Винтовой привод Советский патент 1992 года по МПК H01Q3/02 

Изобретение относится к точной механике и может быть использовано, например, в винтовых приводах антенных устройств.

Известен винтовой привод, содержащий ходовой винт и разрезную гайку, снаб- женную пружиной, обеспечивающую осевую выборку зазора и компенсацию износа в про цессе эксплуатации.

Недостатком указанного привода является повышенный момент трения, обуславливаемый дополнительными удельными давлениями на поверхностях контакта, создаваемыми осевой силой предварительно сжатой пружины, что приводит к снижению КПД привода.

Известен винтовой привод, преимущественно антенного устройства, содержащий ходовой винт, шарнирно закрепленный одним концом на подвижной части антенного устройства, а другой его конец сопряжен с ходовой гайкой, резьбы на концах которой сдвинуты одна к другой и расположены по разные стороны оси качания винта, установленной на неподвижном основании, ходовая гайка установлена посредством

подшипников в обойме, которая установлена на оси качания винта.

В указанном приводе выборка осевого зазора обеспечивается предварительным фиксированным сдвигом резьб на концах ходовой гайки, благодаря чему в нем отсутствуют дополнительные потери от осевого усилия предварительно сжатой пружины. Однако указанный привод не обеспечивает компенсацию осевого зазора между винтом и гайкой, возникающего в результате износа трущихся поверхностей в процессе эксплуатации. Это приводит к увеличению погрешности позиционирования исполнительных механизмов, а также к возникновению ударов в паре винт-гайка при реверсе привода, что приводит к снижению его надежности.

Недостатками указанного винтового привода являются низкие точность позиционирования и надежность работы.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования и увеличение надежности.

СП

С

vi

01 00

VI ю VI

Поставленная цель достигается тем, что в винтовом приводе, преимущественно антенного устройства, содержащем ходовой винт, шарнирно закрепленный одним концом на подвижной части антенного устройства, а другой его конец сопряжен с ходовой гайкой, резьбы на концах которой сдвинуты одна к другой и расположены по разные стороны оси качания винта, установленной на неподвижном основании, ходовая гайка установлена посредством подшипников в обойме, которая установлена на оси качания винта, в пространстве между обоймой и гайкой по окружности установлены магни- топроводы U-образной формы с обмоткой, а ходовая гайка выполнена из магнитомягко- го материала.

Сущность изобретения заключается в том, что при протекании по обмоткам тока в воздушном зазоре между обоймой и гайкой возникает вращающееся магнитное поле, взаимодействие которого с ходовой гайкой, выполненной из магнитомягкого материала, приводит к повороту последней, в результате чего выбирается осевой зазор в паре винт-гайка.

На фиг. 1 представлен разрез винтового привода антенного устройства в плоскости, проходящей через ось винта; на фиг. 2 - разрез винтового привода в плоскости, проходящей через ось качания перпендикулярно оси ходового винта.

Винтовой привод содержит ходовой винт 1, закрепленный одним концом на подвижной части 2 антенного устройства посредством шарнира 3, а другой его конец сопряжен с ходовой гайкой 4, на концах которой имеются резьбы 5, 6. Ходовая гайка 4 установлена посредством подшипников 7 в обойме 8. Обойма 8 сочленена с неподвижным основанием 9 с помощью оси качания 10 винта. На внутренней поверхности обоймы 8 в зазоре между ней и гайкой 4 установлены магнитопроводы 11 U-образной формы с обмоткой 12.

Резьбы 5, 6 на концах ходовой гайки 4 сдвинуты одна к другой и расположены по разные стороны оси качания 10 винта. Ходовая гайка 4 выполнена из магнитомягкого материала.

Винтовой привод работает следующим образом,

За счет того, что резьбы 5, б на концах ходовой гайки 4 сдвинуты одна к другой, осевая нагрузка, приложенная к ходовому винту 1 в сторону подвижной части 2, воспринимается, например, резьбой 5. При противоположном направлении осевой нагрузки она воспринимается резьбой 6, а резьба 5 становится ненагруженной. Одновременно фиксированный сдвиг резьб 5 и б обеспечивает выборку осевого зазора между винтом 1 и резьбами 5, 6 ходовой гайки 4.

Однако в процессе эксплуатации в результате износа трущихся поверхностей между винтом 1 и резьбами 5, б ходовой гайки появляется осевой зазор. Выборка этого зазора осуществляется подачей в об0 мотки 12 тока. Ток, протекая по обмоткам 12, создает вращающееся магнитное поле, под влиянием которого в ходовой гайке 4 возникают вихревые токи. Вихревые токи, взаимодействуя с вращающимся магнит5 ным полем создают электромагнитный вращающий момент, который приводит в движение ходовую гайку в сторону магнитного поля.

Вращающий момент описывается урав0 нением

М ,

где К - коэффициент, зависящий от конструкции;

IB активная составляющая вихревых

5 токов;

Фт , - основной магнитный поток, создаваемый обмоткой. .

Вращение ходовой гайки 4 совместно с резьбами 5, б под действием электромаг0 нитного момента приводит к выборке осевого зазора.

При реверсе винтового привода токи в обмотке 12 изменяются таким образом, что направление вращения создаваемого ими

5 магнитного поля изменяется на противоположное. Ходовая гайка 4 совместно с резьбами 5 и 6 также поворачивается в противоположную сторону, выбирая осеоой зазор.

0 Таким образом, подачей тока в обмотки 12 обеспечивается выборка осевого зазора, как следствие, повышается точность позиционирования и увеличивается надежность работы винтового привода.

5 Для увеличения вращающего момента на внешней поверхности ходовой гайки 4 может быть нанесен электролизным способом слой меди, благодаря чему сопротивление вихревым токам уменьшается и ток IB

0 возрастает.

На внешней поверхности ходовой гайки могут быть сформированы зубцы, что также приводит к возрастанию вращающего момента.

5Формула изобретения

Винтовой привод антенного устройства, содержащий ходовой винт, шарнирно закрепленный одним концом на подвижной части антенного устройства, а другой его

конец сопряжен с ходовой гайкой, резьбы на концах которой сдвинуты одна к другой и расположены по разные стороны оси качания винта, установленной на неподвижном основании, ходовая гайка установлена посредством подшипников в обойме, которая установлена на оси качания винта, о тличающийся тем, что, с целью мI/.

. 10

8

повышения точности позиционирования и увеличения надежности, ходовая часть выполнена из магнитомягкого материала, а на внутренней поверхности обоймы, в кольцевом зазоре между ней и ходовой гайкой, установлены магнитопроводы U-образной формы с обмоткой.

Использование: компенсация осевого зазора, возникающего в процессе эксплуатации, в приводах антенных устройств. Сущность изобретения: ходовая гайка (ХГ) выполнена из магнитомягкого материала. В зазоре между ХГ и обоймой, на внутренней поверхности обоймы, установлены магнито- проводы U-образной формы с обмоткой. При протекании тока в обмотках в воздушном зазоре между ХГ и обоймой образуется вращающееся магнитное поле, под действием которого ХГ поворачивается. После выборки зазора включается основной двигатель. 2 ил.

W

к Фиг. 2

Фиг./

11