CN104901473B - 电动缸 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械动力源技术领域，特别涉及一种电动缸。它解决了现有技术推力小且实用性差等技术问题。本电动缸包括具有腔室的缸体，在缸体上设有至少两根分别穿设在腔室内且相互平行的驱动杆，所述的腔室内设有与驱动杆相连的推板且在驱动杆和推板之间设有当驱动杆转动时能带动推板沿着驱动杆轴向往复移动的连接结构，在推板上设有至少一根能相对缸体移动的推杆，所述的驱动杆与能驱动所述的驱动杆同步转动的驱动机构相连。与现有的技术相比，本发明优点在于：推力大且实用性强。
Description
技术领域
本发明属于精密机械动力源技术领域，特别涉及一种电动缸。
背景技术
电动缸是一种能产生动力源的机械装置，目前被广泛应用于各个领域的机械设备上。例如：全自动伺服注塑机和压机等等机械设备。传统电动缸的结构包括缸体和设置在缸体内的丝杆，在丝杆上套设有丝杆螺母，丝杆螺母与活塞杆连接，通过驱动电机带动丝杆转动，丝杆螺母在丝杆上行走从而使活塞杆运动，在缸体内设置有防止丝杆螺母旋转的防转导向槽。传统的电动缸存在以下缺陷：第一、推力小，推力受限且推力难以达到35吨以上，价格昂贵且使用成本较高；第二、结构复杂，丝杆或丝杆螺母容易发生自由转动。
为了能改进现有技术存在的上述技术问题，例如，中国专利文献公开了一种应用于造型输送线的伺服电动缸,[申请号：201220445856.6]，伺服电动缸包括伺服电机、接线盒、丝杆和电动缸筒体，所述伺服电机和电动缸筒体固定安装于接线盒上，伺服电机位于电动缸筒体上方，所述丝杆设置于电动缸筒体上。该伺服电动缸将伺服电机与滚珠丝杠、模块化，如应用于多列开式冷却输送线中，可以无级调速，具有最佳的速度调节和移动可重复性；该驱动和液压、气动驱动相比，能耗低,效率高；受外界环境影响小，对液压驱动而言，不受油温变化影响，同时它还可以自动根据砂箱热胀冷缩来调节推动距离；驱动系统只需要有电源进出线和控制线，安装简单，省去了庞大的液压泵站油箱、阀板组、管路等，安全性高，对环境无污染。
上述的方案虽然具有以上的优点，但是，该方案还至少存在以下缺陷：还是未能改进上述的推力小、以及丝杆或丝杆螺母容易发生自由转动的技术问题，实用性差。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理，推力大且实用性强的电动缸。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本电动缸包括具有腔室的缸体，在缸体上设有至少两根分别穿设在腔室内且相互平行的驱动杆，所述的腔室内设有与驱动杆相连的推板且在驱动杆和推板之间设有当驱动杆转动时能带动推板沿着驱动杆轴向往复移动的连接结构，在推板上设有至少一根能相对缸体移动的推杆，所述的驱动杆与能驱动所述的驱动杆同步转动的驱动机构相连。
在本申请中，至少两根驱动杆结合推板的结构能够防止驱动杆和推板的自由转动，同时，驱动杆还能起着导向的作用；由于设置了至少两根驱动杆且在驱动机构的驱动下能同步转动，不仅能够大大提高推力输出的稳定性，而且还大幅提高了实用性。
其次，结构简单且易于制造，制造成本低且能达到高精度、高速度和高推力的使用要求，能够轻松达到35吨以上的推力。
在上述的电动缸中，所述的驱动杆均匀分布且每根驱动杆的两端分别穿设在缸体的两端，所述的驱动杆与缸体转动连接。
在上述的电动缸中，所述的驱动机构包括分别设置在每根驱动杆一端的行星轮，所述的行星轮与能驱动行星轮同步转动的驱动结构相连。
在上述的电动缸中，所述的驱动结构包括与所述的行星轮啮合连接的太阳轮，所述的太阳轮与动力驱动源相连。
在上述的电动缸中，所述的缸体一端设有具有安装空间的齿轮箱，所述的行星轮和太阳轮分别位于安装空间中且在安装空间内上还设有与所述的行星轮啮合连接的内齿圈，所述的内齿圈设置在齿轮箱上。
作为另外一种方案，在上述的电动缸中，所述的驱动结构包括设置在缸体的一端且与所述的行星轮啮合连接的驱动齿圈，所述的驱动齿圈与能驱动驱动齿圈转动的驱动装置相连。
在上述的电动缸中，所述的驱动装置包括与驱动齿圈相连的多点啮合柔性传动装置；或者所述的驱动装置包括若干分别与驱动齿圈啮合相连的驱动齿轮，所述的驱动齿轮与驱动器相连。
在上述的电动缸中，所述的连接结构包括设置在驱动杆外表面的外螺纹，在推板上设有若干具有内螺纹的驱动套，所述的驱动杆插于驱动套中且外螺纹与内螺纹螺纹相连。
在上述的电动缸中，所述的驱动杆与行星轮之间设有免键同步轮。
在上述的电动缸中，所述的缸体和推杆之间设有导向结构；所述的在缸体的一端设有与腔室连通的冷却气/液进口，在缸体的另一端设有与腔室连通的冷却气/液出口。
在上述的电动缸中，所述的缸体的一端内侧设有定位盲孔，驱动杆的一端插于定位盲孔中且在定位盲孔和驱动杆之间设有第一固定座，在缸体的另一端设有若干定位通孔，在定位通孔内设有第二固定座，驱动杆的另一端穿过第二固定座且端部延伸至缸体外。第一固定座和第二固定座能够保证驱动杆转动的平顺性。
在上述的电动缸中，所述的导向结构包括设置在缸体一端的导向座，在导向座上设有供所述的推杆一一插入的导向孔，在导向孔内设有套在推杆上的导向套。
在上述的电动缸中，所述的缸体包括居中设置的筒状体，在筒状体的两端分别设有端盖，筒状体和端盖之间密封连接。所述的筒状体和端盖之间通过可拆卸连接结构相连。可拆卸连接结构包括若干设置在筒状体内的连接杆，在每个端盖上分别设有与所述的连接杆一一对应且与连接杆螺纹相连的连接螺栓。
与现有的技术相比，本应电动缸的优点在于：1、设计更合理，由于设置了至少两根驱动杆且在驱动机构的驱动下能同步转动，不仅能够大大提高推力输出的稳定性，而且还大幅提高了实用性。2、至少两根驱动杆结合推板的结构能够防止驱动杆和推板的自由转动，同时，驱动杆还能起着导向的作用。3、结构简单且易于制造，制造成本低且能达到高精度、高速度和高推力的使用要求，能够轻松达到35吨以上的推力，制造成本低。
附图说明
图1是本发明提供的爆炸结构示意图。
图2是本发明提供的组装结构示意图。
图3是本发明提供的剖视结构示意图。
图4是本发明提供的缸体结构示意图。
图5是本发明提供的免键同步轮结构示意图。
图6是本发明提供的缸体中装有换热管的结构示意图。
图7是本发明提供的实施例二结构示意图。
图8是本发明提供的实施例三结构示意图。
图中，缸体1、腔室1a、冷却气/液进口1b、冷却气/液出口1c、筒状体11、端盖12、连接杆13、连接螺栓14、换热管15、驱动杆2、第一固定座21、第二固定座23、免键同步轮2a、推板3、驱动套31、推杆4、驱动机构5、行星轮51、太阳轮52、动力驱动源53、驱动齿圈54、驱动装置55、驱动齿轮55a、驱动器55b、圈安装座6、安装空间6a、内齿圈6b、导向座7。
具体实施方式
以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1和图3-4所示，本电动缸包括具有腔室1a的缸体1，在缸体1上设有至少两根分别穿设在腔室1a内且相互平行的驱动杆2，驱动杆2均匀分布且每根驱动杆2的两端分别穿设在缸体1的两端，驱动杆2与缸体1转动连接。在缸体1的一端内侧设有定位盲孔，驱动杆2的一端插于定位盲孔中且在定位盲孔和驱动杆2之间设有第一固定座21，在缸体1的另一端设有若干定位通孔，在定位通孔内设有第二固定座，驱动杆2的另一端穿过第二固定座23部延伸至缸体1外。第一固定座21和第二固定座23能够保证驱动杆2转动的平顺性。
如图1和图3所示，在腔室1a内设有与驱动杆2相连的推板3且在驱动杆2和推板3之间设有当驱动杆2转动时能带动推板3沿着驱动杆2轴向往复移动的连接结构。具体地，这里的连接结构包括设置在驱动杆2外表面的外螺纹，在推板3上设有若干具有内螺纹的驱动套31，所述的驱动杆2插于驱动套31中且外螺纹与内螺纹螺纹相连。当然，连接结构还可以是设置在推板3上的若干螺孔，驱动杆2一一插于螺孔中且与螺孔螺纹相连。
如图1-3所示，在推板3上设有至少一根能相对缸体1移动的推杆4，缸体1和推杆4之间设有导向结构；导向结构包括设置在缸体1一端的导向座7，在导向座7上设有供所述的推杆4一一插入的导向孔，在导向孔内设有套在推杆4上的导向套。
为了保证推杆4移动的平顺性和稳定性，所述的驱动杆2与能驱动所述的驱动杆2同步转动的驱动机构5相连，同步转动能够保证动力输出的一致性。具体地，本实施例的驱动机构5包括分别设置在每根驱动杆2一端的行星轮51，如图1和图5所示，为了便于角度的调节和拆装，在驱动杆2与行星轮51之间设有免键同步轮2a。所述的行星轮51与能驱动行星轮51同步转动的驱动结构相连。进一步地，如图1和图3所示，这里的驱动结构包括与所述的行星轮51啮合连接的太阳轮52，所述的太阳轮52与动力驱动源53相连。动力驱动源53包括至少一个动力电机，动力电机通过输出齿轮直接与太阳轮52啮合连接；或者动力电机通过同步带与太阳轮52连接。
优化方案，为了能进一步提高行星轮51运行的稳定性，在缸体1一端设有具有安装空间6a的齿轮箱6，所述的行星轮51和太阳轮52分别位于安装空间6a中且在安装空间6a内上还设有与所述的行星轮51啮合连接的内齿圈6b。在安装空间6a内设有位于内齿圈6b两端的耐磨环。耐磨环能够防止缸体和齿轮箱6在内齿圈6b的转动过程中发生磨损。
另外，为了能延长使用寿命，在缸体1的一端设有与腔室1a连通的冷却气/液进口1b，在缸体1的另一端设有与腔室1a连通的冷却气/液出口1c。通过向冷却气/液进口1b输入冷却气/液，通过冷却气/液将腔室内的运行摩擦热量交换并从冷却气/液出口1c排出，能有效降低腔室内的温度。
其次，如图4所示，本实施例的缸体2包括居中设置的筒状体11，在筒状体的两端分别设有端盖12，筒状体和端盖之间密封连接。所述的筒状体和端盖之间通过可拆卸连接结构相连。可拆卸连接结构包括若干设置在筒状体内的连接杆13，在每个端盖上分别设有与所述的连接杆一一对应且与连接杆螺纹相连的连接螺栓14。
如图6所示，在腔室内设有换热管15，换热管15的两端分别连接在冷却气/液进口1b和冷却气/液出口1c上。通过换热管15能够有效避免杂物对腔室内部的部件造成损坏，同时还能提高换热效率。换热管15沿着腔室的内壁分布且套设在推板外围。该结构便于安装且能够有效地将热量带走。
本实施例的工作原理如下：动力驱动源53开启驱动太阳轮52和与太阳轮52啮合连接的多个行星轮51同时转动，行星轮51同时带动驱动驱动杆2转动，通过内螺纹和外螺纹的连接结构从而使设置在驱动杆2上的推板3沿着驱动杆2轴向往复移动，推板3移动从而带动推杆4沿其轴向往复移动，即完成推力的输出。
还有，设置了至少两根驱动杆2不仅能够起着导向驱动的作用，还起着防止推板3周向转动的作用。
实施例二
如图7所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：驱动结构包括设置在缸体1的一端且与所述的行星轮51啮合连接的驱动齿圈54，所述的驱动齿圈54与能驱动驱动齿圈54转动的驱动装置55相连。这里的驱动装置55包括与驱动齿圈54相连的多点啮合柔性传动装置。多点啮合柔性传动装置的结构为现有技术，这里就不作进一步的赘述。
通过驱动齿圈54的转动从而驱动多个行星轮51同时转动，保证了动力输出的一致性。
实施例三
如图8所示，本实施例同实施例二的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：所述的驱动装置55包括若干分别与驱动齿圈54啮合相连的驱动齿轮55a，所述的驱动齿轮55a与驱动器55b相连。驱动器55b为驱动电机。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了缸体1、腔室1a、冷却气/液进口1b、冷却气/液出口1c、筒状体11、端盖12、连接杆13、连接螺栓14、换热管15、驱动杆2、第一固定座21、第二固定座23、免键同步轮2a、推板3、驱动套31、推杆4、驱动机构5、行星轮51、太阳轮52、动力驱动源53、驱动齿圈54、驱动装置55、驱动齿轮55a、驱动器55b、圈安装座6、安装空间6a、内齿圈6b、导向座7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种电动缸，包括具有腔室(1a)的缸体(1)，其特征在于，所述的缸体(1)上设有至少两根分别穿设在腔室(1a)内且相互平行的驱动杆(2)，所述的腔室(1a)内设有与驱动杆(2)相连的推板(3)且在驱动杆(2)和推板(3)之间设有当驱动杆(2)转动时能带动推板(3)沿着驱动杆(2)轴向往复移动的连接结构，在推板(3)上设有至少一根能相对缸体(1)移动的推杆(4)，所述的驱动杆(2)与能驱动所述的驱动杆(2)同步转动的驱动机构(5)相连；
驱动杆(2)均匀分布且每根驱动杆(2)的两端分别穿设在缸体(1)的两端，所述的驱动杆(2)与缸体(1)转动连接；
在缸体(1)的一端设有与腔室(1a)连通的冷却气/液进口(1b)，在缸体(1)的另一端设有与腔室(1a)连通的冷却气/液出口(1c)；
缸体包括居中设置的筒状体，在筒状体的两端分别设有端盖，筒状体和端盖之间密封连接；所述的筒状体和端盖之间通过可拆卸连接结构相连；可拆卸连接结构包括若干设置在筒状体内的连接杆，在每个端盖上分别设有与所述的连接杆一一对应且与连接杆螺纹相连的连接螺栓。
2.根据权利要求1所述的电动缸，其特征在于，所述的驱动机构(5)包括分别设置在每根驱动杆(2)一端的行星轮(51)，所述的行星轮(51)与能驱动行星轮(51)同步转动的驱动结构相连。
3.根据权利要求2所述的电动缸，其特征在于，所述的驱动结构包括与所述的行星轮(51)啮合连接的太阳轮(52)，所述的太阳轮(52)与动力驱动源(53)相连。
4.根据权利要求3所述的电动缸，其特征在于，所述的缸体(1)一端设有具有安装空间(6a)的齿轮箱(6)，所述的行星轮(51)和太阳轮(52)分别位于安装空间(6a)中且在安装空间(6a)内上还设有与所述的行星轮(51)啮合连接的内齿圈(6b)。
5.根据权利要求2所述的电动缸，其特征在于，所述的驱动结构包括设置在缸体(1)的一端且与所述的行星轮(51)啮合连接的驱动齿圈(54)，所述的驱动齿圈(54)与能驱动驱动齿圈(54)转动的驱动装置(55)相连。
6.根据权利要求5所述的电动缸，其特征在于，所述的驱动装置(55)包括与驱动齿圈(54)相连的多点啮合柔性传动装置；或者所述的驱动装置(55)包括若干分别与驱动齿圈(54)啮合相连的驱动齿轮(55a)，所述的驱动齿轮(55a)与驱动器(55b)相连。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的电动缸，其特征在于，所述的连接结构包括设置在驱动杆(2)外表面的外螺纹，在推板(3)上设有若干具有内螺纹的驱动套(31)，所述的驱动杆(2)插于驱动套(31)中且外螺纹与内螺纹螺纹相连。
8.根据权利要求2-6任意一项所述的电动缸，其特征在于，所述的驱动杆(2)与行星轮(51)之间设有免键同步轮(2a)。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的电动缸，其特征在于，所述的缸体(1)和推杆(4)之间设有导向结构。
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