Поступальний електропривід

Поступальний електропривід, що включає електродвигун з вбудованою електромагнітною гальмівною муфтою, редуктор, кулькогвинтову передачу і блок мікроперемикачів, який Винахід відноситься до авіабудівництва, а саме до привідних електромеханізмів і може бути використаний для ЛІНІЙНОГО переміщення пристроїв переважно на літаючих апаратах, а також на об'єктах в других галузях техніки ВІДОМІ поступальні електроприводи в загальному випадку складаються з електродвигуна, фрикційної муфти, редуктора, передачі перетворення видів руху, пристроїв, що забезпечують фіксовану зупинку штока і сигналізацію його положення Серед передач, призначених для перетворення обертального руху в поступальний, найбільш поширені гвинтові передачі [1] з тертям ковзання, які поєднують в собі простоту конструкції і технологічність, мають невеликі габарити і масу, володіють при однозахідній різьбі властивістю самогальмування, але мають ІСТОТНІ недоліки низький ККД через порівняно великі втрати, пов'язані з тертям ковзання, неможливість використання при високих швидкостях поступального руху гайки або гвинта, оскільки швидкість ковзання витків гайки відносно витків гвинта більш ніж на порядок перевищує швидкість осьового переміщення У зв'язку з цим все більше розповсюдження отримують гвинтові передачі з тертям котіння кулькогвинтові передачі (КГП) [2], які мають малі втрати потужності на тертя котіння, високу відрізняється тим, що розміщене на КІНЦІ вала вентильного електродвигуна сонячне колесо першого ступеня триступеневої планетарної передачі із спільним епіциклом виконано з опорним циліндричним шипом, а водило, на якому розміщені сателіти першого ступеня і сонячне колесо другого ступеня, виконано з розташованою із боку шипа торцевою розточкою, СПІВВІСНОЮ з водилом, в якій запресована втулка з антифрикційного матеріалу і рухливо встановлений шип кінематичну чутливість через низький момент на початку руху і малий знос По цій схемі виконаний поступальний електропривод (електромеханізм поступальної дії) [3], який вибраний як прототип до запропонованого винаходу по технічній суті і по КІЛЬКОСТІ співпадаючих ознак У ВІДОМІЙ конструкції поступальний електропривод включає колекторний електродвигун з вбудованою електромагнітною гальмівною муфтою, трьохступеневу планетарну, рядну і узгоджуючи мілкомодульні зубчасті передачі, КГП і блок мікроперемикачів При подачі живлення на штепсельний роз'їм спрацьовує електромагнітна гальмівна муфта, обертання незагальмованого вала електродвигуна через ведуче сонячне колесо першої ступені, сателіт і епіцикл, який є спільним для трьох ступіней, передається водилові, на якому розміщені сателіти першої ступені і сонячне колесо другої ступені, далі водилові другої і третьої ступені планетарної передачі, а через рядну зубчасту передачу - гвинту КГП і за допомогою узгоджуючих передач - кулачкам блоку мікроперемикачів Таким чином електропривод відпрацьовує разові команди, забезпечуючи лінійне переміщення вихідного штока на обмежений мікроперемикачами хід, а також сигналізацію в заданих крайніх і проміжних положеннях штока Описаний електропривод має порівняно малі 00 47281 масу і габарити, але володіє недоліками, основними з яких є низький ресурс і підвищена пожежонебезпечність через застосування колекторного електродвигуна, передчасний знос зубів сонячного колеса першої ступені планетарної передачі, викликаний неспіввісністю осей двигуна і редуктора Запропонованим винаходом вирішується задача підвищення надійності поступального електроприводу при збереженні порівняно невеликих його маси і габаритів Для досягнення цього технічного результату в поступальному електроприводі, що включає електродвигун з вбудованою електромагнітною гальмівною муфтою, редуктор, кулькогвинтову передачу і блок мікроперемикачів, згідно з винаходом розміщене на КІНЦІ вала вентильного електродвигуна сонячне колесо першої ступені трьохступеневої планетарної передачі із спільним епіциклом виконано з опорним циліндричним шипом, а водило, на якому розміщені сателіти першої ступені і сонячне колесо другої ступені, виконано з розташованої із боку шипа торцьовою розточкою СПІВВІСНОЮ з води лом, в якій запресована втулка з антифрикційного матеріалу і рухливо встановлений шип Перераховані вище ВІДМІННІ ознаки у запропонованому електроприводі є істотними, оскільки кожна з них необхідна, а разом вони достатні для досягнення вказаного технічного результату в порівнянні з прототипом і відомими подібними електромеханізмами Між ВІДМІННИМИ ознаками і досягнутим технічним результатом є причинно - наслідковий зв'язок Застосування вентильного електродвигуна вирішило проблему забезпечення пожежонебезпечності і збільшення ресурсу приводного електродвигуна, а поліпшення взаємного центрування і зменшення перекосів зубчастих коліс трьохступеневої планетарної передачі за рахунок виконання сонячного колеса першої ступені, розміщеного на валу двигуна, з циліндричним шипом, який рухливо встановлений у втулку з антифрикційного матеріалу, запресовану в торцьову розточку, виконану по осі водила, на якому розміщені сателіти першої ступені і сонячне колесо другої ступені, знижує контактну напругу зубчастого зачеплення і підвищує ЗНОСОСТІЙКІСТЬ конструкції За рахунок цього одержано технічний результат - підвищена надійність електроприводу при збереженні його невеликої маси і габаритів Заявлене технічне рішення є новим, оскільки воно невідоме з рівня техніки, має винахідницький рівень, тому що запропоновані конструктивні рішення по підвищенню ЗНОСОСТІЙКОСТІ зубчастих коліс редуктора електроприводу в умовах разового змащування явним чином не слідують з рівня техніки, промислове застосовне, оскільки воно призначене для використання в системах для ЛІНІЙНОГО переміщення пристроїв на об'єктах авіаційної техніки Технічна суть і принцип дії поступального електроприводу пояснюються кресленнями, на яких зображено на фіг 1 - поздовжній розріз електроприводу, на фіг 2 - зноска А на фіг 1 Електропривод (фіг 1) включає реверсивний вентильний електродвигун 1 з вбудованою електромагнітною гальмівною муфтою і коробкою управління, редуктор, що складається з троьхступеневої планетарної 2, рядної 3 і узгоджуючих 4 мілкомодульних зубчастих передач, КГП 5 і блок 6 мікроперемикачів Сонячне колесо 7 (фіг 2) першої ступені планетарної передачі 2, виконаної по схемі із спільним нерухомим епіциклом 8, розміщене на КІНЦІ вала вентильного електродвигуна 1, виконано з опорним циліндричним шипом 9, а водило 10, на якому розміщені сателіти 11 першої ступені і сонячне колесо 12 другої ступені, виконано з розташованою із боку шипа торцьовою розточкою 13, в якій запресована втулка 14 з антифрикційного матеріалу, а в останній із зазором розміщено шип 9 Поступальний електропривод працює таким чином При подачі напруги на електродвигун 1 обертання вала через сонячне колесо 7, сателіти 11 і епіцикл 8 першої ступені передається водилові 10, далі за допомогою другої і третьої ступенів планетарної передачі 2, рядної зубчастої передачі З - гвинту КГП 5, де обертальний рух перетворюється в поступальний Відключення електродвигуна 1 і подальша сигналізація здійснюються автоматично по досягненню штоком КГП 5 крайніх положень, які визначаються через узгоджуючи передачі 4 настроюванням кулачків блоку 6 мікроперемикачів Виконання сонячного колеса 7 з циліндричним шипом 9, а водила 10 з втулкою 14, в якій рухливо встановлено шип 9, дозволяє зменшити перекіс зубів сонячного колеса 7 і сателітів 11 першої ступені планетарної передачі 2 в момент включення електродвигуна 1 і поліпшити їх центрування в процесі роботи, що призводить до істотного зниження питомих навантажень в зубчастому зачепленні і забезпечує збільшення ресурсу передачі Реалізація в конструкції поступального електроприводу запропонованих рішень дозволила практично в 5 раз збільшити його ресурс по відношенню до прототипу Електропривод в такому виконанні пройшов сертифікаційні випробовування як агрегат РМ-140 в складі літака Ан-140 Використані джерела 1 По летучий А И Конструирование передач винт-гайка авиационных и робототехнических механизмов - Харьков, ХАЙ -1993 -102с 2 Расчет и конструирование приводов авиационных механизмов//Под ред П П Дементьева - М, МАИ -1978 - 80с 3 Электромеханизм поступательного действия МП10С2, 5А14 Информационная карта №12-1079 НИИСУ, май 1990г Розробник і виготівник конструкторське бюро «Електропривод», Російська Федерація, 610006, м Кіров, Жовтневий проспект, 24 47281 Фіг. 2 Фіг. З 47281 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71