論某型裝備舵機三零位一致性的調整方法及手段

摘要：某型裝備尾艙裝配過程中需要保持舵機三零位一致，即舵機機械零位、電氣零位、舵面零位一致。本文詳細描述了舵機三零位一致性的調整工具及其調整方法，為舵機的零位調整提供快速解決方案。

關鍵詞：舵機；零位調整；方法；手段

Keywords：actuator；zero adjustment；ways；means

0 引言

舵機是驅動舵面的傳動機構，在精確制導武器中舵機種類繁多，包括電動舵機、液壓舵機、燃氣舵機等，無論何種舵機都需要保證舵機機械零位、電氣零位和舵面零位的一致性，即保持三機械零位一致性。三零位不一致將導致精確制導武器飛行彈道偏離，大大降低命中概率。由于各種舵機的三零位一致性調整工具和方法不盡相同，本文以某裝備的舵機為研究對象，詳細描述三零位一致性的調整工具及調整方法，為舵機的三零位調整提供快速解決方案。

1 舵機機械零位、電氣零位一致性調整

1.1 基本原理

某裝備舵機射流管閥由進氣部件、轉子銜鐵部件、噴嘴、驅動線圈、永磁體、導磁體等高精度部件組成。作動筒由活塞桿、密封部件、導向部件、反饋部件組成，其中反饋部件主要由線繞可變電阻器、彈片、觸點、滑架等組成。產品結構緊湊，在高溫燃氣狀態下，通過電磁力控制、機械擺動和活塞往復運動，將電信號轉換為機械線性比例位移。在舵機拉桿伸縮的過程中，舵機拉桿的位置通過兩邊加電的滑變電阻來反饋電壓值（見圖1）。

在舵機拉桿伸縮擺動的過程中，存在一個中間位置即舵機的機械零位，而舵機內部用來表示舵機拉桿位置的滑變電阻反饋電壓值即是電氣零位。但是，舵機拉桿的中心位置是否就是滑變電阻的中心位置即舵機拉桿的零位與反饋電壓零位是否一致，卻需要通過調整來判斷。舵機機械零位、電氣零位的一致性在出廠裝配時已經過原廠家調整，隨著貯存時間的延長，測試時經常性地拉動舵面，導致舵機機械零位、電氣零位不一致現象時有發生，需要通過修理達到一致性調整的目的。

1.2 調整工具

調整的工具為新研發的“舵機電氣零位測試設備”，設備構造如圖2所示。該設備為220V單電源供電。為了得到要求的正負電壓，將變壓器的中間輸出線接地上端制成正電壓，接地線的下端制成負電壓。用市電220V作為輸入電壓源，而輸出為13.5V，變壓器選用貨架工業級朗特寧低頻干式AC220V轉AC15V變壓器，整流器選用4個松藤工業級1N5408二極管組成兩組整流電路，利用具有單向導電性能的整流二極管，將正負交替的正弦交流電壓整流為單方向的脈動電壓。不過這種單向脈動電壓往往含有很大的脈動成分，距理想直流電壓相差較大，這里選用單相橋式整流電路來實現。選用4個并聯的松下工業級50V1000μF電解電容作為濾波器，作用是盡可能地將單向脈動電壓中的脈動成分去掉，使輸出電壓變為較平滑的直流電壓。穩壓器采用兩個松藤工業級L7805CV TO三端穩壓芯片，同時通過兩個10K的可調電阻來調整和穩定兩組13.5V，使輸出的直流電壓在電網電壓或電流變化時保持穩定。

1.3 調整方法

用“舵機電氣零位測試設備”連接舵機插頭，設備對第1、第3號管腳分別加+13.5V和-13.5V直流電壓，模擬彈上電源加電，在電壓顯示表上可觀察±13.5V顯示是否正常。設備對第2號測試腳輸入舵機反饋電壓，并在電氣零電壓顯示表上顯示。拉伸舵機拉桿，查看舵機技術條件，距離端應為0.5cm，為機械零位中間點。電氣零電壓顯示表的顯示如果在-0.05～0.05V范圍內，則表示機械零位與電氣零位一致。實際操作時，電氣零電壓顯示表的顯示趨于零時即為最理想狀態。若超出范圍，則應打開作動筒尾部外蓋，擰動輸出線與滑變電阻上的螺釘，使設備電氣零電壓顯示表的顯示在-0.05～0.05V范圍內。

2 舵機機械零位、舵面零位一致性調整

2.1 基本原理

在該型裝備尾艙中，用以產生力矩的舵面必須保持自身的相對零位狀態。舵面的零位狀態是指與彈翼保持同一水平線，但舵面受舵機控制，舵機的機械零位不一定就是舵面的零位，需要通過調整才能達到目的。

舵機機械零位、舵面零位的一致性可通過調整調節螺帽、小螺母、大螺母、支架實現（見圖3）。調節螺帽是一個正上方有六凹槽的螺帽，通過與支架相互間的螺紋來調節與支架之間的位置。小螺母是一個正上方有四凹槽的螺帽，通過與燃氣舵機本體相互間的螺紋來固定燃氣舵機本體與調節螺帽。大螺母是一個正上方有六凹槽的螺帽，通過與調節螺帽相互間的螺紋來固定支架。

2.2 調整工具

舵機機械零位、舵面零位一致性調整工具為一套新研發的特制套筒，含大套筒（見圖4）、中套筒和小套筒，三種套筒外形類似。大套筒直徑為 44.5mm，內空心，頭部有焊接固定把手，中間部分有長60mm、深34.5mm的開槽；套筒底部預留部分為180°半圓，且有4個同樣的寬2.9mm、長2.9mm、深3mm的凸臺，4個凸臺在套筒底部180°內每隔60°平均分布。中套筒直徑為34mm，內空心，頭部有焊接固定把手，中間部分有長60mm、深26mm的開槽；套筒底部預留部分為180°半圓，且有兩個長2.3mm、寬2.3mm、深3mm的凸臺，為180°兩分分布。小套筒直徑為25.5mm，內空心，頭部有焊接固定把手，中間部分有長65mm、深20mm的開槽；套筒底部預留部分為180°半圓，且有三個長2.1mm、寬2.1mm、深2.5mm的凸臺，為180°三分分布。三個套筒套合在一起時的總長為299mm。小套筒與中套筒長度間隔為27.12mm，中套筒與大套筒長度間隔為27.56mm（見圖5）。

2.3 調整方法

如圖6所示，先把支架用螺釘固定在尾艙內部，套入調節螺帽，用中套筒使調節螺帽通過螺紋與支架咬合但處于松開狀態，放入舵機本體。套入小螺母，用小套筒使小螺母通過螺紋與舵機上的螺紋咬合但處于松開狀態。套入大螺母，用大套筒使大螺母通過螺紋與調節螺帽咬合但處于松開狀態。舵機本體的伸縮桿連接傳動軸，固定裝備舵面機械零位，用彈上原配的舵面卡箍保護裝置使舵面與彈翼保持在同一水平線。舵機輸出接口連接測試設備，實時觀測舵機機械零位反饋數據。中套筒、小套筒、大套筒一起套入，先用中套筒順時針或逆時針調整調節螺帽，使測試設備顯示數據在-0.05～+0.05V范圍內，即燃氣舵機的伸縮桿拉伸到中間位置，隨后用手固定中套筒把手不讓其松動，用套筒擰緊小螺母，最后用大套筒擰緊大螺母后整個套筒移開，即完成舵機與舵面機械調零。

3 結論

1）在進行舵機機械零位、舵面零位一致性修理前應保證舵機機械零位、電氣零位的一致性。舵機機械零位為三零位一致性的連接點，舵機機械零位、舵面零位一致不能保證電氣零位一致。

2）更換新舵機應進行舵機機械零位、舵面零位一致性調整。由于新舵機調整了調節螺帽、小螺母、大螺母及支架，若原位不經過舵機機械零位、舵面零位一致性調整將出現舵面偏差。

3）舵機在尾艙拆卸并重新裝配時，由于支架位置發生改變，需要進行舵機機械零位、舵面零位一致性調整。

作者簡介

溫向華，工程師，主要從事控制與導航相關產品修理技術研究。