技術領域

本發明涉及一種機電作動器，具體地，涉及一種體積小、抗干擾性能好、運動精度高的高度集成機電作動器。

背景技術

功率電傳作動器有機電作動器和電動靜液作動器兩種，機電作動器是以電機提供動力，經傳動件到執行機構，最終將旋轉運動轉化成直線往復運動。電動靜液作動器則需要液壓傳動裝置的支持，將電機的旋轉運動轉化為作動筒的直線輸出，速度響應和運動精度都較差，且油液易泄露污染環境。

以往的機電作動器的電機和轉軸是分開設置的，電機和轉軸之間通過齒輪等傳動件連接。然而，由于傳動件的存在，難以實現高度集成化，往往結構松散，體積龐大，且運動精度的影響因素多，傳動效率低。而且大多數機電作動器的滾珠絲杠與轉軸的連接方式采用過法蘭連接，這種連接方式大大占用了大量空間，使結構更加松散。

同時，現有機電作動器的用于測量絲杠軸作伸縮運動時位移的LVDT（Linear?Variable?Differential?Transformer，線性可變差動變壓器）采用平行布局或采用光柵尺代替LVDT。但是，這些方式都是外置式，占用的安裝空間較大。另外還有一種方式是將LVDT鐵芯固定，而讓LVDT外圈隨絲杠一起運動，但是由于LVDT的信號線一般由LVDT外圈的一段引出，此時信號線必然會隨著LVDT外圈一起運動，為此必須給信號線留出一定的運動空間。在面向高度集成的機電一體化系統設計中，這些布局方式不僅破壞了產品的緊湊性能，而且會使得產品重量尺寸大幅增加，使得產品綜合性能下降，尤其在航空航天等對重量有嚴格要求的情況下更是會極大地增加成本，因此，上述幾種方案都不適用。同時在復雜電磁環境下，由于存在不可忽視的信號干擾，為了保證LVDT正常工作，需為傳感測量系統設計專門的屏蔽裝置。因此，迫切必須要有一種新的LVDT布局方案，不僅使用性能上要滿足需求，而且要滿足結構緊湊，節省重量，抗干擾性強等要求。

綜上所述，現有機電作動器存在體積龐大、結構松散、運動精度低、傳動效率低、成本高、抗干擾性能差的缺點。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種結構簡單，體積小，結構緊湊、承載能力強、運動精度高、傳動效率高、抗干擾性能強的高度集成機電作動器。

根據本發明的一個方面，提供一種高度集成機電作動器，包括：設置在主機架內的直驅電機、滾珠絲杠和LVDT，直驅電機包括電機定子、電機轉子和轉軸，電機定子、電機轉子、轉軸依次連接，且電機轉子和轉軸一體成型制成；滾珠絲杠包括圓螺母和絲杠軸，絲杠軸通過圓螺母與轉軸連接；LVDT包括LVDT固定套、LVDT鐵芯、LVDT外殼和LVDT延長桿，LVDT外殼設置在絲杠軸內部且通過LVDT固定套連接至左端蓋，LVDT延長桿設置在LVDT外殼內且與絲杠軸連接，LVDT鐵芯設置在LVDT外殼內與LVDT延長桿連接。

優選地，該作動器還包括一連接鍵，轉軸通過連接鍵與圓螺母連接。

優選地，該作動器還包括絲杠導向支撐裝置，絲杠導向支撐裝置連接至絲杠軸末端，并與右端蓋螺栓連接。

優選地，該作動器還包括第一屏蔽罩，第一屏蔽罩設置在轉軸和絲杠軸之間且一端與左端蓋連接。

優選地，該LVDT延長桿末端設置有凸肩，凸肩與絲杠軸內壁接觸配合。

優選地，凸肩末端設置有內螺紋，絲杠軸內壁末端設置有螺栓通孔，凸肩末端內螺紋與穿過螺栓通孔的螺栓連接實現LVDT延長桿與絲杠軸連接。

優選地，該LVDT鐵芯與LVDT延長桿螺紋連接。

優選地，該作動器還包括旋轉變壓器，旋轉變壓器設置在與圓螺母相重疊的轉軸軸段上，其包括旋變定子、旋變轉子、套筒、若干壓塊和第二屏蔽罩，旋變定子和旋變轉子設置在套筒內，且旋變定子與主機架過盈配合連接，旋變轉子與旋變定子過盈配合連接；第二屏蔽罩與套筒連接，壓塊與套筒連接。