CN102832737B - 一种双动力电动推杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双动力电动推杆，包括：缸筒、承载装置和电力驱动装置；承载装置设置于所述缸筒内；电力驱动装置设置于所述缸筒的一端，且二者固定连接，用于驱动所述承载装置沿所述缸筒的轴线上下移动；所述缸筒内还设置一密闭腔室，所述密闭腔室由所述承载装置、电力驱动装置及缸筒围接而成，所述缸筒上成型有与气压/液压动力源相连接的进气孔，所述进气/液孔与所述密闭腔室相连通。本发明通过在电动推杆上设置进气/液的密闭腔室，能够同时使用两种驱动作为主要动力进行直线驱动，同时具备电动推杆的高速、高精度传动控制、高负载、低噪音等众多优点。

Description

一种双动力电动推杆

技术领域

本发明涉及电动推杆技术领域，特别涉及一种用于重载的双动力电动推杆。

背景技术

现有的电动推杆作为常用的直线驱动装置，以其能够实现高速、静音、高精度等特点逐渐占据直线驱动装置的首要地位。由于电动直线驱动结构即电动推杆的性能特点，整个纯机械的结构在实现重载的时候，丝杠和丝杠副要承受较大的力，长时间运行后，丝杠及丝杠副会发生损坏，其承载性能降低；另外，对于同一结构尺寸的丝杠或丝杠副在承受重载时，其承受的最大载荷是一定的，若长期使用或者在超负荷下使用，尤其是在非常规回退过程中会产生直接的距离碰撞情况下，电动推杆的丝杠和丝杠副会迅速磨损或损坏，在此种情况下，驱动丝杠旋转所需的电机扭矩势必大大增加，一旦超过电机所标定的扭矩会将电机烧坏，直接影响电动推杆的使用寿命。如果发生重载增大的情况，需要启用承受能力更大的丝杠及丝杠副结构及较大扭矩的电机，以保证安全承载。因此，单纯从机械上提高电动推杆的主承载能力，即增大中心支撑装置的直径及驱动电机的扭矩，势必会大幅度提高电动推杆的制造成本。

发明内容

为了解决现有技术的问题，在不改变电动推杆结构尺寸的情况下提高电动推杆的承载能力，延长电动推杆的使用寿命，降低制作成本，本发明提供了一种双动力电动推杆。

所述技术方案如下：

一种双动力电动推杆，包括：缸筒；

承载装置，设置于所述缸筒内；及

电力驱动装置，设置于所述缸筒的一端，且二者固定连接，用于驱动所述承载装置沿所述缸筒的轴线上下移动；

所述缸筒内还设置一密闭腔室，所述密闭腔室由所述承载装置、电力驱动装置及缸筒围接而成，所述缸筒上成型有与气压/液压动力源相连接的进气/液孔，所述进气/液孔与所述密闭腔室相连通，所述承载装置和电力驱动装置分别与所述缸筒气密/液密连接。

所述承载装置包括：

活塞杆，设置于所述缸筒内，其为中空结构，其一端伸出所述缸筒端部，并形成闭合端；

丝杠副，固定与所述活塞杆的下端；

导向套，与所述丝杠副固定连接，其外圆面上设有气封/液封，且与所述缸筒内壁气密/液密连接。

所述电力驱动装置包括：

驱动电机、丝杠和支撑座，所述支撑座的一端与所述驱动电机固定连接，其另一端与所述缸筒的一端气密/液密连接，所述丝杠的一端与所述驱动电机连接，且与所述支撑座形成旋转密封，所述丝杠的另一端贯穿所述丝杠副并伸至所述活塞杆的空腔内，所述丝杠与所述丝杠副形成传动支撑；所述密闭腔室由所述支撑座、丝杠副、导向套及缸筒围接而成。

优选，所述丝杠为滚珠丝杠，所述丝杠副为滚珠丝杠副。其调节精度更高，使电动推杆的承载能力更强。

所述导向套固定于所述丝杠副与所述活塞杆的连接端，所述导向套与所述丝杠副一体成型。

或优选，所述导向套固定于所述丝杠副靠近所述支撑座的一端，所述导向套与所述丝杠副一体成型。

或优选，所述导向套套置于所述丝杠副的中部，所述导向套与所述丝杠副通过螺纹密封连接。

本发明所提供的技术方案带来的有益效果是：

A、通过在电动推杆内设置一个密闭腔室，通过进气/液孔向密闭腔室内送入压力气体或液压，当电动推杆处于工作静止支撑状态时，依靠丝杠与丝杠副之间的支撑作用将重载支撑起，丝杠与丝杠副之间承重较大的作用力，通过向密闭腔室送入气压/液压，气压/液压作用于导向套和丝杠副上，产生向上的作用，对丝杠副产生一个辅助支撑力，从而进一步消弱丝杠与丝杠副之间的作用力，对丝杠和丝杠副起到一定保护作用，延长其使用寿命。

B、当丝杠通过驱动电机带动其旋转时，活塞杆伸长，由于是在重载作用下，需要克服丝杠与丝杠副之间的由于压力所产生的摩擦力，因此需要较大扭矩的驱动电机才能驱动丝杠旋转，本发明通过气压/液压对丝杠副产生辅助的支撑力，使丝杠与丝杠副间所产生的作用大大减少，因此，启动驱动电机旋转时所需要的动力也就大大减少，同等条件下只需选用较小扭矩的驱动电机即能满足驱动要求。由于气压/液压对重载起到辅助支撑作用，消减了丝杠与丝杠副之间的作用力，因此对于丝杠副和丝杠的结构尺寸也可以进一步消减，极大地降低了电动推杆的制作成本，同时还使电动推杆达到同等的支撑能力。

C、在电气及软件发生非常规运作过程中，气压/液压与负载的反向支撑可以保证机械结构在非常规回退过程中不产生直接的距离碰撞，直接保证机械结构不会被碰撞损坏，起到缓冲作用。

D、本发明优选使用压力气体作为辅助动力，因为压力气体比较容易获得，成本低廉，且压力气体对周围环境不像液压油那样会污染环境，维修起来也十分清洁，可以直接将压力卸掉即可，对电动缸内的其他部件也不会产生影响及腐蚀等副作用。

E、通过使电动缸与气缸/液压缸整体结合，可以大大改善老的整机结构，减少了整机从新配备支撑的成本，使整机结构外形变得简洁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的双动力电动推杆结构示意图；

图2是本发明所提供的导向套与丝杠副的另一种固定方式。

图中：1-电力驱动装置，11-驱动电机，12-丝杠，13-支承座；2-承载装置，21-丝杠副，22-导向套，23-活塞杆；3-缸筒，31-缸头；4-气封/液封；5-进气/液孔；6-密闭腔室；7-轴承；8-联轴器；9-叉耳；10-旋转密封。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种双动力电动推杆，包括：缸筒3、承载装置2和电力驱动装置1；其中的承载装置2设置于缸筒3内；电力驱动装置1设置于缸筒3的一端，且二者固定连接，用于驱动承载装置2沿缸筒3的轴线上下移动；缸筒3内还设置一密闭腔室6，密闭腔室6由承载装置2、电力驱动装置1及缸筒3围接而成，缸筒3上成型有与气压/液压动力源相连接的进气/液孔5，进气/液孔5与密闭腔室6相连通；承载装置2和电力驱动装置1分别与缸筒3气密/液密连接。

其中的所述承载装置2包括：

活塞杆23，设置于缸筒3内，其为中空结构，其一端伸出缸筒3端部，并形成闭合端；

丝杠副21，固定与活塞杆23的下端；

导向套22，与丝杠副21固定连接，其外圆面上设有气封/液封4或采用多道密封圈密封，且与缸筒3内壁气密/液密连接，以防止漏气/液。

所述电力驱动装置1包括：驱动电机11、丝杠12和支撑座13，支撑座13的一端与驱动电机11连接，其另一端与缸筒3的一端密封连接，丝杠12的一端与驱动电机11通过联轴器8连接，支撑座13的上端面上设有一凹槽，在凹槽内设置旋转密封10，同时在支撑座13上还设有轴承7，丝杠12依次贯穿支撑座13、轴承7、丝杠副21并伸至活塞杆23的空腔内，丝杠12与支撑座13之间通过旋转密封10形成动密封副，丝杠12与丝杠副22形成传动支撑；密闭腔室6由支撑座13、丝杠副21、导向套22及缸筒3围接而成。

本发明优选丝杠12为滚珠丝杠，丝杠副21为与丝杠12相匹配的滚珠丝杠副。

其中的导向套22固定于丝杠副21与活塞杆23的连接端，导向套22与丝杠副21一体成型。

也可以采用导向套22固定于丝杠副21靠近支撑座13的一端，导向套22与丝杠副21一体成型。

还可以采用导向套22套置于丝杠副21的中部，导向套22与丝杠副21通过螺纹密封连接，或二者固定在一起，如图2所示，导向套22固定于丝杠副21的中部。

以下是具体的工作原理。

电动推杆部分的驱动原理与传统的电动推杆一致，由驱动电机11提供扭矩通过联轴器8传递给滚珠丝杠12，从而带动活塞杆23进行直线往复运动，因滚珠丝杠12的机械特性，在进气孔5位置处设置进气/进液阀，压力气体/液体由此处进入到缸筒3之中，气封/液封4与旋转密封10之间形成可以动态运行的气动/液动密封腔，因此在通入压力气体/液体后，作用于整个推杆上的作用力与电动扭矩进行组合支撑，支撑后由于压力气体/液体方向与负载方向相反，可以大幅度减少滚珠丝杠12的轴向承载，从而提升整个机械结构的性能。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双动力电动推杆，包括：缸筒（3）；

承载装置（2），设置于所述缸筒（3）内；及

电力驱动装置（1），设置于所述缸筒（3）的一端，且二者固定连接，用于驱动所述承载装置（2）沿所述缸筒（3）的轴线上下移动；

其特征在于，所述缸筒（3）内还设置一密闭腔室（6），所述密闭腔室（6）由所述承载装置（2）、电力驱动装置（1）及缸筒（3）围接而成，所述缸筒（3）上成型有与气压/液压动力源相连接的进气/液孔（5），所述进气/液孔（5）与所述密闭腔室（6）相连通，所述承载装置（2）和电力驱动装置（1）分别与所述缸筒（3）气密/液密连接；

所述承载装置（2）包括：

活塞杆（23），设置于所述缸筒（3）内，其为中空结构，其一端伸出所述缸筒（3）的另一端，并形成闭合端；

丝杠副（21），固定于所述活塞杆（23）的另一端；

导向套（22），与所述丝杠副（21）固定连接，其外圆面上设有气封/液封（4），且与所述缸筒（3）内壁气密/液密连接。

2.根据权利要求1所述的双动力电动推杆，其特征在于，

所述电力驱动装置（1）包括：

驱动电机（11）、丝杠（12）和支撑座（13），所述支撑座（13）的一端与所述驱动电机（11）固定连接，其另一端与所述缸筒（3）的一端气密/液密连接，所述丝杠（12）的一端与所述驱动电机（11）连接，且与所述支撑座（13）形成旋转密封，所述丝杠（12）的另一端贯穿所述丝杠副（21）并伸至所述活塞杆（23）的空腔内，所述丝杠（12）与所述丝杠副（21）形成传动支撑；所述密闭腔室（6）由所述支撑座（13）、丝杠副（21）、导向套（22）及缸筒（3）围接而成。

3.根据权利要求2所述的双动力电动推杆，其特征在于，

所述丝杠（12）为滚珠丝杠，所述丝杠副（21）为滚珠丝杠副。

4.根据权利要求1-3任一所述的双动力电动推杆，其特征在于，

所述导向套（22）固定于所述丝杠副（21）与所述活塞杆（23）的连接端，所述导向套（22）与所述丝杠副（21）一体成型。

5.根据权利要求2或3所述的双动力电动推杆，其特征在于，

所述导向套（22）固定于所述丝杠副（21）靠近所述支撑座（13）的一端，所述导向套（22）与所述丝杠副（21）一体成型。

6.根据权利要求1-3任一所述的双动力电动推杆，其特征在于，

所述导向套（22）套置于所述丝杠副（21）的中部，所述导向套（22）与所述丝杠副（21）通过螺纹密封连接。