CN103956852A - 一种电机整体移动式两级电动缸 - Google Patents

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Abstract

一种电机整体移动式两级电动缸，将电机和传动系统一体化设计，使电机整体移动，该电动缸可实现两级传动，第一级的螺杆是固定的，电机转子可带动第一转筒旋转，从而通过电机前端盖将第一套筒推出，同时，由于第一转筒的旋转会使第一螺母沿轴向前进，从而将第二套筒推出，完成两级推动。本发明实现电动缸一体化设计，具有结构简单，维护方便，伺服控制性能好，工作行程长等优点。

Description

一种电机整体移动式两级电动缸
技术领域
本发明属于电动缸技术领域，具体涉及一种电机整体移动式两级电动缸。
背景技术
电动缸是将伺服电机的旋转运动转换成工作机构的直线运动的设备。电动缸结构简单，伺服控制性能好，应用广泛。
普通的电动缸一般是先设计传动系统，然后再根据工作需求选择电机，这种电动缸的传动系统和电机是分开的，集成化程度低，占用空间大，成本高。为了方便集中润滑和维护，减小电动缸的体积，实现电机和传动缸的一体化设计势在必行。
单级的电动缸受缸体本身的限制，工作行程小。为了增加工作行程，需要加长推杆和缸体的长度，导致设备笨重，制造成本高。在一些要求安装尺寸小而工作行程长的场合，单级电动缸往往不能满足使用要求。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种电机整体移动式两级电动缸，实现电动缸一体化设计，具有结构简单，维护方便，伺服控制性能好，工作行程长等优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种电机整体移动式两级电动缸，包括缸底2，外筒13安装在缸底2上，第一螺杆29固定在缸底2的中部，盖板1将缸底2和第一螺杆29连接在一起，第一转筒5安装在第一螺杆29上，第一转筒5的后段内部有内螺纹，并与第一螺杆29通过螺纹配合，第一转筒5的前段外部有外螺纹，并与第一螺母9通过螺纹配合，电机后端盖4和电机前端盖8安装在第一转筒5上，电机外壳7安装在电机后端盖4和电机前端盖8之间，电机后端盖4和缸底2上加工有通孔，转角转速传感器28的内圈和外圈分别安装在第一转筒5和电机后端盖4上，电机定子6安装在电机外壳7内部，电机转子26固定在第一转筒5上，电机定子6和电机转子26安装位置相对应，第一套筒23安装在电机前端盖8上，第一套筒23最前端安装有前盖板18，
轴承内圈10安装在第一螺母9上，第一保持架12将第一滚珠11保持在轴承内圈10上，第二套筒24安装在第一螺母9上，第二套筒24前端有耳环，耳环与只可平动的负载连接，第二套筒24上开有长键槽，前盖板18中部有键，且插入第二套筒24的长键槽内，第一螺杆29的前端安装有第一轴端挡块14，并由第一轴端螺母20预紧，第二保持架21将第二滚珠22保持在第一轴端挡块14上，第一转筒5的前端安装有第二轴端挡块17，并由第二轴端螺母19预紧，第三保持架15将第三滚珠16保持在第二轴端挡块17上。
所述的第一转筒5由第二转筒31代替，第一螺母9由第二螺母32代替，第一螺杆29由第二螺杆30代替，第二转筒31安装在第二螺杆30上，第二转筒31的后段通过滚珠与第二螺杆30配合，第二转筒31的前段通过滚珠与第二螺母32配合，即将螺纹传动换为滚珠丝杠传动。
所述的第一转筒5由第三转筒34代替，第一螺母9由第三螺母35代替，第一螺杆29由第三螺杆33代替，第三转筒34安装在第三螺杆33上，第三转筒34的后段通过三个以上的第一滚柱37与第三螺杆33配合，第三转筒34的前段通过三个以上的第二滚柱36与第三螺母35配合，即将螺纹传动换为行星滚柱丝杠传动。
本发明具有以下优点：
一、本发明将电机和传动系统一体化设计，有利于集中润滑和维护，结构简单，维护方便，伺服控制性能好。
二、本发明采用了两级传动，工作行程长。
三、在套筒和轴端采用了保持架保持滚珠滑动的形式，将电动缸前进时的滑动摩擦转变为滚动摩擦，有利于降低摩擦力，减小磨损。
附图说明
图1是本发明的结构原理主视图。
图2是本发明轴端挡块部分的局部剖视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是本发明工作过程中的结构原理示意图。
图5是本发明完全展开时的结构原理示意图。
图6是本发明第一种改进型的结构主视图。
图7是本发明第二种改进型的结构主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
如图1、图2、图3所示，一种电机整体移动式两级电动缸，包括缸底2，外筒13安装在缸底2上，第一螺杆29固定在缸底2的中部，盖板1将缸底2和第一螺杆29连接在一起，第一转筒5安装在第一螺杆29上，第一转筒5的后段内部有内螺纹，并与第一螺杆29通过螺纹配合，第一转筒5的前段外部有外螺纹，并与第一螺母9通过螺纹配合，电机后端盖4和电机前端盖8分别通过第一止推轴承27和第二止推轴承25安装在第一转筒5上，电机外壳7安装在电机后端盖4和电机前端盖8之间，电机后端盖4和缸底2上加工有通孔，以方便电机线路通过，转角转速传感器28的内圈和外圈分别安装在第一转筒5和电机后端盖4上，转角转速传感器28的内圈由双螺母3预紧在第一转筒5上，电机定子6安装在电机外壳7内部，电机转子26固定在第一转筒5上，且安装在第一止推轴承27和第二止推轴承25之间，电机定子6和电机转子26安装位置相对应，第一套筒23安装在电机前端盖8上，第一套筒23最前端安装有前盖板18，
轴承内圈10安装在第一螺母9上，第一保持架12将多个第一滚珠11保持在轴承内圈10上，第二套筒24安装在第一螺母9上，第二套筒24前端有耳环，耳环与只可平动的负载连接，第二套筒24上开有长键槽，前盖板18中部有键，且插入第二套筒24的长键槽内，第一螺杆29的前端安装有第一轴端挡块14，并由第一轴端螺母20预紧，第二保持架21将多个第二滚珠22保持在第一轴端挡块14上，第一转筒5的前端安装有第二轴端挡块17，并由第二轴端螺母19预紧，第三保持架15将多个第三滚珠16保持在第二轴端挡块17上。
如图6所示，所述的第一转筒5由第二转筒31代替，第一螺母9由第二螺母32代替，第一螺杆29由第二螺杆30代替，第二转筒31安装在第二螺杆30上，第二转筒31的后段通过滚珠与第二螺杆30配合，第二转筒31的前段通过滚珠与第二螺母32配合，即将螺纹传动换为滚珠丝杠传动。
如图7所示，所述的第一转筒5由第三转筒34代替，第一螺母9由第三螺母35代替，第一螺杆29由第三螺杆33代替，第三转筒34安装在第三螺杆33上，第三转筒34的后段通过三个以上的第一滚柱37与第三螺杆33配合，第三转筒34的前段通过三个以上的第二滚柱36与第三螺母35配合，即将螺纹传动换为行星滚柱丝杠传动。
本发明的工作原理为：
参照图1、图4和图5，电动缸工作时，电机转子26转动，带动第一转筒5转动，由于第一螺杆29固定不动，第一转筒5会通过螺纹配合旋转前进，带动电机部分整体前进，将第一套筒23推出。前盖板18中部有键，且插入第二套筒24的长键槽内，从而使电机外壳固定，使电机定子不能旋转。第二套筒24与平动负载连接，不能旋转，使第一螺母9也不能旋转。当第一转筒5转动时，第一螺母9由于不能随第一转筒5转动则只能通过螺纹配合沿第一转筒5的轴向前进，从而将第二套筒24推出。电动缸的两级同时推出，当第一转筒5接触第一轴端挡块14，或者第一螺母9接触第二轴端挡块17时，电动缸完成推进工作。轴承内圈10安装在第一螺母9上，第一保持架12将多个第一滚珠11保持在轴承内圈10上，由于第一滚珠11的存在，第一螺母9前进时与第一套筒23内壁的摩擦为滚动摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦的摩擦力小。第一螺杆29的前端安装有第一轴端挡块14，第二保持架21将多个第二滚珠22保持在第一轴端挡块14上，第一转筒5的前端安装有第二轴端挡块17，第三保持架15将多个第三滚珠16保持在第二轴端挡块17上。多个第二滚珠22和第三滚珠16不仅可以导向，还可以将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力。转角转速传感器28可测量电机的转速和转角，从而有利于控制电动缸工作。当电机转子26反转时，会带动第一套筒23和第二套筒24退回，电动缸回程运动。

Claims (3)

1.一种电机整体移动式两级电动缸，包括缸底(2)，其特征在于：外筒(13)安装在缸底(2)上，第一螺杆(29)固定在缸底(2)的中部，盖板(1)将缸底(2)和第一螺杆(29)连接在一起，第一转筒(5)安装在第一螺杆(29)上，第一转筒(5)的后段内部有内螺纹，并与第一螺杆(29)通过螺纹配合，第一转筒(5)的前段外部有外螺纹，并与第一螺母(9)通过螺纹配合，电机后端盖(4)和电机前端盖(8)安装在第一转筒(5)上，电机外壳(7)安装在电机后端盖(4)和电机前端盖(8)之间，电机后端盖(4)和缸底(2)上加工有通孔，转角转速传感器(28)的内圈和外圈分别安装在第一转筒(5)和电机后端盖(4)上，电机定子(6)安装在电机外壳(7)内部，电机转子(26)固定在第一转筒(5)上，电机定子(6)和电机转子(26)安装位置相对应，第一套筒(23)安装在电机前端盖(8)上，第一套筒(23)最前端安装有前盖板(18)，
轴承内圈(10)安装在第一螺母(9)上，第一保持架(12)将第一滚珠(11)保持在轴承内圈(10)上，第二套筒(24)安装在第一螺母(9)上，第二套筒(24)前端有耳环，耳环与只可平动的负载连接，第二套筒(24)上开有长键槽，前盖板(18)中部有键，且插入第二套筒(24)的长键槽内，第一螺杆(29)的前端安装有第一轴端挡块(14)，并由第一轴端螺母(20)预紧，第二保持架(21)将第二滚珠(22)保持在第一轴端挡块(14)上，第一转筒(5)的前端安装有第二轴端挡块(17)，并由第二轴端螺母(19)预紧，第三保持架(15)将第三滚珠(16)保持在第二轴端挡块(17)上。
2.根据权利要求1所述的一种电机整体移动式两级电动缸，其特征在于：所述的第一转筒(5)由第二转筒(31)代替，第一螺母(9)由第二螺母(32)代替，第一螺杆(29)由第二螺杆(30)代替，第二转筒(31)安装在第二螺杆(30)上，第二转筒(31)的后段通过滚珠与第二螺杆(30)配合，第二转筒(31)的前段通过滚珠与第二螺母(32)配合，即将螺纹传动换为滚珠丝杠传动。
3.根据权利要求1所述的一种电机整体移动式两级电动缸，其特征在于：所述的第一转筒(5)由第三转筒(34)代替，第一螺母(9)由第三螺母(35)代替，第一螺杆(29)由第三螺杆(33)代替，第三转筒(34)安装在第三螺杆(33)上，第三转筒(34)的后段通过三个以上的第一滚柱(37)与第三螺杆(33)配合，第三转筒(34)的前段通过三个以上的第二滚柱(36)与第三螺母(35)配合，即将螺纹传动换为行星滚柱丝杠传动。
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