CN102889352A - 一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器,包括:逆止块(1)、丝杠(3)、止动杆(4)、丝母(5)、弹簧(6)、支撑杆(7)、底板(8)。逆止器与止动杆(4)相互作用,产生类似机械限位挡块的作用效果,具体表现为止动杆(4)“陷入”逆止块(1)凹槽达到卡住的目的。将轴向压力转换为圆周切向压力,不会导致锁死现象发生。因为止动杆(4)卡入逆止块(1)凹槽,止动杆(4)的两端极限行程的长度是固定的,两个极限位置具有高重复性,极大提高限位精度和限位重复精度。

Description

一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器
技术领域
本发明涉及一种丝杠和丝母传动限位装置,特别是一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器。
背景技术
丝杠与丝母传动形式广泛用于回转运动转变为直线运动的机械设计中,针对行程两端的安全限位方式,一般采取设置限位开关来实现停止的控制,以防止运行到极限位置。但是一旦限位开关松动或失灵,就会产生“撞顶”现象,导致丝杠丝母锁死,尤其是大功率的设备,只能停产进行修复,严重者还会造成设备损坏。
另外丝杠与丝母传动的重复停准定位的控制,一般采用伺服系统加位置电气开关来解决,但调试比较繁琐且不易达到要求,成本高效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器,解决丝杠与丝母传动在行程的两端极限“撞顶”锁死以及调试端位重复定位过程繁琐的问题。
一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器,包括:逆止块、支撑杆、弹簧、底板及止动杆。
逆止块中部为圆孔,圆孔的周边有轴对称的凹槽,凹槽的一侧为直立边,另一侧为导入坡口,其导入坡口方向与丝杠或丝母的螺纹旋向相对应,逆止块上有N个台阶孔;底板上有N个与逆止块台阶孔位置对应的台阶孔;止动杆为圆柱体,置于丝杠的上下两端。丝杠从逆止块中部的圆孔中间穿过。支撑杆穿过逆止块台阶孔和底板台阶孔,将逆止块和底板连接在一起,支撑杆与逆止块台阶孔为间隙配合,逆止块可沿支撑杆自由滑动,弹簧套在支撑杆上并支撑逆止块和底板。
丝杠和丝母工作时,在丝母轴线方向上下各放置一个逆止器,逆止器的底板与丝母螺钉连接,组成一个整体,丝母带动逆止器一起运动。
当丝杠沿轴向不动只能周向转动,丝杠在外力驱动下旋转时。由于丝母和上、下逆止器不能旋转,则丝杠与丝母之间产生相对的直线往复运动,直线运动方向取决于螺纹旋向和相对旋转方向。
逆止块外形为圆形或带角的多边形,通过键、键槽或多边的角使逆止块只能沿丝母的轴线方向运动而不能转动。
丝杠与丝母工作时:
丝杠按既定的螺纹旋向旋转,丝母和上、下逆止器沿轴线方向运动,接近丝杠一端的止动杆;
止动杆相对逆止块作旋转运动,此时止动杆接触并开始压缩逆止块;
逆止块在止动杆压缩力作用下,与止动杆作相向运动,随着止动杆逐渐滑入逆止块的止动凹槽,逆止块在N根弹簧的作用下逐渐回弹,当止动杆完全进入逆止块的止动凹槽,逆止块在N根弹簧的作用下回弹到底,逆止块的止动凹槽的侧壁阻挡住止动杆,由于逆止块是不能转动的,止动杆也因此无法继续转动,此时丝杠停止转动,只能反向旋转;
丝杠反向旋转,丝母和上、下逆止器沿轴线方向作反向运动,止动杆压缩逆止块,此时逆止块在止动杆的作用下,经过N根弹簧压缩和回弹的过程,逐渐从逆止块的止动凹槽中退出,直到完全脱离逆止块;
丝杠继续反向旋转,丝母和上、下逆止器沿轴线方向运动,接近丝杠另一端的止动杆,与上述工作原理相同,丝杠停止转动,只能再次逆向旋转。
丝母和上、下逆止器完成了从一端到另一端的运行过程。
当丝母和上、下逆止器沿轴向不动只能转动,丝母和上、下逆止器在外力驱动下旋转时。由于丝杠不能旋转,则丝杠与丝母之间产生相对的直线往复运动,直线运动方向取决于螺纹旋向和相对旋转方向。
丝杠与丝母工作时:
丝母和上、下逆止器按既定的螺纹旋向进行旋转,丝杠沿轴线方向运动,丝杠一端的止动杆接近逆止块;
逆止块相对止动杆作旋转运动,此时逆止块接触止动杆,逆止块被压缩;
逆止块在止动杆压缩作用下,与止动杆作相向运动,随着止动杆逐渐滑入逆止块的止动凹槽,逆止块在N根弹簧的作用下逐渐回弹,直至完全进入逆止块的止动凹槽时,逆止块在N根弹簧的作用下回弹到底,逆止块的止动凹槽的侧壁被止动杆阻挡住,由于止动杆是不能转动的,逆止块也因此无法继续转动,此时丝母和上、下逆止器停止转动,只能反向旋转;
丝母和上、下逆止器反向进行旋转,丝杠沿轴线方向作反向运动,逆止块被止动杆压缩,此时逆止块在止动杆的作用下,经过N根弹簧压缩和回弹的过程,止动杆逐渐从逆止块的止动凹槽中退出,直到完全脱离逆止块;
丝母和上、下逆止器继续反向进行旋转,丝杠沿轴线方向运动,丝杠另一端的止动杆接近丝母和上、下逆止器,与上述工作原理相同,丝母和上、下逆止器停止转动,只能再次逆向旋转。
丝杠完成了从一端到另一端的运行过程。
驱动外力通过止动杆、逆止块、逆止块止动凹槽、防转的键传导到固定体上,丝杠或丝母被止转了,但丝杠与丝母轴向是自由的,使丝杠与丝母无法锁死,把轴向力转换为径向圆周切力。同时丝杠两端被止转的运动行程是可重复的,丝杠两端被止转的位置点是固定的,使机构具有精准定位的功能。
本发明采用机械式的挡块实现止动,因此丝杠与丝母传动两端的极限位置具有极高的重复定位精度。丝杠与丝母传动的定位要求可以依靠极限位定位解决,并根据设计需要可以取消限位开关,简化了设计,提高了可靠性。本发明的用于丝杠和丝母传动限位的逆止器,结构简单,便于制造,工作可靠,适合于任意的丝杠丝母传动的结构设计。
附图说明
图1  一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器立体图;
图2  一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器剖视图;
图3  一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器工作示意图;
图4  一种用于丝杠和丝母传动限位的逆止器动止动意图。
1. 逆止块  2. 丝杠  3. 止动杆  4. 丝母  5. 弹簧   6. 支撑杆  7. 底板。 
具体实施方式
一种用于丝杠2和丝母4传动限位的逆止器,包括:逆止块1、支撑杆6、弹簧5、底板7及止动杆3。
逆止块1中部为圆孔,圆孔的周边有轴对称的凹槽,凹槽的一侧为直立边,另一侧为导入坡口,其导入坡口方向与丝杠2或丝母4的螺纹旋向相对应,逆止块1上有六个台阶孔;底板7上有六个与逆止块1台阶孔位置对应的台阶孔;止动杆3为圆柱体,置于丝杠2的上下两端。丝杠2从逆止块1中部的圆孔中间穿过。支撑杆6穿过逆止块1台阶孔和底板7台阶孔,将逆止块1和底板7连接在一起,支撑杆6与逆止块1台阶孔为间隙配合,逆止块1可沿支撑杆6自由滑动,弹簧5套在支撑杆6上并支撑逆止块1和底板7。
丝杠2和丝母4工作时,在丝母4轴线方向上下各放置一个逆止器,逆止器的底板7与丝母4螺钉连接,组成一个整体,丝母4带动逆止器一起运动。
当丝杠2沿轴向不动只能周向转动,丝杠2在外力驱动下旋转时。由于丝母4和上、下逆止器不能旋转,则丝杠2与丝母4之间产生相对的直线往复运动,直线运动方向取决于螺纹旋向和相对旋转方向。
逆止块1外形为圆形或带角的多边形,通过键、键槽或多边的角使逆止块1只能沿丝母4的轴线方向运动而不能转动。
丝杠2与丝母4工作时:
丝杠2按既定的螺纹旋向旋转,丝母4和上、下逆止器沿轴线方向运动,接近丝杠2一端的止动杆3;
止动杆3相对逆止块1作旋转运动,此时止动杆3接触并开始压缩逆止块1;
逆止块1在止动杆3压缩力作用下,与止动杆3作相向运动,随着止动杆3逐渐滑入逆止块1的止动凹槽,逆止块1在六根弹簧5的作用下逐渐回弹,当止动杆3完全进入逆止块1的止动凹槽,逆止块1在六根弹簧5的作用下回弹到底,逆止块1的止动凹槽的侧壁阻挡住止动杆3,由于逆止块1是不能转动的,止动杆3也因此无法继续转动,此时丝杠2停止转动,只能反向旋转;
丝杠2反向旋转,丝母4和上、下逆止器沿轴线方向作反向运动,止动杆3压缩逆止块1,此时逆止块1在止动杆3的作用下,经过六根弹簧5压缩和回弹的过程,逐渐从逆止块1的止动凹槽中退出,直到完全脱离逆止块1;
丝杠2继续反向旋转,丝母4和上、下逆止器沿轴线方向运动,接近丝杠2另一端的止动杆3,与上述工作原理相同,丝杠2停止转动,只能再次逆向旋转。
丝母4和上、下逆止器完成了从一端到另一端的运行过程。
当丝母4和上、下逆止器沿轴向不动只能转动,丝母4和上、下逆止器在外力驱动下旋转时。由于丝杠2不能旋转,则丝杠2与丝母4之间产生相对的直线往复运动,直线运动方向取决于螺纹旋向和相对旋转方向。
丝杠2与丝母4工作时:
丝母4和上、下逆止器按既定的螺纹旋向进行旋转,丝杠2沿轴线方向运动,丝杠2一端的止动杆3接近逆止块1;
逆止块1相对止动杆3作旋转运动,此时逆止块1接触止动杆3,逆止块1被压缩;
逆止块1在止动杆3压缩作用下,与止动杆3作相向运动,随着止动杆3逐渐滑入逆止块1的止动凹槽,逆止块1在六根弹簧5的作用下逐渐回弹,直至完全进入逆止块1的止动凹槽时,逆止块1在六根弹簧5的作用下回弹到底,逆止块1的止动凹槽的侧壁被止动杆3阻挡住,由于止动杆3是不能转动的,逆止块1也因此无法继续转动,此时丝母4和上、下逆止器停止转动,只能反向旋转;
丝母4和上、下逆止器反向进行旋转,丝杠2沿轴线方向作反向运动,逆止块1被止动杆3压缩,此时逆止块1在止动杆3的作用下,经过六根弹簧5压缩和回弹的过程,止动杆3逐渐从逆止块1的止动凹槽中退出,直到完全脱离逆止块1;
丝母4和上、下逆止器继续反向进行旋转,丝杠2沿轴线方向运动,丝杠2另一端的止动杆3接近丝母4和上、下逆止器,与上述工作原理相同,丝母4和上、下逆止器停止转动,只能再次逆向旋转。
丝杠2完成了从一端到另一端的运行过程。
驱动外力通过止动杆3、逆止块1、逆止块1止动凹槽、防转的键传导到固定体上,丝杠2或丝母4被止转了,但丝杠2与丝母4轴向是自由的,使丝杠2与丝母4无法锁死,把轴向力转换为径向圆周切力。同时丝杠2两端被止转的运动行程是可重复的,丝杠2两端被止转的位置点是固定的,使机构具有精准定位的功能。

Claims (1)

1.一种用于丝杠(2)和丝母(4)传动限位的逆止器,其特征在于包括:逆止块(1)、支撑杆(6)、弹簧(5)、底板(7)及止动杆(3);
逆止块(1)中部为圆孔,圆孔的周边有轴对称的凹槽,凹槽的一侧为直立边,另一侧为导入坡口,其导入坡口方向与丝杠(2)或丝母(4)的螺纹旋向相对应,逆止块(1)上有N个台阶孔;底板(7)上有N个与逆止块(1)台阶孔位置对应的台阶孔;止动杆(3)为圆柱体,置于丝杠(2)的上下两端;丝杠(2)从逆止块(1)中部的圆孔中间穿过;支撑杆(6)穿过逆止块(1)台阶孔和底板(7)台阶孔,将逆止块(1)和底板(7)连接在一起,支撑杆(6)与逆止块(1)台阶孔为间隙配合,逆止块(1)可沿支撑杆(6)自由滑动,弹簧(5)套在支撑杆(6)上并支撑逆止块(1)和底板(7);
丝杠(2)和丝母(4)工作时,在丝母(4)轴线方向上下各放置一个逆止器,逆止器的底板(7)与丝母(4)螺钉连接,组成一个整体,丝母(4)带动逆止器一起运动;
当丝杠(2)沿轴向不动只能周向转动,丝杠(2)在外力驱动下旋转时;由于丝母(4)和上、下逆止器不能旋转,则丝杠(2)与丝母(4)之间产生相对的直线往复运动,直线运动方向取决于螺纹旋向和相对旋转方向;逆止块(1)外形为圆形或带角的多边形,通过键、键槽或多边的角使逆止块(1)只能沿丝母(4)的轴线方向运动而不能转动;丝杠(2)与丝母(4)工作时,丝杠(2)按既定的螺纹旋向旋转,丝母(4)和上、下逆止器沿轴线方向运动,接近丝杠(2)一端的止动杆(3);止动杆(3)相对逆止块(1)作旋转运动,此时止动杆(3)接触并开始压缩逆止块(1);逆止块(1)在止动杆(3)压缩力作用下,与止动杆(3)作相向运动,随着止动杆(3)逐渐滑入逆止块(1)的止动凹槽,逆止块(1)在N根弹簧(5)的作用下逐渐回弹,当止动杆(3)完全进入逆止块(1)的止动凹槽,逆止块(1)在N根弹簧(5)的作用下回弹到底,逆止块(1)的止动凹槽的侧壁阻挡住止动杆(3),由于逆止块(1)是不能转动的,止动杆(3)也因此无法继续转动,此时丝杠(2)停止转动,只能反向旋转;丝杠(2)反向旋转,丝母(4)和上、下逆止器沿轴线方向作反向运动,止动杆(3)压缩逆止块(1),此时逆止块(1)在止动杆(3)的作用下,经过N根弹簧(5)压缩和回弹的过程,逐渐从逆止块(1)的止动凹槽中退出,直到完全脱离逆止块(1);丝杠(2)继续反向旋转,丝母(4)和上、下逆止器沿轴线方向运动,接近丝杠(2)另一端的止动杆(3),与上述工作原理相同,丝杠(2)停止转动,只能再次逆向旋转;丝母(4)和上、下逆止器完成了从一端到另一端的运行过程;
当丝母(4)和上、下逆止器沿轴向不动只能转动,丝母(4)和上、下逆止器在外力驱动下旋转时;由于丝杠(2)不能旋转,则丝杠(2)与丝母(4)之间产生相对的直线往复运动,直线运动方向取决于螺纹旋向和相对旋转方向;丝杠(2)与丝母(4)工作时,丝母(4)和上、下逆止器按既定的螺纹旋向进行旋转,丝杠(2)沿轴线方向运动,丝杠(2)一端的止动杆(3)接近逆止块(1);逆止块(1)相对止动杆(3)作旋转运动,此时逆止块(1)接触止动杆(3),逆止块(1)被压缩;逆止块(1)在止动杆(3)压缩作用下,与止动杆(3)作相向运动,随着止动杆(3)逐渐滑入逆止块(1)的止动凹槽,逆止块(1)在N根弹簧(5)的作用下逐渐回弹,直至完全进入逆止块(1)的止动凹槽时,逆止块(1)在N根弹簧(5)的作用下回弹到底,逆止块(1)的止动凹槽的侧壁被止动杆(3)阻挡住,由于止动杆(3)是不能转动的,逆止块(1)也因此无法继续转动,此时丝母(4)和上、下逆止器停止转动,只能反向旋转;丝母(4)和上、下逆止器反向进行旋转,丝杠(2)沿轴线方向作反向运动,逆止块(1)被止动杆(3)压缩,此时逆止块(1)在止动杆(3)的作用下,经过N根弹簧(5)压缩和回弹的过程,止动杆(3)逐渐从逆止块(1)的止动凹槽中退出,直到完全脱离逆止块(1);丝母(4)和上、下逆止器继续反向进行旋转,丝杠(2)沿轴线方向运动,丝杠(2)另一端的止动杆(3)接近丝母(4)和上、下逆止器,与上述工作原理相同,丝母(4)和上、下逆止器停止转动,只能再次逆向旋转;丝杠(2)完成了从一端到另一端的运行过程;
驱动外力通过止动杆(3)、逆止块(1)、逆止块(1)止动凹槽、防转的键传导到固定体上,丝杠(2)或丝母(4)被止转了,但丝杠(2)与丝母(4)轴向是自由的,使丝杠(2)与丝母(4)无法锁死,把轴向力转换为径向圆周切力;同时丝杠(2)两端被止转的运动行程是可重复的,丝杠(2)两端被止转的位置点是固定的,使机构具有精准定位的功能。
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