CN102602018A - 高效率中空伺服电动压机 - Google Patents

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陈月珍
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Abstract

本发明提供了一种高效率中空伺服电动压机，包括：通过底座导柱相互固定的上底座板和下底座板，所述上底座板上具有传动孔；固定在所述上底座板上方的中空齿轮箱，所述中空齿轮箱的出力轴伸入所述传动孔并通过推力轴承支撑在所述传动孔中；固定在所述中空齿轮箱上方、驱动所述中空齿轮箱的中空电机；位于所述上底座板和下底座板之间的压台；丝杆，一端穿入所述中空电机和中空齿轮箱，另一端固定在所述压台上；固定在所述出力轴上的螺母，所述螺母与所述丝杆螺接。本发明能够实现丝杆直径的最大化，有利于提供更大的压力。

Description

高效率中空伺服电动压机
技术领域
本发明涉及一种高效率中空伺服电动压机。
背景技术
传统的油压机由于效率低下(通常是30％左右)，而且待机时也需要保持压力，所以能源使用效率非常低下。此外，又因为油的泄漏会对工作场地环境造成很大的影响，不利于在洁净环境下使用，也无法实现精确定位和压力控制。
现有技术中已有小吨位(通常在10T以下)的电动压机，在结构上：一种是通过涡轮蜗杆的结构来实现丝杆的直线运动；另一种是通过同步带来实现丝杆的线性运动。以上两种结构都比较复杂，占用空间大，响应速度慢，故障较多，而且丝杆都是旋转的，传动效率低，推力小，无法实现大吨位压力能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效率中空伺服电动压机，能够实现丝杆直径的最大化，有利于实现大吨位的压力能力，且效率可达到80％-90％。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高效率中空伺服电动压机，包括：
通过底座导柱相互固定的上底座板和下底座板，所述上底座板上具有传动孔；
固定在所述上底座板上方的中空齿轮箱，所述中空齿轮箱的出力轴伸入所述传动孔并通过推力轴承支撑在所述传动孔中；
固定在所述中空齿轮箱上方、驱动所述中空齿轮箱的中空电机；
位于所述上底座板和下底座板之间的压台；
丝杆，一端穿入所述中空电机和中空齿轮箱，另一端固定在所述压台上；
固定在所述出力轴上的螺母，所述螺母与所述丝杆螺接。
可选地，所述上底座板上嵌有贯穿所述上底座板的直线滚珠导套，所述高效率中空伺服电动压机还包括：
穿过所述直线滚珠导套的压台导柱，所述压台导柱的延伸方向与所述丝杆的延伸方向平行，并且所述压台导柱的一端固定在所述压台上。
可选地，所述直线滚珠导套的数量为2个，分别位于所述传动孔的两侧。
可选地，所述推力轴承的外圈穿过所述传动孔固定在所述上底座板上。
可选地，所述高效率中空伺服电动压机还包括：
固定在所述中空电机的转子心轴上的圆磁栅/光栅；
固定在所述中空电机的后端盖上的磁栅/光栅读头。
可选地，所述中空齿轮箱通过齿轮箱安装面板固定在所述上底座板上。
可选地，所述中空电机通过电机安装面板固定在所述中空齿轮箱上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例的高效率中空伺服电动压机中，采用中空电机驱动中空齿轮箱工作，中空齿轮箱进而带动螺母旋转，从而驱动丝杆带动压台进行线性运动，采用中空电机结合中空齿轮箱的结构能够在同等条件下将丝杆的直径最大化，有利于提高整个压机的压力，而且压机的工作行程不受限制，可根据实际需要进行设计，
此外，中空齿轮箱的出力轴通过推力轴承支撑在上底座板上，当螺母受力时，可通过推力轴承将受力分解到上底座板上，从而使得中空电机和中空齿轮箱不受轴向力。
附图说明
图1是本发明实施例的高效率中空伺服电动压机的立体结构图；
图2是本发明实施例的高效率中空伺服电动压机的正视图；
图3是图2沿A-A方向的剖面图；
图4是本发明实施例的高效率中空伺服电动压机的右视图；
图5是图4沿B-B方向的剖面图；
图6是本发明实施例的高效率中空伺服电动压机的俯视图；
图7是图6沿C-C方向的剖面图；
图8是图7中区域20的局部放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
图1是本实施例的高效率中空伺服电动压机的立体图，图2是正视图，图4是右视图，图6是俯视图，图3是图2沿A-A方向的剖面图，图5是图4沿B-B方向的剖面图，图7是图6沿C-C方向的剖面图，图8是图7中区域20的局部放大图，下面结合图1至图7对本实施例的高效率中空伺服电动压机进行详细说明。
本实施例的高效率中空伺服电动压机主要包括：上底座板4、下底座板1、底座导柱2、中空齿轮箱8、推力轴承7、中空电机13、压台5、丝杆10、螺母3、直线滚珠导套18、压台导柱17、圆磁栅/光栅15、磁栅/光栅读头16、齿轮箱安装面板9、电机安装面板12。
其中，上底座板4和下底座板1通过底座导柱2相互固定，本实施例中底座导柱2的数量为4个，分别位于上底座板4和下底座板1的四个角上，但是应当理解，底座导柱2的数量并不限于4个。其中，上底座板4上具有贯穿上底座板4的传动孔(图中未标示)。
上底座板4的上表面(即背向下底座板1的一面)上固定有齿轮箱安装面板9，中空齿轮箱8固定在齿轮箱安装面板9上，其中，中空齿轮箱的出力轴11伸入上底座板4上的传动孔中，而且该出力轴11通过推力轴承7支撑在传动孔中。更具体地，推力轴承7的外圈穿过上底座板4的传动孔固定在上底座板4上，推力轴承7的内圈对出力轴11形成支撑。
中空电机13通过电机安装面板12安装固定在中空齿轮箱8上方，对中空齿轮箱8进行驱动，例如，中空电机13的可以带动中空齿轮箱8的输入轴或者输入齿轮旋转，从而推动整个中空齿轮箱8工作。中空电机13具有电机轴承14、后端盖(未标示)等。
作为一个优选的实施例，中空电机13的转子心轴19上固定有圆磁栅/光栅15，中空电机13的后端盖上固定有磁栅/光栅读头16(本领域技术人员应当理解，磁栅/光栅读头16不限于安装在后端盖上，例如也可以安装在本装置的前端旋转部分)，磁栅/光栅读头16和圆磁栅/光栅15配合使用，能够实现对位置的精确控制，其中光栅的精确度更高，如果定位精度要求不高或者安装空间受限，则可以采用中空的圆磁栅。
此外，中空电机13选用内外磁轭同步旋转的结构，以解决电机铁损，实现电机高效率化，在高速运行时降低电机自身的发热，不需要水冷却机构。
丝杆10的一端贯穿入中空齿轮箱8和中空电机13，另一端穿过上底座板4上的传动孔伸入上底座板4和下底座板1之间的空间内，并固定在压台5上。
丝杆10上具有与其螺接的螺母3，该螺母3与中空齿轮箱8的出力轴11固定，即内嵌固定在出力轴11内，随出力轴11的转动而一同转动。螺母3的转动将进一步推动丝杆10的线性运动，本实施例中丝杆10与压台5是固定的，在线性运动的过程中并不旋转。此外，在螺母受力时，可通过推力轴承7将受力直接分解到上底座板4上，从而使得中空电机13和中空齿轮箱8不受轴向力。
此外，本实施例中上底座板4上嵌有贯穿上底座板4的直线滚珠导套18，直线滚珠导套18中穿有压台导柱17，压台导柱17的延伸方向与丝杆10的延伸方向平行，并且压台导柱17的一端固定在压台5上，另一端为自由端。压台导柱17进一步将压台5的运动方式限定为线性运动。更具体地，本实施例中直线滚珠导套18的数量为2个，分别位于传动孔的两侧，但是应当理解，该数量并不限于2个，另外也可以利用导柱2进一步将压台5的运动方式限定为线性运动。
压机的最大压力是由电机的最大扭矩、减速机构以及丝杆的导程决定的，电机的外形尺寸决定了电机的最大扭矩，齿轮箱减速比可以自由选定，所以压机的极限压力由丝杆的直径所能承受的极限压力决定，本实施例中采用中空电机以及中空齿轮箱的结构，并将螺母放到电机外部，从而实现了电机中心空间的最大化，从而在同等外形尺寸等条件下可以使用直径更大的丝杆，从而能够提供更大的压力。
此外，本实施例的丝杆贯穿中空电机和中空齿轮箱，因而整个压机的工作行程不受限制，可以根据实际需要自由设计。另外，本实施例的压台整体结构简单稳定，体积小，噪音低，振动小。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种高效率中空伺服电动压机，其特征在于，包括：
通过底座导柱相互固定的上底座板和下底座板，所述上底座板上具有传动孔；
固定在所述上底座板上方的中空齿轮箱，所述中空齿轮箱的出力轴伸入所述传动孔并通过推力轴承支撑在所述传动孔中；
固定在所述中空齿轮箱上方、驱动所述中空齿轮箱的中空电机；
位于所述上底座板和下底座板之间的压台；
丝杆，一端穿入所述中空电机和中空齿轮箱，另一端固定在所述压台上；
固定在所述出力轴上的螺母，所述螺母与所述丝杆螺接。
2.根据权利要求1所述的直驱中空伺服电动压机，其特征在于，所述上底座板上嵌有贯穿所述上底座板的直线滚珠导套，所述直驱中空伺服电动压机还包括：
穿过所述直线滚珠导套的压台导柱，所述压台导柱的延伸方向与所述丝杆的延伸方向平行，并且所述压台导柱的一端固定在所述压台上。
3.根据权利要求2所述的高效率中空伺服电动压机，其特征在于，所述直线滚珠导套的数量为2个，分别位于所述传动孔的两侧。
4.根据权利要求1所述的高效率中空伺服电动压机，其特征在于，所述推力轴承的外圈穿过所述传动孔固定在所述上底座板上。
5.根据权利要求1所述的高效率中空伺服电动压机，其特征在于，还包括：
固定在所述中空电机的转子心轴上的圆磁栅/光栅；
固定在所述中空电机的后端盖上的磁栅/光栅读头。
6.根据权利要求1所述的高效率中空伺服电动压机，其特征在于，所述中空齿轮箱通过齿轮箱安装面板固定在所述上底座板上。
7.根据权利要求1所述的高效率中空伺服电动压机，其特征在于，所述中空电机通过电机安装面板固定在所述中空齿轮箱上。
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