Результат интеллектуальной деятельности: ПРИВОД РАСКРЫТИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к космической технике и может быть использовано при проектировании систем раскрытия конструкций космических аппаратов.

Настоящее изобретение предназначено для приведения в действие раскрывающихся узлов механических систем космического аппарата. Привод должен работать в системе раскрытия и выполнять две функции: обеспечивать заданную скорость раскрытия при торможении (сдерживать раскрывающуюся конструкцию, имеющую пружинный привод) и обеспечивать приложение вращающего момента и необходимую скорость раскрытия конструкций при работе в режиме привода.

Известен электропривод (патент RU 2220344, кл. F16H 57/00, 2003 г.), содержащий корпус, с установленным в нем электродвигателем, редуктор из n (n=1, 2,…) блоков зубчатых колес, выходной вал, основной гистерезисный тормоз, дополнительный гистерезисный тормоз. Основной гистерезисный тормоз размещен в кинематической цепи между электродвигателем и выходным валом. Дополнительный гистерезисный тормоз жестко присоединен своим корпусом к корпусу электропривода, а на его валу жестко установлен один из блоков зубчатых колес, размещенный в кинематической цепи между основным гистерезисным тормозом и выходным валом. Основной тормоз предназначен для ограничения движущего момента, дополнительный - для обеспечения торможения. Этот привод обеспечивает два режима работы: торможение при отсутствии питания на электродвигателе и вращение выходного вала при подаче питания.

Недостатком этой схемы является наличие дополнительного, постоянно включенного гистерезисного тормоза для обеспечения режима торможения и, как следствие, дополнительной мощности электродвигателя, что приводит к увеличению массово-габаритных характеристик и снижению надежности, а также невозможности регулирования скорости торможения привода.

Наиболее близким (принят за прототип) к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является привод раскрытия (патент RU 247228), обеспечивающий вращение в запитанном состоянии и торможение с заданной скоростью в запитанном и незапитанном состояниях, выполненный на основе бесконтактного моментного электродвигателя (ДБМ) с постоянными магнитами и коммутатором, обеспечивающим замыкание обмоток двигателя при отсутствии напряжения питания на электрическую нагрузку.

Его недостатком является наличие нерезервируемого электродвигателя и электронного блока управления.

Задачей изобретения является повышение надежности системы раскрытия и снижение массы конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что привод раскрытия, который содержит корпус с установленными в нем зубчатым редуктором и электродвигателем, обеспечивает вращение с заданной скоростью в запитанном состоянии и отсутствие торможения системы раскрытия в незапитанном состоянии за счет использования инерционных муфт в кинематической цепи каждого из двух резервированных электродвигателей, а часть редуктора до инерционных муфт имеет передаточное отношение не более 10000. Повышение надежности привода достигается за счет применения двух коллекторных электродвигателей постоянного тока, не требующих электронного блока управления, определяющих скорость вращения или торможения привода.

Суть изобретения поясняется чертежом, где изображена функциональная схема заявленного устройства.

Привод раскрытия является электромеханическим и содержит корпус, с установленными в нем двумя коллекторными электродвигателями 1, инерционными муфтами 2, зубчатым редуктором 3, предохранительной муфтой 4 и силовым редуктором 5.

Привод раскрытия, в основном, работает в резервируемых системах. Система раскрытия состоит из пружинного привода и электромеханического привода. Любой из этих элементов обеспечивает необходимый момент для раскрытия системы. Основное назначение электромеханического привода - обеспечение требуемой скорости раскрытия. При подаче питания привод раскрытия обеспечивает вращение или торможение с заданной скоростью. Скорость вращения или торможения задается электродвигателями. При отказе пружинного привода электромеханический привод обеспечивает раскрытие (торможение) с заданной скоростью.

Повышение надежности привода достигается и за счет уменьшения количества ступеней зубчатого редуктора, небольшого передаточного отношения части редуктора до инерционных муфт (не более 10000). Это обеспечивает минимальное сопротивление вращению на скоростях, в несколько раз меньших рабочей скорости. При отсутствии подачи питания на привод инерционные муфты 2 разрывают кинематические цепи до электродвигателей, чем обеспечивается минимальное сопротивление раскрытию системы. При разгоне привода пружинами он работает как инерционный регулятор скорости.

Масса привода уменьшается за счет применения коллекторных электродвигателей, не требующих электронного блока управления.

В настоящее время на предприятии разработана конструкторская документация на привод заявленной конструкции и изготовлены отработочные и штатные образцы. Эксплуатация показала существенное повышение надежности системы раскрытия и уменьшение массы системы.