CN101306574B - 一种电动顶推装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动顶推装置包括基座,螺杆穿设在基座上,还包括相互啮合的螺杆和螺母,螺杆前端是顶推端,基座上连接一外转子永磁式伺服电机,所述的螺母固定在外转子永磁式伺服电机的转子上;螺杆前部设置有限制螺杆转动但允许螺杆平移的限位件。具有结构紧凑、简便,能效比高,合模行程控制精确、顶推力大的优点。

Description

一种电动顶推装置
(-)技术领域
[0001] 本发明涉及一种工程机械上所使用的电动顶推装置,例如注塑机、千斤顶所使用 的顶推装置。
(二)背景技术
[0002] 现有注塑机的顶推装置多为液压锁模机构,采用液压油缸推动机械机构,完成模 具的开合。
[0003] 也有电动顶推装置应用在注塑机上如图1所示,外模板f与合模机械机构的连杆 ΐ铰接,在后模板;T上设置螺母螺杆5、与该螺母配合,螺杆5、前端连接合模机械机 构,螺杆的后端通过皮带轮机构6、由电机厂带动。螺杆在旋转过程中,因螺母的推动,产 生前进或后退,带动合模机械机构动作。这种电动顶推装置的缺点是:对螺杆的传动部分的 结构比较复杂,需要对运动中的螺杆传递扭矩,这就要开长键槽,所引起的摩擦消耗很大; 其次,皮带轮传动方式不可避免有打滑现象,不利于顶推进程的精确控制;再次,传动机构 庞大复杂,不够紧凑,多级传动反而引起能源效率降低。
[0004] 另一种电动顶推装置的结构形式如图2所示:后模板3、与合模机械机构的连杆铰 接,在合模机械机构上安装螺母设置在后模板3、上的螺杆5、与该螺母配合,螺杆通过 皮带轮传动机构6、由电动机7、带动。当螺杆转动时螺母在螺杆上进退,带动合模机械机 构开模或合模。其缺点是螺杆固定不动,影响开模。为了合模需要将螺杆保持相当长度,而 当开模时机械机构后退,容易与螺杆前端抵触,开模行程受限制,不能做大件制品。此外,传 动机构复杂、能耗大、顶推精确度差、寿命短的缺点也同样存在。
[0005] 现有的电动千斤顶采用电机的内转子驱动螺母旋转,螺母驱动螺杆升降,由于内 转子电机的扭矩相对较小,这种千斤顶的能量转换效率低下、顶推力小。
(三)发明内容
[0006] 本发明要解决现有电动顶推装置机构复杂、能效低、精确度差的缺点,提供一种结 构紧凑、有利于精确控制和能效高、顶推力大的电动顶推装置。
[0007] 本发明所述的电动顶推装置包括基座,螺杆穿设在基座上,还包括相互啮合的螺 杆和螺母,螺杆前端是顶推端,其特征在于:基座上连接一外转子永磁式伺服电机,所述的 螺母固定在外转子永磁式伺服电机的转子上;螺杆前部设置有限制螺杆转动但允许螺杆平 移的限位件。
[0008] 进一步,所述的外转子永磁式伺服电机的转子通过圆锥滚子轴承设置在基座上, 外转子永磁式伺服电机的转子与所述的螺母、螺杆同轴布置,外转子永磁式伺服电机的定 子连接壳体,壳体连接所述的基座。
[0009] 更进一步,所述的限位件是与螺杆上的长槽配合的键、或者是与螺杆上的键配合 的长槽、或者螺杆前部呈角棒状穿入相应形状的孔内。
[0010] 当外转子永磁式伺服电机通电旋转时,螺母旋转,由于螺杆被限位件作用不能转动、只能平移,因此螺杆被驱动前进或后退,完成顶推动作。
[0011] 本发明结构紧凑、简便,螺母直接与电机连接,避免了传动级多所引起的能源损 耗,提高能效比,也有利于顶推进程的精确控制,同时由于力矩大,顶推力也加大。
[0012] 本发明的优点是:结构紧凑、简便,能效比高,合模行程控制精确、顶推力大。
(四)附图说明
[0013] 图1是现有电动顶推装置的结构图。
[0014] 图2是另一现有电动顶推装置的结构图。
[0015] 图3是本发明应用在注塑机上的结构示意图。
[0016] 图4是本发明应用在千斤顶上的结构示意图。
(五)具体实施方式
[0017] 实施例一
[0018] 参照图3
[0019] 本实施例是本发明应用于注塑机上的电动锁模装置时的例子。
[0020] 本发明所述的电动顶推装置包括基座,螺杆穿设在基座上,还包括相互啮合的螺 杆和螺母,螺杆前端是顶推端,基座上连接一外转子永磁式伺服电机,所述的螺母固定在外 转子永磁式伺服电机的转子上;螺杆前部设置有限制螺杆转动但允许螺杆平移的限位件。
[0021] 所述的外转子永磁式伺服电机的转子通过圆锥滚子轴承设置在基座上,外转子永 磁式伺服电机的转子与所述的螺母、螺杆同轴布置,外转子永磁式伺服电机的定子连接壳 体,壳体连接所述的基座。
[0022] 本实施例中本发明应用在电动锁模装置上,后模板10是基座。该电动锁模装置包 括合模机械机构,所述的合模机械机构包括后模板10、用于安装动模17的移动模板15和安 装定模18的前模板16,所述的移动模板15和前模板16可相对合拢和分开。螺杆8设置在 所述的后模板10上,螺杆8前部连接所述的合模机械机构的十字车壁14。十字车壁14同 时起到了限制螺杆8转动但允许螺杆8平移的限位件的作用。
[0023] 后模板10上装有外转子永磁式伺服电机,所述的外转子永磁式伺服电机的转子3 连接与所述的螺杆8配合的螺母9。螺杆8采用滚珠螺杆,螺母9采用滚珠螺母。
[0024] 所述的外转子永磁式伺服电机的转子3通过圆锥滚子轴承2设置在后模板10上, 外转子永磁式伺服电机的转子3与所述的螺母9、螺杆8同轴布置,外转子永磁式伺服电机 的定子6连接外壳7,外壳7连接所述的后模板10。
[0025] 转子3上装有磁铁4,硅钢片材质的定子6上绕有线圈5。用于安装圆锥滚子轴承 2的轴承座1固定在后模板10上。
[0026] 后模板10、移动模板15和前模板16都套在水平拉杆上。
[0027] 所述的合模机械机构是曲肘连杆机构,后模板10上下对称地铰接一对肘曲手11 的后端,肘曲手11的前端同时与曲手小连杆12和曲手大连杆13的后端铰接,两个曲手小 连杆12的另一端对称地铰接在十字车壁14两端,两个曲手大连杆13的前端对称地铰接在 移动模板15上下端。
[0028] 转子3与滚珠螺杆螺母9固定在一起,在锁模电机通上正电时,从电机轴端看转子作顺时针方向转动,因螺杆螺母9只作转动,螺杆8作平动,这时螺杆8将从轴端伸出。螺 杆8是与十字车壁14做平动,此时十字车壁14通过曲肘连杆机构带动活动模板15沿着拉 杆19作平动而产生夹紧模具17、18的动作;当在锁模电机通上负电时转子做逆时针方向转 动(从电机轴端看)。螺杆8将从电机轴端缩入,而螺杆带动十字车壁14作平动,此时十字 车壁通过曲肘连杆机构带动模板15沿着拉杆19做平动产生打开模具17、18的动作。
[0029] 本发明螺杆驱动机构紧凑、简便,螺母直接与外转子永磁式伺服电机连接,避免了 传动级多所引起的能源损耗,提高能效比,也有利于螺杆进程的精确控制。
[0030] 实施例二
[0031]参照图 5、6:
[0032] 本实施例与实施例一的区别是所应用的领域不同,本实施例是本发明应用在千斤 顶上的例子。
[0033] 本发明所述的电动顶推装置包括基座,螺杆传设在基座上,还包括相互啮合的螺 杆和螺母,螺杆前端是顶推端,基座上连接一外转子永磁式伺服电机,所述的螺母固定在外 转子永磁式伺服电机的转子上;螺杆前部设置有限制螺杆转动但允许螺杆平移的限位件。
[0034] 所述的外转子永磁式伺服电机的转子通过圆锥滚子轴承设置在基座上,外转子永 磁式伺服电机的转子与所述的螺母、螺杆同轴布置,外转子永磁式伺服电机的定子连接壳 体,壳体连接所述的基座。
[0035] 在本实施例中,千斤顶底座20和千斤顶上盖21是基座,外转子永磁式伺服电机的 壳体装在千斤顶底座20上,轴承座1和圆锥滚子轴承2装在千斤顶上盖21上。
[0036] 上盖21上装有盖板22,螺杆前部与盖板22的结合部设置有限制螺杆转动的限位 件。所述的限位件可以采取如下三种形式之一:一、盖板22上设置与螺杆上的长槽配合的 键;二、盖板22上设置与螺杆上的键配合的长槽;三、螺杆前部呈角棒状穿入盖板22上的 相应形状的孔内。
[0037] 当螺母9在外转子永磁式伺服电机的定子带动下旋转时,外转子带动螺母旋转, 由于螺杆被限位不能转动只能平移,所以螺杆向上做顶升。当电机反向旋转时,螺杆向下收 拢。
[0038] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护 范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技 术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

  1. 一种电动顶推装置包括基座,还包括相互啮合的螺杆和螺母,螺杆穿设在基座上,螺杆前端是顶推端,其特征在于:基座上连接一外转子永磁式伺服电机,所述的螺母固定在外转子永磁式伺服电机的转子上;螺杆前部设置有限制螺杆转动但允许螺杆平移的限位件。
  2. 2.如权利要求1所述的电动顶推装置,其特征在于:所述的外转子永磁式伺服电机的 转子通过圆锥滚子轴承设置在基座上,外转子永磁式伺服电机的转子与所述的螺母、螺杆 同轴布置,外转子永磁式伺服电机的定子连接壳体,壳体连接所述的基座。
  3. 3.如权利要求1或2所述的电动顶推装置,其特征在于:所述的限位件是与螺杆上的 长槽配合的键、或者是与螺杆上的键配合的长槽、或者螺杆前部呈角棒状穿入相应形状的 孔内。
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