RU2277195C2 - Driving electric mechanism - Google Patents

Abstract

FIELD: aircraft engineering.

SUBSTANCE: driving electric mechanism comprises solar wheel (7) of the first stage of the three-stage planet gear (2) with common epicycle (8) mounted at the end of the shaft of the electric motor and provided with bearing cylindrical pin (9). Carrier (10), which is provided with satellites (11) of the first stage and solar wheel (12) of the second stage, has face bore (13) arranged from the side of the pin. The bore and the carrier are axially aligned. Bushing (14) made of antifriction material is press-fitted in the bore, and pin (9) is movable mounted in the bore.

EFFECT: enhanced reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано для привода различных устройств преимущественно на летательных аппаратах, а также на объектах в других областях техники.The invention relates to aircraft manufacturing and can be used to drive various devices mainly on aircraft, as well as on objects in other areas of technology.

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.Known drive electromechanisms are performed according to the scheme with rotational or translational movements of the output link. In the general case, they consist of an electric motor, a friction clutch, a gearbox, transmission of conversion of types of movement, devices providing a fixed stop of the output link and signaling its position [1, 2]. In such a profile, a drive electromechanism [3] is made, which is selected as a prototype of the invention according to the technical essence and the number of matching features.

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].In a known design, the drive electromechanism includes a collector motor with an integrated electromagnetic brake clutch, a three-stage planetary, in-line and matching small-modular gears, ballscrews and ball microswitches. When power is supplied to the plug, the electromagnetic brake clutch is activated, the rotation of the disengaged motor shaft through the leading solar wheel of the first stage, the satellite and epicyclic, which is common to the three stages, are transmitted to the carrier, on which the satellites of the first stage and the solar wheel of the second stage are placed, then the second carrier and the third stage of the planetary gear, and through the in-line gear transmission to the ball screw and through matching gears to the cams of the microswitch block. Thus, the electric drive fulfills one-time commands, providing linear movement of the output rod to the stroke limited by microswitches, as well as an alarm in the specified extreme and intermediate positions of the rod. Similarly, the drive electromechanism functions with the rotational movement of the output link [1, p.176].

Описанный приводной электромеханизм имеет сравнительно малые массу и габариты, но обладает недостатками, основные из которых следующие:The described drive electromechanism has a relatively small weight and dimensions, but has drawbacks, the main of which are as follows:

- низкий ресурс и повышенная пожароопасность из-за применения коллекторного электродвигателя;- low resource and increased fire hazard due to the use of a collector motor;

- преждевременный износ зубьев солнечного колеса первой ступени планетарной передачи, вызванный несоосностью осей двигателя и редуктора.- premature wear of the teeth of the sun wheel of the first stage of the planetary gear caused by misalignment of the axes of the engine and gearbox.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности приводного электромеханизма при сохранении сравнительно небольших его массы и габаритов.The present invention solves the problem of increasing the reliability of the drive electromechanism while maintaining its relatively small mass and dimensions.

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.To achieve this technical result, in a drive electromechanism comprising an electric motor with an integrated electromagnetic brake clutch, a gearbox and a microswitch unit, according to the invention, the solar wheel of the first stage of a three-stage planetary gear with a common epicycle located on the end of the valve motor shaft is made with a supporting cylindrical spike, and the carrier, on which contains the satellites of the first stage and the sun wheel of the second stage, made from the ends located on the side of the spike second bore coaxial with the carrier, which is pressed into the sleeve of antifriction material and is movably mounted spike.

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.The above distinguishing features of the claimed drive electromechanism are essential, since each of them is necessary, and together they are sufficient to achieve the specified technical result in comparison with the prototype and known similar electromechanisms. Between the distinguishing features and the achieved technical result there is a causal relationship.

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.The use of a valve electric motor solved the problem of ensuring fire safety and increasing the life of the drive electric motor, and improving the mutual alignment and reducing the distortions of the gears of a three-stage planetary gear due to the implementation of the first stage solar wheel placed on the motor shaft with a cylindrical spike that is movably mounted in the sleeve of antifriction material , pressed into the end bore, made along the axis of the carrier, on which the sun wheel of the second stupa is placed neither reduces contact stress gearing and increases the durability of the structure. Due to this, a technical result was obtained - the reliability of the electromechanism was improved while maintaining its small mass and dimensions.

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.The claimed technical solution is new, because it is unknown from the prior art, has an inventive step, since the proposed design solutions to increase the wear resistance of gears of the gearbox of the electromechanism under conditions of one-time lubrication do not explicitly follow from the prior art, it is industrially applicable, since it is intended for use in systems for linear movement of devices at aviation facilities.

Техническая сущность и принцип действия приводного электромеханизма поясняются чертежами, на которых изображено:The technical essence and principle of operation of the drive electromechanism are illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - продольный разрез электропривода;figure 1 is a longitudinal section of an electric drive;

на фиг.2 - выноска А на фиг.1.figure 2 - callout A in figure 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.The electromechanism (Fig. 1) includes a reversible valve electric motor 1 with an integrated electromagnetic brake clutch and a control box, a gearbox consisting of a three-stage planetary 2, a row 3 and matching 4 small-module gears, a ball screw with an output link 5 and a block of 6 microswitches. The sun wheel 7 (figure 2) of the first stage of planetary gear 2, made according to the scheme with a common stationary epicycle 8, located on the end of the shaft of the valve motor 1, is made with a supporting cylindrical spike 9, and the carrier 10, on which the satellites 11 of the first stage and the sun wheel 12 of the second stage is made with an end bore 13 located on the side of the spike, in which a sleeve 14 of antifriction material is pressed in, and in the last there is a spike 9 with a gap.

Приводной электромеханизм работает следующим образом.Drive electromechanism works as follows.

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.When voltage is applied to the electric motor 1, the rotation of the shaft through the sun wheel 7, the satellites 11 and the epicycle 8 of the first stage is transmitted to the carrier 10, then through the second and third stages of the planetary gear 2, the in-line gear 3 - to the ball screw, where the rotational movement is converted into translational movement of the output link 5. The motor 1 is turned off and the subsequent signaling is carried out automatically when the output link 5 reaches the extreme positions, which are determined through matching gears 4 by setting the cam block 6 microswitches.

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.The implementation of the solar wheel 7 with a cylindrical spike 9, and the carrier 10 with a sleeve 14, in which the spike 9 is movably mounted, reduces the misalignment of the teeth of the sun wheel 7 and the satellites 11 of the first stage of planetary gear 2 at the moment of turning on the electric motor 1 and improve their alignment during operation , which leads to a significant reduction in specific loads in gearing and provides an increase in transmission resource.

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.Implementation of the proposed solutions in the design of the drive electromechanism made it possible to almost 5 times increase its resource in relation to the prototype. The electric drive in this design has passed certification tests as RM-140 and EPK-35 units as part of the An-140 aircraft.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES

1. Сапиро Д.Н. Электрооборудование самолетов. - М.: Машиностроение, 1977. - 304 с.1. Sapiro D.N. Electrical equipment of aircraft. - M.: Mechanical Engineering, 1977 .-- 304 p.

2. Расчет и конструирование приводов авиационных механизмов // Под ред. П.П.Дементьева. - М.: МАИ. -1978. - 80 с.2. Calculation and design of drives of aircraft mechanisms // Ed. P.P. Dementieva. - M .: MAI. -1978. - 80 s.

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, 24.3. Electromechanism of progressive action MP10S2.5A14. Information card No. 12-1079 NIISU, May 1990. Developer and manufacturer - Design Bureau "Electric Drive", Russian Federation, 610006, Kirov, Oktyabrsky Prospect, 24.

Claims (1)

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.A drive electromechanism, including an electric motor with an integrated electromagnetic brake clutch, a gearbox and a microswitch unit, characterized in that the solar wheel of the first stage of a three-stage planetary gear with a common epicycle located on the end of the valve motor shaft is made with a supporting cylindrical spike, and the carrier, on which the satellites of the first steps and the sun wheel of the second stage, made from the end bore located on the side of the spike, coaxial with the carrier, in which the press The sleeve is made of antifriction material and the spike is movably mounted.

Images