论某型装备舵机三零位一致性的调整方法及手段

摘要：某型装备尾舱装配过程中需要保持舵机三零位一致，即舵机机械零位、电气零位、舵面零位一致。本文详细描述了舵机三零位一致性的调整工具及其调整方法，为舵机的零位调整提供快速解决方案。

关键词：舵机；零位调整；方法；手段

Keywords：actuator；zero adjustment；ways；means

0 引言

舵机是驱动舵面的传动机构，在精确制导武器中舵机种类繁多，包括电动舵机、液压舵机、燃气舵机等，无论何种舵机都需要保证舵机机械零位、电气零位和舵面零位的一致性，即保持三机械零位一致性。三零位不一致将导致精确制导武器飞行弹道偏离，大大降低命中概率。由于各种舵机的三零位一致性调整工具和方法不尽相同，本文以某装备的舵机为研究对象，详细描述三零位一致性的调整工具及调整方法，为舵机的三零位调整提供快速解决方案。

1 舵机机械零位、电气零位一致性调整

1.1 基本原理

某装备舵机射流管阀由进气部件、转子衔铁部件、喷嘴、驱动线圈、永磁体、导磁体等高精度部件组成。作动筒由活塞杆、密封部件、导向部件、反馈部件组成，其中反馈部件主要由线绕可变电阻器、弹片、触点、滑架等组成。产品结构紧凑，在高温燃气状态下，通过电磁力控制、机械摆动和活塞往复运动，将电信号转换为机械线性比例位移。在舵机拉杆伸缩的过程中，舵机拉杆的位置通过两边加电的滑变电阻来反馈电压值（见图1）。

在舵机拉杆伸缩摆动的过程中，存在一个中间位置即舵机的机械零位，而舵机内部用来表示舵机拉杆位置的滑变电阻反馈电压值即是电气零位。但是，舵机拉杆的中心位置是否就是滑变电阻的中心位置即舵机拉杆的零位与反馈电压零位是否一致，却需要通过调整来判断。舵机机械零位、电气零位的一致性在出厂装配时已经过原厂家调整，随着贮存时间的延长，测试时经常性地拉动舵面，导致舵机机械零位、电气零位不一致现象时有发生，需要通过修理达到一致性调整的目的。

1.2 调整工具

调整的工具为新研发的“舵机电气零位测试设备”，设备构造如图2所示。该设备为220V单电源供电。为了得到要求的正负电压，将变压器的中间输出线接地上端制成正电压，接地线的下端制成负电压。用市电220V作为输入电压源，而输出为13.5V，变压器选用货架工业级朗特宁低频干式AC220V转AC15V变压器，整流器选用4个松藤工业级1N5408二极管组成两组整流电路，利用具有单向导电性能的整流二极管，将正负交替的正弦交流电压整流为单方向的脉动电压。不过这种单向脉动电压往往含有很大的脉动成分，距理想直流电压相差较大，这里選用单相桥式整流电路来实现。选用4个并联的松下工业级50V1000μF电解电容作为滤波器，作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分去掉，使输出电压变为较平滑的直流电压。稳压器采用两个松藤工业级L7805CV TO三端稳压芯片，同时通过两个10K的可调电阻来调整和稳定两组13.5V，使输出的直流电压在电网电压或电流变化时保持稳定。

1.3 调整方法

用“舵机电气零位测试设备”连接舵机插头，设备对第1、第3号管脚分别加+13.5V和-13.5V直流电压，模拟弹上电源加电，在电压显示表上可观察±13.5V显示是否正常。设备对第2号测试脚输入舵机反馈电压，并在电气零电压显示表上显示。拉伸舵机拉杆，查看舵机技术条件，距离端应为0.5cm，为机械零位中间点。电气零电压显示表的显示如果在-0.05～0.05V范围内，则表示机械零位与电气零位一致。实际操作时，电气零电压显示表的显示趋于零时即为最理想状态。若超出范围，则应打开作动筒尾部外盖，拧动输出线与滑变电阻上的螺钉，使设备电气零电压显示表的显示在-0.05～0.05V范围内。

2 舵机机械零位、舵面零位一致性调整

2.1 基本原理

在该型装备尾舱中，用以产生力矩的舵面必须保持自身的相对零位状态。舵面的零位状态是指与弹翼保持同一水平线，但舵面受舵机控制，舵机的机械零位不一定就是舵面的零位，需要通过调整才能达到目的。

舵机机械零位、舵面零位的一致性可通过调整调节螺帽、小螺母、大螺母、支架实现（见图3）。调节螺帽是一个正上方有六凹槽的螺帽，通过与支架相互间的螺纹来调节与支架之间的位置。小螺母是一个正上方有四凹槽的螺帽，通过与燃气舵机本体相互间的螺纹来固定燃气舵机本体与调节螺帽。大螺母是一个正上方有六凹槽的螺帽，通过与调节螺帽相互间的螺纹来固定支架。

2.2 调整工具

舵机机械零位、舵面零位一致性调整工具为一套新研发的特制套筒，含大套筒（见图4）、中套筒和小套筒，三种套筒外形类似。大套筒直径为 44.5mm，内空心，头部有焊接固定把手，中间部分有长60mm、深34.5mm的开槽；套筒底部预留部分为180°半圆，且有4个同样的宽2.9mm、长2.9mm、深3mm的凸台，4个凸台在套筒底部180°内每隔60°平均分布。中套筒直径为34mm，内空心，头部有焊接固定把手，中间部分有长60mm、深26mm的开槽；套筒底部预留部分为180°半圆，且有两个长2.3mm、宽2.3mm、深3mm的凸台，为180°两分分布。小套筒直径为25.5mm，内空心，头部有焊接固定把手，中间部分有长65mm、深20mm的开槽；套筒底部预留部分为180°半圆，且有三个长2.1mm、宽2.1mm、深2.5mm的凸台，为180°三分分布。三个套筒套合在一起时的总长为299mm。小套筒与中套筒长度间隔为27.12mm，中套筒与大套筒长度间隔为27.56mm（见图5）。

2.3 调整方法

如图6所示，先把支架用螺钉固定在尾舱内部，套入调节螺帽，用中套筒使调节螺帽通过螺纹与支架咬合但处于松开状态，放入舵机本体。套入小螺母，用小套筒使小螺母通过螺纹与舵机上的螺纹咬合但处于松开状态。套入大螺母，用大套筒使大螺母通过螺纹与调节螺帽咬合但处于松开状态。舵机本体的伸缩杆连接传动轴，固定装备舵面机械零位，用弹上原配的舵面卡箍保护装置使舵面与弹翼保持在同一水平线。舵机输出接口连接测试设备，实时观测舵机机械零位反馈数据。中套筒、小套筒、大套筒一起套入，先用中套筒顺时针或逆时针调整调节螺帽，使测试设备显示数据在-0.05～+0.05V范围内，即燃气舵机的伸缩杆拉伸到中间位置，随后用手固定中套筒把手不让其松动，用套筒拧紧小螺母，最后用大套筒拧紧大螺母后整个套筒移开，即完成舵机与舵面机械调零。

3 结论

1）在进行舵机机械零位、舵面零位一致性修理前应保证舵机机械零位、电气零位的一致性。舵机机械零位为三零位一致性的连接点，舵机机械零位、舵面零位一致不能保证电气零位一致。

2）更换新舵机应进行舵机机械零位、舵面零位一致性调整。由于新舵机调整了调节螺帽、小螺母、大螺母及支架，若原位不经过舵机机械零位、舵面零位一致性调整将出现舵面偏差。

3）舵机在尾舱拆卸并重新装配时，由于支架位置发生改变，需要进行舵机机械零位、舵面零位一致性调整。

作者简介

温向华，工程师，主要从事控制与导航相关产品修理技术研究。