一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法与流程

1.本发明涉及但不限于试验装备与技术领域，尤指一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法。


背景技术：

2.水平安定面作动器通常竖直安装于飞机机体尾部，用于驱动水平安定面转动以实现飞机的纵向气动力矩配平。防逆转机构布置在水平安定面作动器壳体内，棘轮和棘爪是防逆转机构的关键部件之一。
3.水平安定面作动器受到的载荷分为拉载荷与压载荷，其下万向节的运动具有向下运动和向上运动。当载荷方向与下万向节运动方向相同时，称为顺载运行；当载荷方向与下万向节运动方向相反时，称为逆载运行。
4.水平安定面作动器的丝杠上有一个丝杠法兰盘，其上下各设有一个棘轮，每个棘轮与一对棘爪接触；这一对棘爪间隔180
°
。通过设计可以使两个棘爪在同一时刻最多有一个棘爪可以与棘轮咬合。
5.在水平安定面作动器进行逆载运行时，丝杠法兰盘上下两侧的棘轮中，有一个棘轮受压力，此时，该受压棘轮的转向使得与其配合的两个棘爪都处于放行状态(如图2中7a逆时针转动，棘爪为放行状态)。当水平安定面作动器停止运行时，丝杠在载荷的作用下会反向转动，并带动棘轮进行反向转动(例如7a顺时针转动)；如果停止的一瞬间，受压棘轮上的两个棘爪中的任意一个都没有正好处于与棘轮上棘齿啮合的状态，该棘轮的棘齿会撞击到其中一个棘爪，从而停止。这种撞击会对安装棘爪的防逆转壳体上的棘爪安装座产生冲击疲劳载荷。
6.为防止发生疲劳破坏，通常可以将防逆转壳体棘爪安装耳片的厚度设置的厚一些，但是会增加重量。因此，如何消除水平安定面作动器逆载驱动停转过程冲击，是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的：本发明实施例提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，用于实现当水平安定面作动器逆载驱动停转时，减缓棘轮与棘爪之间的冲击。
8.本发明的技术方案：本发明实施例提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，包括：所述电动水平安定面作动器的丝杠上设置有丝杠法兰盘，丝杠法兰盘与防逆转机构形成载荷传递路径；所述冲击减缓装置包括：载荷传感器1、棘爪角度传感器2和控制器；
9.其中，所述丝杠法兰盘的顶部端面一侧依次套设安装防逆转机构的上摩擦盘5a和上棘轮7a和上推力轴承6a，丝杠法兰盘的底部端面一侧依次套设安装防逆转机构的下摩擦盘5b和下棘轮7b和下推力轴承6b，上棘轮7a与对称设置的第一棘爪4a和第三棘爪4c接触，下棘轮7b与对称设置的第二棘爪4b和第四棘爪4d接触，防逆转壳体3套设压紧在上推力轴承6a和下推力轴承6b的外部，防逆转壳体3上凸出的棘爪安装座间隙套设在对应位置的棘
爪外部；
10.每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器2，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器1安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号；
11.所述控制器分别与载荷传感器1和每个棘爪角度传感器2相连接，用于通过从载荷传感器1和棘爪角度传感器2中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。
12.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
13.所述载荷传感器1安装在水平安定面作动器的丝杆上，或者防逆转壳体上，或者上万向节上，或者下万向节上。
14.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
15.所述控制器，具体用于通过从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷或者压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态。
16.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
17.所述控制器，还具体用于当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。
18.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
19.当电动水平安定面作动器处于逆载向下驱动，判断出驱动停止时由上棘轮7a与第一棘爪4a和第三棘爪4c的其中一个棘爪形成啮合状态；
20.当电动水平安定面作动器处于逆载向上驱动，判断出驱动停止时由下棘轮7b与第二棘爪4b和第四棘爪4d的其中一个棘爪形成啮合状态；
21.其中，通过判断出驱动停止时形成啮合状态的一组棘轮-棘爪，使得控制器在驱动停止后准确的实施冲击减缓操作。
22.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
23.所述控制器，还具体用于在驱动停止后，根据逆载驱动的方向为逆载向下驱动或逆载向上驱动，结合用于停止驱动的棘轮配合的两个棘爪上的棘爪角度传感器2所采集的信号，反推出是否有一个棘爪与棘轮发生啮合。
24.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，
25.所述控制器，还具体用于在推断出两个棘爪均未与棘轮啮合时，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，控制电机断电。
26.本发明实施例还提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓方法，采用如上述中任一项所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置执行所述冲击减缓方法，包括：
27.步骤1，当控制器进行逆载驱动并接收到停止驱动指令后，控制器停止逆载驱动并实时监测驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪中每个棘爪的角度；
28.步骤2，根据实时监测出的该组棘轮-棘爪中的棘爪角度，判断当前是否有一个棘爪与棘轮发生啮合；
29.步骤3，当步骤2中判断出其中一个棘爪正好与棘轮啮合，则立刻电机断电；
30.步骤4，当步骤2中判断出两个棘爪都不与棘轮啮合，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，电机断电。
31.可选地，如上所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓方法中，所述步骤1之前，还包括：
32.步骤a，控制器根据从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷还是压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向(上移或者下移)判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态；
33.步骤b，当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。
34.本发明的有益效果：本发明实施例提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，与现有电动水平安定面作动器在逆载停止时工作形式相比具有以下有益效果：
35.现有电动水平安定面作动器在逆载停止时将直接使电机停止工作，这样，电动水平安定面作动器在载荷驱动下将发生逆转并导致棘爪与棘轮发生碰撞；这样的碰撞会产生冲击载荷并最终导致防逆转壳体上的棘爪安装座发生冲击疲劳破坏。本发明通过设置载荷传感器和棘爪角度传感器，能够使得控制器在逆载停止时判断出将会和棘轮发生碰撞的棘爪，然后通过受控的电机慢速回退工作使棘爪与对棘轮缓和接触，避免冲击载荷的发生，从而提升防逆转机构棘爪安装座的疲劳寿命。另外，本发明实施例的技术方案具有低成本、高收益等特点。
附图说明
36.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
37.图1为本发明实施例提供的一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置的结构示意图；
38.图2为本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中棘轮-棘爪处于两个棘齿均未啮合状态的示意图；
39.图3为本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中棘轮-棘爪处于两个棘齿中一个处于接近啮合状态的示意图；
40.图4为本发明实施例提供的一种电动水平安定面作动器的冲击减缓方法的流程图。
41.附图标记说明：
42.1-载荷传感器，2-棘爪角度传感器(包括2a、2b、2c、2d)，3-防逆转壳体，4a-第一棘爪、4b-第二棘爪、4c-第三棘爪、4d-第四棘爪，5a-上摩擦盘、5b-下摩擦盘，6a-上推力轴承、6b-下推力轴承，7a-上棘轮、7b-下棘轮，8—丝杠。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明
的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
44.上述背景技术中已经说明，水平安定面作动器的丝杠上有一个丝杠法兰盘，其上下各设有一个棘轮，每个棘轮与一对棘爪接触；这一对棘爪间隔180
°
。当水平安定面作动器停止运行时，丝杠在载荷的作用下会反向转动，并带动棘轮进行反向转动，如图所示7a顺时针转动；如果停止的一瞬间，受压棘轮上的两个棘爪中的任意一个都没有正好处于与棘轮上棘齿啮合的状态，该棘轮的棘齿会撞击到其中一个棘爪，从而停止。上述撞击情况会对安装棘爪的防逆转壳体上的棘爪安装座产生冲击疲劳载荷。
45.经检索，cn114635951a专利文件公开的一种用于水平安定面的配平致动器以及控制水平安定面的方法，其中在水平安定面作动器上布置了剪切传感器和扭矩传感器，仅用来监控棘爪受力状态，用于故障预警，但是该专利的技术方案并不能减缓逆载停转过程中的冲击载荷。
46.为防止发生疲劳破坏，通常可以将防逆转壳体棘爪安装耳片的厚度设置的厚一些，但是会增加重量。因此，如何消除水平安定面作动器逆载驱动停转过程冲击，是本领域技术人员急需解决的问题。
47.为了实现上述需求本发明实施例提供一种水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，具体为水平安定面作动器逆载驱动停转过程冲击减缓装置和方法。
48.针对上述需求，本发明实施例提供一种电动水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置和方法。
49.本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
50.图1为本发明实施例提供的一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的丝杠上设置有丝杠法兰盘，丝杠法兰盘与防逆转机构形成载荷传递路径；其中的冲击减缓装置包括：载荷传感器1、棘爪角度传感器2和控制器3；其中，棘爪角度传感器2包括2a、2b、2c、2d。
51.如图1所示冲击减缓装置的结构中，丝杠法兰盘的顶部端面一侧依次套设安装防逆转机构的上摩擦盘5a和上棘轮7a和上推力轴承6a，丝杠法兰盘的底部端面一侧依次套设安装防逆转机构的下摩擦盘5b和下棘轮7b和下推力轴承6b，上棘轮7a与对称设置的第一棘爪4a和第三棘爪4c接触，下棘轮7b与对称设置的第二棘爪4b和第四棘爪4d接触，防逆转壳体3套设压紧在上推力轴承6a和下推力轴承6b的外部，防逆转壳体3上凸出的棘爪安装座间隙套设在对应位置的棘爪外部。
52.如图1所示，本发明实施例中的每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器2，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器1安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号。实际应用中，该载荷信号包括正值或负值，以及数值大小。
53.本发明实施例中的控制器分别与载荷传感器1和每个棘爪角度传感器2相连接，用于通过从载荷传感器1和棘爪角度传感器2中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。
54.可选地，本发明实施例中的载荷传感器1可以安装在水平安定面作动器的丝杆上，
或者防逆转壳体上，或者上万向节上，或者下万向节上。
55.本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中，控制器的工作原理为：
56.通过从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷或者压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向(具体判断该下万向节是上移或者下移)判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态，如果上述判断出上移则此时处于逆载向下驱动，如果上述判断出下移则此时处于逆载向上驱动。
57.基于上述判断结果，该控制器具体在判断出水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。
58.通过上述判断结果，电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，具有以下两种情况：
59.情况1，当电动水平安定面作动器处于逆载向下驱动，判断出驱动停止时由上棘轮7a与第一棘爪4a和第三棘爪4c的其中一个棘爪形成啮合状态。
60.情况2，当电动水平安定面作动器处于逆载向上驱动，判断出驱动停止时由下棘轮7b与第二棘爪4b和第四棘爪4d的其中一个棘爪形成啮合状态。
61.通过判断出驱动停止时形成啮合状态的一组棘轮-棘爪，可以使得控制器在驱动停止后准确的实施冲击减缓操作。
62.基于上述对驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪的判断结果，控制器实施冲击减缓操作的方式为：
63.在驱动停止后，控制器根据逆载驱动的方向为逆载向下驱动或逆载向上驱动，结合用于停止驱动的棘轮配合的两个棘爪上的棘爪角度传感器2所采集的信号，反推出是否有一个棘爪与棘轮发生啮合。
64.图2为本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中棘轮-棘爪处于两个棘齿均未啮合状态的示意图，图3为本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置中棘轮-棘爪处于两个棘齿中一个处于接近啮合状态的示意图。
65.参见图2和图3所示，在推断出两个棘爪均未与棘轮啮合时，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度，例如原驱动速度的5％转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，例如以相差1
′
分度为接近啮合，如图3中棘齿4c处于接近啮合状态，电机断电。
66.基于本发明上述实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，本发明实施例还提供一种电动水平安定面作动器的冲击减缓方法，图4为本发明实施例提供的一种电动水平安定面作动器的冲击减缓方法的流程图，该冲击减缓方法为采用本发明上述任一实施例提供的冲击减缓方法所执行的，该冲击减缓方法包括如下实施步骤：
67.步骤1，当控制器进行逆载驱动并接收到停止驱动指令后，控制器停止逆载驱动并实时监测驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪中每个棘爪的角度；
68.步骤2，根据实时监测出的该组棘轮-棘爪中的棘爪角度，判断当前是否有一个棘爪与棘轮发生啮合；
69.步骤3，当步骤2中判断出其中一个棘爪正好与棘轮啮合，则立刻电机断电；
70.步骤4，当步骤2中判断出两个棘爪都不与棘轮啮合，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度(比如原驱动速度的5％)转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合(比如以相差1
′
分度)，电机断电。
71.需要说明的是，控制器进行逆载驱动之前，要先行判断电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态，以及处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。即本发明实施例提供的冲击减缓方法在上述步骤之前还包括：
72.步骤a，控制器根据从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷还是压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向上移或者下移判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态，
73.该步骤中，首先判断下万向节的运转方向是上移或者下移，从而判断电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态具体为：逆载向下驱动或者逆载向上驱动。
74.步骤b，当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。
75.本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，与现有电动水平安定面作动器在逆载停止时工作形式相比具有以下有益效果：
76.现有电动水平安定面作动器在逆载停止时将直接使电机停止工作，这样，电动水平安定面作动器在载荷驱动下将发生逆转并导致棘爪与棘轮发生碰撞；这样的碰撞会产生冲击载荷并最终导致防逆转壳体上的棘爪安装座发生冲击疲劳破坏。本发明通过设置载荷传感器和棘爪角度传感器，能够使得控制器在逆载停止时判断出将会和棘轮发生碰撞的棘爪，然后通过受控的电机慢速回退工作使棘爪与对棘轮缓和接触，避免冲击载荷的发生，从而提升防逆转机构棘爪安装座的疲劳寿命。另外，本发明实施例的技术方案具有低成本、高收益等特点。
77.以下通过一个实施示例对本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法的具体实施方式进行示意性说明。
78.实施示例1
79.该实施示例1提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，包括：电动水平安定面作动器的载荷传感器1、防逆转壳体棘爪安装耳片上设置的棘爪角度传感器2，包括对应设置在每个棘爪上的2a、2b、2c、2d。
80.该实施示例1中，防逆转壳体上的四个棘爪4a、4b、4c、4d分别同轴安装一个角度传感器2a、2b、2c、2d，这些角度传感器分别测量各个棘爪4a、4b、4c、4d的位置角度。
81.该实施示例1中，电动水平安定面作动器合适位置安装载荷传感器1，可能的方案包括在滚珠丝杠表面粘贴应变片等。
82.该实施示例1中，控制器与四个棘爪角度传感器2a、2b、2c、2d及载荷传感器1连接，实时采集电动水平安定面作动器载荷和四个棘爪的角度位置信息。
83.采用该电动水平安定面作动器的冲击减缓装置实施冲击减缓方法时，首先结合驱动时载荷传感器信息和电机转向信息判断是否处于逆载状态。当处于逆载驱动状态时，根据载荷方向开始检测受压棘轮两侧的棘爪角度信息。电动水平安定面作动器停止逆载驱动
时，如果其中一个棘爪正好与棘轮啮合，则立刻电机断电；如果发现两个棘爪都不与棘轮啮合，则立刻反向驱动电机，以一个很小的速度(比如原驱动速度的5％)运动，直到检测出其中一个棘爪接近啮合(比如以相差1
′
分度)，电机断电。
84.进一步地，图2显示了逆载停转瞬间棘轮棘爪相对状态示意图。图2中棘轮7a在逆载过程中受压，同时逆时针旋转。在停转瞬间，棘齿4a、棘齿4c与棘轮7a上的任何齿都没有啮合。这可以通过检测4a、4c棘齿的转动角度检测出来。此时，丝杠在载荷作用下将带动棘轮7a顺时针旋转。如果不进行冲击减缓，则棘轮和棘爪将发生撞击。通过本发明的方法，控制器控制电机顺时针转动，当检测到4a、4c棘齿中的一个解决啮合位置时(如图3所示的4c棘齿)，结束驱动。此时棘轮与棘齿的冲击将大大降低。
85.实施示例2
86.参照图1到图3所示，当丝杠8承受拉载荷时，如果控制器按照指令驱动上万向节向上运行，此时控制器通过从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向上移判断出电动水平安定面作动器处于顺载驱动状态顺载向上驱动，则本套冲击缓冲控制方法不激活。如果控制器按照指令驱动上万向节向下运行，此时控制器通过从载荷传感器1采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向下移判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态逆载向下驱动，则本套冲击缓冲控制方法激活。控制器判断出上棘轮7a承受压力，当驱动停止时由上棘轮7a与第一棘爪4a和第三棘爪4c的其中一个棘爪形成啮合状态。在驱动停止后，控制器立刻采集第一棘爪角度传感器2a和第三棘爪传感器2c的信号，并判断第一棘爪4a、第三棘爪4c分别与上棘轮7a的啮合状态。如果判断出其中第三棘爪4c与上棘轮7a棘齿正好处于啮合，则立刻电机断电。
87.如果判断出第一棘爪4a、第三棘爪4c均不处于啮合状态，则控制器比较第一棘爪4a和第三棘爪4c各自与啮合状态的角度差。如果发现第三棘爪4c更接近啮合状态，则立刻反向驱动电机，以一个很小的速度(比如原驱动速度的5％)运动，直到检测出第三棘爪(4c)接近啮合(比如以相差1
′
分度)时，电机断电。
88.本发明实施例提供的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，可以实现电动水平安定面作动器在逆载驱动结束可能发生的反向驱动过程中的棘轮与棘爪冲击力的减缓，提升结构疲劳寿命。本发明具有低成本、高收益等特点。
89.虽然本发明所揭露的实施方式如上，但内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术特征：
1.一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述电动水平安定面作动器的丝杠上设置有丝杠法兰盘，丝杠法兰盘与防逆转机构形成载荷传递路径；所述冲击减缓装置包括：载荷传感器(1)、棘爪角度传感器(2)和控制器；其中，所述丝杠法兰盘的顶部端面一侧依次套设安装防逆转机构的上摩擦盘(5a)和上棘轮(7a)和上推力轴承(6a)，丝杠法兰盘的底部端面一侧依次套设安装防逆转机构的下摩擦盘(5b)和下棘轮(7b)和下推力轴承(6b)，上棘轮(7a)与对称设置的第一棘爪(4a)和第三棘爪(4c)接触，下棘轮(7b)与对称设置的第二棘爪(4b)和第四棘爪(4d)接触，防逆转壳体(3)套设压紧在上推力轴承(6a)和下推力轴承(6b)的外部，防逆转壳体(3)上凸出的棘爪安装座间隙套设在对应位置的棘爪外部；每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器(2)，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器(1)安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号；所述控制器分别与载荷传感器(1)和每个棘爪角度传感器(2)相连接，用于通过从载荷传感器(1)和棘爪角度传感器(2)中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。2.根据权利要求1所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述载荷传感器(1)安装在水平安定面作动器的丝杆上，或者防逆转壳体上，或者上万向节上，或者下万向节上。3.根据权利要求1所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述控制器，具体用于通过从载荷传感器(1)采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷或者压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态。4.根据权利要求3所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述控制器，还具体用于当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。5.根据权利要求4所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，当电动水平安定面作动器处于逆载向下驱动，判断出驱动停止时由上棘轮(7a)与第一棘爪(4a)和第三棘爪(4c)的其中一个棘爪形成啮合状态；当电动水平安定面作动器处于逆载向上驱动，判断出驱动停止时由下棘轮(7b)与第二棘爪(4b)和第四棘爪(4d)的其中一个棘爪形成啮合状态；其中，通过判断出驱动停止时形成啮合状态的一组棘轮-棘爪，使得控制器在驱动停止后准确的实施冲击减缓操作。6.根据权利要求4所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述控制器，还具体用于在驱动停止后，根据逆载驱动的方向为逆载向下驱动或逆载向上驱动，结合用于停止驱动的棘轮配合的两个棘爪上的棘爪角度传感器(2)所采集的信号，反推出是否有一个棘爪与棘轮发生啮合。7.根据权利要求6所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置，其特征在于，所述控制器，还具体用于在推断出两个棘爪均未与棘轮啮合时，控制反向驱动电机，使
得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，电机断电。8.一种电动水平安定面作动器的冲击减缓方法，其特征在于，采用如权利要求1～7中任一项所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓装置执行所述冲击减缓方法，包括：步骤1，当控制器进行逆载驱动并接收到停止驱动指令后，控制器停止逆载驱动并实时监测驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪中每个棘爪的角度；步骤2，根据实时监测出的该组棘轮-棘爪中的棘爪角度，判断当前是否有一个棘爪与棘轮发生啮合；步骤3，当步骤2中判断出其中一个棘爪正好与棘轮啮合，则立刻电机断电；步骤4，当步骤2中判断出两个棘爪都不与棘轮啮合，控制反向驱动电机，使得电机通过齿轮箱带动棘轮以预设速度转动，直到检测出其中一个棘爪与棘轮接近啮合，电机断电。9.根据权利要求8所述的电动水平安定面作动器的冲击减缓方法，其特征在于，所述步骤1之前，还包括：步骤a，控制器根据从载荷传感器(1)采集到的载荷信号判断电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷为拉载荷还是压载荷，并结合电动水平安定面作动器下万向节的运转方向判断出电动水平安定面作动器是否处于逆载驱动状态；步骤b，当判断出电动水平安定面作动器处于逆载驱动状态后，根据所判断出的逆载向下驱动或者逆载向上驱动判断出驱动停止后形成啮合状态的一组棘轮-棘爪。

技术总结
本发明公开一种电动水平安定面作动器的冲击减缓装置和方法，装置中，每个棘爪同轴安装一个棘爪角度传感器，用于实时监测本棘爪的角度；载荷传感器安装在电动水平安定面作动器的轴向承力结构件上，用于检测电动水平安定面作动器在运转过程中受到的载荷信号；控制器分别与载荷传感器和每个棘爪角度传感器相连接，用于通过从载荷传感器和棘爪角度传感器中采集的信号，在安装在电动水平安定面作动器逆转驱动停止后执行冲击减缓操作，以防止棘爪安装座承受相应棘爪的载荷。本发明实施例实现了当水平安定面作动器逆载驱动停转时，减缓棘轮与棘爪之间的冲击。棘爪之间的冲击。棘爪之间的冲击。


技术研发人员：夏天翔 龚圣来 熊明丽
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/4/25