旋转发射架用电驱动装置的制作方法

本发明涉及电机驱动设备技术领域，尤其是涉及一种旋转发射架用电驱动装置。

背景技术

旋转发射架可用于发射弹药等，由于其不需要更换发射架就能够重新装弹，某种程度上可以节约不少时间，而且一种发射架可以同时填装好几种弹药，大大提高了弹药投掷能力和灵活性。通常情况下，应根据弹药装载量和传递扭矩选择伺服电机的功率。但是，为了获得更大的装载量和传递扭矩而一味提高伺服电机的功率是十分不经济的。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种低速、大扭矩正反转运动且能够可靠制动的旋转发射架用电驱动装置。

本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的旋转发射架用电驱动装置，包括电动机，所述电动机的输出轴通过平键与设置在电动机前侧的制动器花键套相连，所述输出轴的另一端与设置在电动机后侧的rv减速器的中心输入齿轮套接相连；所述rv减速器包括支撑壳体，所述支撑壳体前端固连有第一行星架，所述第一行星架和支撑壳体之间设置有第一内齿轮、第二内齿轮，所述第一内齿轮、第二内齿轮中心处套接有中心输出外齿轮轴，所述中心输出外齿轮轴通过轴承与支撑壳体、第一行星架转动相连，中心输出外齿轮轴的前侧设置有所述中心输入齿轮，中心输入齿轮和三个均匀设置的一级行星齿轮相啮合，每一所述一级行星齿轮的曲柄轴通过滚针轴承与第一行星架、第一内齿轮、第二内齿轮和支撑壳体依次相连，且第一内齿轮、第二内齿轮通过一级行星齿轮的曲柄轴挤压滚针轴承与中心输出外齿轮轴啮合运转；中心输出外齿轮轴上设置的太阳轮与均匀设置在支撑壳体内的四个二级行星齿轮相啮合，支撑壳体后端固连的内齿圈内设置有螺钉连接的第二行星架、第一外齿轮、第二外齿轮和输出件，每一所述二级行星齿轮的曲柄轴通过滚针轴承与第二行星架、第一外齿轮、第二外齿轮和输出件相连，且第二行星架和输出件通过轴承与内齿圈转动相连，所述第一外齿轮、第二外齿轮通过二级行星齿轮的曲柄轴挤压滚针轴承与内齿圈啮合运转；所述电动机上设置有扭矩转速传感器，所述扭矩转速传感器的信号输出端与单片机的信号输入端相连，所述单片机的控制输出端与所述制动器的控制输入端相连。

所述一级行星齿轮和二级行星齿轮的中心处均开设有与曲柄轴过盈装配的腰形安装孔，所述腰形安装孔周围分布有多个减重孔。

所述支撑壳体和第一行星架上均设置有钢制加强圈。

所述支撑壳体与第一行星架、内齿圈的连接处均设置有密封圈。

所述螺钉外侧设置有定位套筒。

所述制动器为弹簧加压的干式摩擦电磁制动器。

所述电动机的输出轴前端设置有手摇机构。

本发明提供的旋转发射架用电驱动装置，通过rv减速器将电动机的高速、低扭矩旋转运动转换为输出件的低速、大扭矩360°正反方向旋转运动，并通过制动器使电动机输出轴在到达目标位置停止后进行可靠自锁。本发明传动平稳、定位精度高，非常适合于投掷负荷较大且要求输出扭矩较大的情况，大大提高了弹药投掷能力和灵活性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的剖面图。

图3是图2中一级行星齿轮的结构示意图。

图4是图2中二级行星齿轮的结构示意图。

图5是与一、二级行星齿轮相配合的曲柄轴的结构示意图。

图6是图2中电动机输出轴的左视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的旋转发射架用电驱动装置，包括作为动力源的电动机1和与电动机1相连的大减速比的rv减速器2，该rv减速器2能够将电动机1的高速、低扭矩旋转运动转换为输出件2.15的低速、大扭矩360°正反转运动；同时，电动机1壳体的前法兰上用螺钉连接有弹簧加压的干式摩擦电磁制动器3，该制动器3通电时释放、失电时制动，使装置能够在到达目标位置并停止稳定后进行可靠自锁。为了达到自动控制的目的，电动机1上安装有扭矩转速传感器，扭矩转速传感器的信号输出端与单片机的信号输入端相连，单片机的控制输出端与制动器3的控制输入端相连。工作时，电动机1启动的同时制动器3也通电释放，电动机1运转，输出轴1.1的高速、低扭矩旋转运动通过rv减速器2转换为输出件2.15的低速、大扭矩旋转运动，当输出轴1.1到达预定位置时，单片机发出指令，使电动机1的转速降为零，同时给制动器3发送断电信号，使制动器将电动机输出轴1.1抱死。此外，电动机1的输出轴1.1前端还安装有手摇机构4，使装置在意外失电的情况下能够通过手动将电动机1输出轴1.1旋转并稳定在目标位置，提高了电驱动装置的可靠性。

具体地，如图2所示，电动机1的输出轴1.1通过平键1.2与设置在电动机1前侧的制动器3花键套相连，输出轴1.1的另一端与设置在电动机1后侧的rv减速器3的中心输入齿轮3.6套接相连。rv减速器3包括串联设置的两级rv减速机构，每级rv减速机构均由在前的圆柱齿轮行星减速机构和在后的少齿差行星齿轮减速机构构成，即包括支撑壳体2.1，支撑壳体2.1前端固连有第一行星架2.2，第一行星架2.2和支撑壳体2.1之间设置有第一内齿轮2.3、第二内齿轮2.4，第一内齿轮2.3、第二内齿轮2.4中心处套接有中心输出外齿轮轴2.5，中心输出外齿轮轴2.5通过轴承与支撑壳体2.1、第一行星架2.2转动相连，中心输出外齿轮轴2.5的前侧设置有中心输入齿轮2.6，中心输入齿轮2.6和三个均匀设置的一级行星齿轮2.7相啮合，每一个一级行星齿轮2.7的曲柄轴q通过滚针轴承z与第一行星架2.2、第一内齿轮2.3、第二内齿轮2.4和支撑壳体2.1依次相连，且第一内齿轮2.3、第二内齿轮2.4通过一级行星齿轮2.7的曲柄轴q偏心挤压相应的滚针轴承z与中心输出外齿轮轴2.5啮合运转；中心输出外齿轮轴2.5向后延伸并设置有太阳轮2.8，太阳轮2.8与均匀设置在支撑壳体2.1内的四个二级行星齿轮2.9相啮合，支撑壳体2.1后端固连的内齿圈2.10内设置有螺钉2.11连接的第二行星架2.12、第一外齿轮2.13、第二外齿轮2.14和输出件2.15，每一个二级行星齿轮2.9的曲柄轴q通过滚针轴承z与第二行星架2.12、第一外齿轮2.13、第二外齿轮2.14和输出件2.15相连，且第二行星架2.12和输出件2.15通过轴承与内齿圈2.10转动相连，第一外齿轮2.13、第二外齿轮2.14通过二级行星齿轮2.9的曲柄轴q偏心挤压相应的滚针轴承z与内齿圈2.10啮合运转。

如图3、4所示，一级行星齿轮2.7和二级行星齿轮2.9均采用铝合金材料制作，其中心处分别开设有腰形安装孔m，腰形安装孔m用于与如图5所示结构的曲柄轴q进行过盈装配，摒弃传统的花键副连接方式，降低了加工难度，简化了加工刀具和工艺，提高了装配牢固度；同时，每个腰形安装孔m周围还分布有多个减重孔n，可以进一步减轻齿轮总重，节省材料成本。对于二级行星齿轮2.9，还进行了中部变薄处理。由于铝合金材质偏软，为避免第一、二内齿轮3、4运动时发生磕碰，在第一行星架2.2与支撑壳体2.1上分别设有凹槽，每个凹槽内均过盈压合安装有一个钢制加强圈2.16形成环形凸台，一方面可以对内齿轮起到轴向定位作用，另一方面可以避免内齿轮磕碰、磨损行星架。为了形成良好密封，在支撑壳体2.1与第一行星架2.2、内齿圈2.10的连接处均设置有密封圈2.17。螺钉2.11外面设置有套筒2.16，用于对第二行星架2.12和输出件2.15进行轴向定位。

该rv减速器3具有体积小、重量轻、传动比范围大、效率高、传动平稳、定位精度高等特点，其中减速比可以达到数千。在电动机1运转时，输出轴1.1的动力输入通过内、外花键连接将扭矩传递到rv减速器3的中心输入齿轮2.6，中心输入齿轮2.6与三个呈正三角分布的一级行星齿轮2.7相互啮合运动完成一级rv减速器的第一级减速；在一级行星齿轮2.7的带动下，与其相连的曲柄轴q随之绕自身轴线作周向运动，同时带动第一、二内齿轮2.3、2.4与中心输出外齿轮轴2.5啮合运转完成1级rv减速器的第二级少齿差减速。中心输出外齿轮轴2.5通过内、外花键连接将扭矩传递到太阳轮2.8，太阳轮2.8与四个呈正方形分布的二级行星齿轮2.9相互啮合运动完成二级rv减速器的第一级减速；在二级行星齿轮2.9的带动下，与其相连的曲柄轴q随之绕自身轴线作周向运动，同时带动第一、二外齿轮2.13、2.14与内齿圈2.10啮合运转，在上述进行动力传动时，第二行星齿轮2.9不仅自转，同时还随着第二行星架2.12作公转运动，由于第二行星架2.12、第一外齿轮2.13、第二外齿轮2.14和输出件2.15通过螺钉2.18相连，因此，输出件2.15作为输出端可以随着行星架、外齿轮运转完成二级rv减速器的第二级少齿差减速。上述输出件2.15为电驱动装置的动力最终输出端，可以根据需要选择配合方式，如键连接等。

如图6所示，电动机1输出轴1.1前端加工一个六方凸起f，在这个六方凸起f上可方便地安装六方扳手或带六方孔的手柄作为手摇机构4，当整个系统意外失电时，先调节制动器3螺栓让摩擦盘组件松开，再通过手摇机构4旋转输出轴1.1将其稳定在合适的目标位置，提高电驱动装置的可靠性。