и промежуточном положениях штока. Аналогично функционирует приводной электромеханизм с вращательным движением выходного звена [1, стр.176].

Описанный приводной электромеханизм имеет сравнительно малые массу и габариты, но обладает недостатками, основные из которых следующие:

- низкий ресурс и повышенная пожароопасность из-за применения коллекторного электродвигателя;

- преждевременный износ зубьев солнечного колеса первой ступени планетарной передачи, вызванный несоосностью осей двигателя и редуктора.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности приводного электромеханизма при сохранении сравнительно небольших его массы и габаритов.

Для достижения этого технического результата в приводном электромеханизме, включающем электродвигатель со встроенной электромагнитной тормозной муфтой, редуктор и блок микропереключателей, согласно изобретению размещенное на конце вала вентильного электродвигателя солнечное колесо первой ступени трехступенчатой планетарной передачи с общим эпициклом выполнено с опорным цилиндрическим шипом, а водило, на котором размещены сателлиты первой ступени и солнечное колесо второй ступени, выполнено с расположенной со стороны шипа торцевой расточкой, соосной с водилом, в которой запрессована втулка из антифрикционного материала и подвижно установлен шип.

Перечисленные выше отличительные признаки заявляемого приводного электромеханизма являются существенными, так как каждый из них необходим, а вместе они достаточны для достижения указанного технического результата в сравнении с прототипом и известными подобными электромеханизмами. Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.

Применение вентильного электродвигателя решило проблему обеспечения пожаробезопасности и увеличения ресурса приводного электродвигателя, а улучшение взаимной центровки и уменьшения перекосов зубчатых колес трехступенчатой планетарной передачи за счет выполнения солнечного колеса первой ступени, размещенного на валу двигателя, с цилиндрическим шипом, который подвижно установлен во втулку из антифрикционного материала, запрессованную в торцевую расточку, выполненную по оси водила, на котором размещено солнечное колесо второй ступени, снижает контактные напряжения зубчатого зацепления и повышает износостойкость конструкции. За счет этого получен технический результат - повышена надежность электромеханизма при сохранении его небольшой массы и габаритов.

Заявляемое техническое решение является новым, поскольку оно неизвестно из уровня техники, имеет изобретательский уровень, так как предложенные конструктивные решения по повышению износостойкости зубчатых колес редуктора электромеханизма в условиях разовой смазки явным образом не следуют из уровня техники, промышленно применимо, поскольку оно предназначено для использования в системах для линейного перемещения устройств на объектах авиационной техники.

Техническая сущность и принцип действия приводного электромеханизма поясняются чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - продольный разрез электропривода;

на фиг.2 - выноска А на фиг.1.

Электромеханизм (фиг.1) включает реверсивный вентильный электродвигатель 1 со встроенной электромагнитной тормозной муфтой и коробкой управления, редуктор, состоящий из трехступенчатой планетарной 2, рядной 3 и согласующих 4 мелкомодульных зубчатых передач, ШВП с выходным звеном 5 и блок 6 микропереключателей. Солнечное колесо 7 (фиг.2) первой ступени планетарной передачи 2, выполненной по схеме с общим неподвижным эпициклом 8, размещенное на конце вала вентильного электродвигателя 1, выполнено с опорным цилиндрическим шипом 9, а водило 10, на котором размещены сателлиты 11 первой ступени и солнечное колесо 12 второй ступени, выполнено с расположенной со стороны шипа торцевой расточкой 13, в которой запрессована втулка 14 из антифрикционного материала, а в последней с зазором размещен шип 9.

Приводной электромеханизм работает следующим образом.

При подаче напряжения на электродвигатель 1 вращение вала через солнечное колесо 7, сателлиты 11 и эпицикл 8 первой ступени передается водилу 10, далее посредством второй и третьей ступеней планетарной передачи 2, рядной зубчатой передачи 3 - винту ШВП, где вращательное движение преобразуется в поступательное перемещение выходного звена 5. Отключение электродвигателя 1 и последующая сигнализация осуществляются автоматически по достижению выходным звеном 5 крайних положений, которые определяются через согласующие передачи 4 настройкой кулачков блока 6 микропереключателей.

Выполнение солнечного колеса 7 с цилиндрическим шипом 9, а водила 10 со втулкой 14, в которой подвижно установлен шип 9, позволяет уменьшить перекос зубьев солнечного колеса 7 и сателлитов 11 первой ступени планетарной передачи 2 в момент включения электродвигателя 1 и улучшить их центровку в процессе работы, что приводит к существенному снижению удельных нагрузок в зубчатом зацеплении и обеспечивает увеличение ресурса передачи.

Реализация в конструкции приводного электромеханизма предложенных решений позволила практически в 5 раз увеличить его ресурс по отношению к прототипу. Электропривод в таком исполнении прошел сертификационные испытания как агрегаты РМ-140 и ЭПК-35 в составе самолета Ан-140.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Сапиро Д.Н. Электрооборудование самолетов. - М.: Машиностроение, 1977. - 304 с.

2. Расчет и конструирование приводов авиационных механизмов // Под ред. П.П.Дементьева. - М.: МАИ. -1978. - 80 с.

3. Электромеханизм поступательного действия МП10С2,5А14. Информационная карта №12-1079 НИИСУ, май 1990 г. Разработчик и изготовитель - конструкторское бюро «Электропривод», Российская Федерация, 610006, г.Киров, Октябрьский проспект, 24.

Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано для приводов различных устройств, преимущественно на летательных аппаратах, а также на объектах в других областях техники. Размещенное на конце вала вентильного электродвигателя солнечное колесо 7 первой ступени трехступенчатой планетарной передачи 2 с общим эпициклом 8 выполнено с опорным цилиндрическим шипом 9. Водило 10, на котором размещены сателлиты 11 первой ступени и солнечное колесо 12 второй ступени, выполнено с расположенной со стороны шипа торцевой расточкой 13, соосной с водилом 10, в которой запрессована втулка 14 из антифрикционного материала и подвижно установлен шип 9. Технический результат: повышена надежность электромеханизма. 2 ил.

Приводной электромеханизм, включающий электродвигатель со встроенной электромагнитной тормозной муфтой, редуктор и блок микропереключателей, отличающийся тем, что размещенное на конце вала вентильного электродвигателя солнечное колесо первой ступени трехступенчатой планетарной передачи с общим эпициклом выполнено с опорным цилиндрическим шипом, а водило, на котором размещены сателлиты первой ступени и солнечное колесо второй ступени, выполнено с расположенной со стороны шипа торцевой расточкой, соосной с водилом, в которой запрессована втулка из антифрикционного материала и подвижно установлен шип.