CN104930148B - 一种电动推杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动推杆装置，包括底座、驱动机构和推动件，其中推动件是鼠笼式结构设计；所述底座包括第一固定部和第二固定部，以及支撑部，所述第一固定部和所述第二固定部之间安装一丝杆，所述第二固定部设置多个通孔，所述驱动机构驱动所述丝杆转动，所述推动件包括第一推动部、第二推动部和多个连接杆，所述第一推动部螺接于所述丝杆上，多个所述连接杆的两端分别固定连接于第一推动部和第二推动部，多个所述连接杆对应穿过多个所述通孔。通过推动件的鼠笼式设计，降低了推动件的加工要求、方便密封、提供给所述丝杆良好的运行环境，并且给所述丝杆的两端稳固支撑，使得所述推杆装置运行稳定，且使用寿命长，能够满足室外使用要求。

Description

一种电动推杆装置

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种电动推杆装置。

背景技术

在很多传动领域，电动推杆已经开始普及运用，逐渐取代了原来的汽缸和油缸；这是因为电动推杆，紧凑、低惯量、高响应、低噪音、长寿命、低维护成本和优异的控制性能。

目前高性能的电动推杆，其结构是通过电机驱动丝杆转动，在丝杆上螺接螺母，螺母上固定圆筒式推杆，圆筒式推杆套在丝杆上，利用丝杆的转动，从而驱动螺母沿丝杆轴向运动，从而带动推杆沿丝杆轴向移动，实现推动作用。此种结构虽然可以将电机的转动转化成推杆的直线运动，但是此种结构因为外壳、圆筒式推杆和丝杆要相对轴向滑动，多采用耐磨滑圈，因此无法同时给丝杆2端提供稳固支撑、也无法给丝杆运行环境良好的密封及润滑，容易引起晃动，且容易磨损，导致电动推杆使用寿命短，成本高昂、并且不适合室外长期使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种容易加工生产、丝杆2端支撑稳定、方便密封和润滑、使用寿命长，并且适合室外使用的电动推杆装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动推杆装置，其中，所述电动推杆装置包括底座、驱动机构和推动件，把推动件设计成鼠笼式结构，给丝杆两端都提供稳定支撑；所述底座包括第一固定部和相对所述第一固定部设置的第二固定部，以及固定于所述第一固定部和所述第二固定部之间的支撑部，所述第一固定部和所述第二固定部之间安装一丝杆，所述丝杆的两端分别转动连接于所述第一固定部和所述第二固定部，所述第二固定部设置多个通孔，多个所述通孔相对所述丝杆的几何中心轴线对称设置，所述驱动机构安装于所述第一固定部，并驱动所述丝杆转动，所述推动件包括第一推动部、第二推动部和多个连接杆，所述第一推动部螺接于所述丝杆上，多个所述连接杆的一端均固定于所述第一推动部上，多个所述连接杆的长度方向均平行于所述丝杆，多个所述连接杆对应穿过多个所述通孔，并滑动连接于所述第二固定部，多个所述连接杆远离所述第一推动部的一端均固定连接所述第二推动部。

其中，所述支撑部为外形是方形或圆形的筒状金属壳体，所述支撑部包括第一开口端和相对所述第一开口端设置的第二开口端，所述第一固定部封盖所述第一开口端，所述第二固定部封盖所述第二开口端，所述丝杆收容于所述支撑部内。

其中，所述通孔内侧设置密封圈，所述密封圈密封于所述通孔和所述连接杆之间的间隙。

其中，所述支撑部内侧填充润滑油。

其中，所述丝杆包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述底座之间设置有第一轴承，所述第二端与所述底座之间设置有第二轴承。

其中，所述驱动机构包括电机，所述电机安装于所述第一固定部，所述电机驱动所述丝杆转动。

其中，所述驱动机构还包括减速器，所述减速器连接于所述电机和所述丝杆之间，用于调整所述电机和所述丝杆之间的传动比。

其中，所述驱动机构还包括联轴器，所述联轴器连接于所述电机和所述丝杆之间，用于将所述电机的扭矩传递至所述丝杆。

其中，所述第一推动部包括螺母座和螺母，所述螺母座套设于所述丝杆上，所述螺母座横截面垂直所述丝杆的轴向，所述螺母螺接于所述丝杆，并固定于所述螺母座上，多个所述连接杆的一端均固定于所述螺母座上。

其中，所述第二推动部为金属块，所述第二推动部背离所述多个连接杆一侧用于承受负载。

本发明的电动推杆装置通过把传统电动缸的圆筒式推杆改为鼠笼结构式推杆设计，给丝杆增加了一个稳固的支撑点；即所述丝杆的两端分别转动连接所述第一固定部和所述第二固定部，并利用所述第二固定部相对所述第一固定部固定连接，从而实现所述丝杆的两端实现支撑稳固；工作时，利用所述第一推动部螺接于所述丝杆，所述第一推动部和所述第二推动部之间固定连接多个穿过所述第二固定部的连接杆，从而在所述丝杆转动的同时，带动所述第一推动部沿所述丝杆的轴向来回移动，即驱动所述第二推动部来回移动，而第二推动部可以带动负载运动；同时，在所述多根连接杆穿过第二固定部的通孔处设置密封圈，可以保证丝杆的运行环境良好密封；这样，所述推杆装置结构简单、丝杆支撑稳固、方便密封润滑且使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本发明的推杆装置的示意图；

图2是图1的推杆装置的II部分的放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1和图2，本发明提供一种电动推杆装置100，所述电动推杆装置100包括底座10、驱动机构20和推动件30。所述底座10包括第一固定部11和相对所述第一固定部11设置的第二固定部12，以及固定于所述第一固定部11和所述第二固定部12之间的支撑部13。所述第一固定部11和所述第二固定部12之间安装一丝杆14，所述丝杆14的两端分别转动连接于所述第一固定部11和所述第二固定部12。所述第二固定部12设置多个通孔121，多个所述通孔121相对所述丝杆13的几何中心轴线对称设置。所述驱动机构20安装于所述第一固定部11，并驱动所述丝杆14转动。所述推动件30包括第一推动部31、第二推动部32和多个连接杆33；所述第一推动部31螺接于所述丝杆14上；多个所述连接杆33的一端均固定连接于所述第一推动部31上，多个所述连接杆33的长度方向均平行于所述丝杆14，多个所述连接杆33对应穿过多个所述通孔121，并滑动连接于所述第二固定部12，多个所述连接杆33远离所述第一推动部31的一端均固定连接所述第二推动部32。

通过所述丝杆14的两端分别转动连接所述第一固定部11和所述第二固定部12之间，并利用所述第一固定部11和所述第二固定部12均固定连接所述支撑部13，从而实现所述丝杆14的两端均支撑稳固，利用所述第一推动部31螺接于所述丝杆14，所述第一推动部31和所述第二推动部32之间固定连接多个穿过所述第二固定部的连接杆33，从而在所述丝杆14转动的同时，带动所述第一推动部31沿所述丝杆14的轴向来回移动，即驱动所述第二推动部32来回移动，从而实现所述推杆装置100的长度伸缩，进而使得所述推杆装置100结构简单，方便加工，运行稳定可靠，可以承载较大负荷，且使用寿命长。

本实施方式中，所述底座10为筒状的金属件。所述第一固定部11和所述第二固定部12均为圆形金属端盖。所述第一固定部11和所述第二固定部12分别位于所述底座10的两端，所述支撑部13可以是套设于所述丝杆14周侧的圆形金属壳体，也可以是外形是方形的金属壳体，还可以是设置于所述丝杆14周侧的多个支撑杆。所述支撑部13的长度方向平行于所述丝杆14。具体的，所述第一固定部11和所述第二固定部12的几何中心分别设置第一转动孔和第二转动孔(未标示)。所述丝杆14包括相对设置的第一端141和第二端142。所述第一端141穿过所述第一转动孔，转动连接于所述第一转动孔内，且所述第一端41连接于所述驱动机构20，以利用所述驱动机构20的扭矩驱动自身转动，即所述第一端141穿过所述第一固定部11，以方便所述驱动机构20驱动所述丝杆14转动。所述二端142插入所述第二转动孔，并转动连接于所述第二转动孔。所述第一转动孔对所述丝杆14的第一端141承受垂直所述丝杆14轴向的载荷，以避免所述丝杆14的第一端141存在垂直径向的移动；同理，所述第二转动孔对所述丝杆14的对第二段142承受垂直所述丝杆14径向的载荷，以避免所述丝杆14的第二端142存在径向的移动，从而所述第一固定部11和所述第二固定部12分别对所述丝杆14的两端进行稳固支撑，实现所述底座10的结构稳固，使得所述丝杆14仅存在转动从而运行稳定，进而减小所述推杆装置100的功耗，提高所述推杆装置100的使用寿命。在其他实施方式中，所述第一固定部11和所述第二固定部12之间还可以是设置多个所述丝杆14，以增加所述推杆装置100的推动力。

本实施方式中，所述驱动机构20安装于所述第一固定部11，所述驱动机构20可以位于所述第一固定部11背离所述支撑部13一侧。所述驱动机构20可以是电机，或者是包括电机的驱动机构，还可以是液压驱动器，或者是气动驱动器。具体的，所述驱动机构20包括一驱动转轴(未标示)，所述驱动转轴存在转动扭矩，所述驱动转轴可以固定连接所述第一端141，且所述驱动转轴与所述丝杆14同轴设置，从而所述驱动转轴将转动扭矩传递至所述丝杆14，进而驱动所述丝杆转动。所述驱动转轴还可以与所述丝杆14非同轴设置，所述驱动转轴通过传动机构将转动扭矩传递至所述丝杆14。在其他实施方式中，所述驱动机构20还可以是位于所述第一固定部11靠近所述支撑部13处，所述驱动机构20利用传动机构驱动所述丝杆14转动。在其他实施方式中，若所述底座10设置多个所述丝杆14，则所述推杆装置100还可以是设置多个所述驱动机构20，利用多个所述驱动机构20分别驱动所述丝杆14。

本实施方式中，所述推动件30呈鼠笼型结构，即所述第一推动部31和所述第二推动部32分别设置于所述推动件30的两端，所述第一推动部31和所述第二推动部32之间连接多个呈圆周分布的所述连接杆33。所述第一推动部31套设于所述丝杆14上，且所述第一推动部31螺接于所述丝杆14。在所述丝杆14相对第一固定部11转动，且所述第一推动部31在所述丝杆14的转动平面方向相对所述第一固定部11固定时，所述第一推动部31受所述丝杆14的螺纹驱动，所述第一推动部31在所述丝杆14的轴向靠近或远离所述第一固定部11。所述连接杆33包括第一连接端331和第二连接端332。所述第一连接端331固定连接所述第一推动部31，所述第二连接端332固定连接所述第二推动部32。每一所述连接杆33均穿过所述通孔121，所述通孔121的延伸方向平行于所述丝杆14的轴向，即每一所述连接杆33的滑动方向均平行于所述丝杆14的轴向，即所述连接杆33仅沿平行所述丝杆14的轴向作往复滑动。从而利用多个所述连接杆33穿过所述第二固定部12，即可实现多个所述连接杆33限制所述第一推动部31在所述丝杆14的转动平面内相对所述第一固定部31固定，从而实现所述丝杆14的转动驱动所述推动件30沿所述丝杆14的轴向往复移动。作为一种较优实施方式，所述推动件30包括六个所述连接杆33，六个所述连接杆33相对所述丝杆14的几何中心轴线对称设置，即六个所述连接杆33可以平衡所述推动件30的推动力，使得所述推杆装置100的推动更加平稳，不易产生晃动。所述推杆装置100利用所述第二推动部32将所述推动件30的直线往复运动的力矩传递至外置设备，从而实现对外置设备的直线推动作用。在其他实施方式中，所述推杆装置100设置多个所述丝杆14，则所述推杆装置100还可以是设置多个所述推动件30，利用多个所述丝杆14分别带动多个所述推动件30；所述推动件30还可以是包括三个所述连接杆33，也可以是包括两个、或三个、或四个、或五个、或七个的其他任意数目的连接杆。

进一步地，所述支撑部13为筒状金属壳体，所述支撑部13包括第一开口端131和相对所述第一开口端131设置的第二开口端132。所述第一固定部11封盖所述第一开口端131，所述第二固定部12封盖所述第二开口端132，所述丝杆14收容于所述支撑部13内。

本实施方式中，所述支撑部13为外形呈方形的套筒。所述第一开口端131和所述第二开口端132均为方形开口。所述第一固定部11和所述第二固定部12均为矩形板件。所述第一固定部11的周侧紧密配合所述第一开口端131内侧壁，所述第二固定部12的周侧紧密配合所述第二开口132的内侧壁。从而所述第一固定部11和所述第二固定部12使所述支撑部13内部呈密闭空间，进而可以防止所述支撑部13内侧进入灰尘杂质，进而避免所述丝杆14和所述第一推动部31损坏，提高所述推杆装置100的使用寿命。在其他实施方式中，所述支撑部13还可以为外形是圆形的套筒，所述第一固定部11和所述第二固定部12均为圆形板件，所述第一固定部11和所述第一开口端131螺栓连接，所述第二固定部12和所述第二开口端132螺栓连接。

进一步地，所述通孔121内侧设置密封圈121a，所述密封圈121a密封于所述通孔121和所述连接杆33之间的间隙。

本实施方式中，所述密封圈121a嵌设于所述通孔121内，同时套设于所述连接杆33周侧。具体的，所述通孔121内侧设置凹槽(未图示)，所述密封圈121a嵌设于所述凹槽内。所述密封圈121a采用硅胶材质或者橡胶材质。所述密封圈121a可以径向稳固所述连接杆33，且可以缓冲所述连接杆33的径向晃动，同时所述密封圈121a增加所述支撑部13内侧的密封性。为了增加所述支撑部13内侧密封性，所述第一固定部11在所述第一转动孔内嵌设端部密封圈121b。在其他实施方式中，所述密封圈121a还可以是卡设于所述通孔121。

进一步地，所述支撑部13内侧填充润滑油。本实施方式中，向所述支撑部13内侧填充润滑油，从而使得所述丝杆14和所述第一推动部31与外部空气隔绝，进而使得所述丝杆14和所述第一推动部31达到防锈功能，并且利用润滑油填充于所述支撑部13内，进而减小所述第一推动部31和所述丝杆14的摩擦力，减小所述推动件30的推动阻力，进而提高所述推杆装置100的推动效率。而且，由于所述支撑部13内侧填充润滑有，从而所述连接杆33的周侧粘接有润滑油，从而利用润滑油减小所述连接杆33与所述密封圈121a之间的摩擦力，从而提高所述推杆装置100的推动效率。

进一步地，所述丝杆14包括相对设置的第一端141和第二端142，所述第一端141与所述底座10之间安装有第一轴承11a，所述第二端142与所述底座10之间安装有第二轴承12a。

本实施方式中，所述第一固定部11背离所述驱动机构20一侧安装有第一轴承11a，所述第二固定部12安装有第二轴承12a，所述丝杆14的两端分别转动连接于所述第一轴承11a和所述第二轴承12a。所述第一轴承11a固定安装于所述第一固定部11背离所述驱动机构20一侧，即所述第一轴承11a固定于所述支撑部13内侧，所述第一轴承11a的外壁与所述支撑部13的内壁过盈配合。所述第二轴承12a固定安装于所述第二转动孔12a中，所述第一轴承11a和所述第二轴承12a分别减小所述丝杆14与所述第一固定部11和所述第二固定部12的转动摩擦力，从而提高所述推杆装置100的推动效率。在其他实施方式中，所述推杆装置100包括多个所述丝杆14，则所述第一固定部11还可以安装多个所述第一轴承11a，所述第二固定部12还可以是安装多个所述第二轴承12a。

进一步地，所述驱动机构20包括电机21，所述电机21安装于所述第一固定部11，所述电机21驱动所述丝杆14转动。

本实施方式中，所述电机21固定于所述第一固定部11背离所述丝杆14一侧，所述电机21包括驱动转轴，所述电机21通电后，所述电机21的驱动转轴产生转动扭矩，所述电机21的驱动转轴将转动扭矩传递至所述丝杆14，从而所述电机21驱动所述丝杆14转动。

进一步地，所述驱动机构20还包括减速器22，所述减速器22连接于所述电机21和所述丝杆14之间，用于降低所述减速器22和所述丝杆14之间的传动比。

本实施方式中，所述减速器22由齿轮组构成，所述减速器22利用齿轮组的多个齿轮转矩不同，从而可以调整所述电机21和所述丝杆14之间的传动比，使得所述丝杆14的转速相对所述电机21的驱动转轴转速降低，并且使得所述丝杆14的扭矩相对所述电机21的驱动转轴扭矩增加，使得所述丝杆14可以承受较大的负载。

进一步地，所述驱动机构20还包括联轴器23，所述联轴器23连接于所述电机21和所述丝杆14之间，用于将所述电机21的扭矩传递至所述丝杆14。

进一步地，所述第一推动部31包括螺母座311和螺母312，所述螺母座311套设于所述丝杆14上，所述螺母座311横截面垂直所述丝杆14的轴向，所述螺母312螺接于所述丝杆14，并固定于所述螺母座311上，多个所述连接杆33的一端均固定于所述螺母座311上。

本实施方式中，所述第一推动部31为丝杆螺母，所述第一推动部31可以是采用标准件丝杆螺母。所述螺母座311和所述螺母312一体设置。所述螺母座311的几何中心设置通孔(未标示)，所述螺母312的螺纹孔与所述螺母座311的通孔同向设置且均套设于所述丝杆14上。所述螺母312一体设置于所述螺母座311的一侧。所述螺母座311的周缘凸出于所述螺母312的周侧，从而所述螺母座311的周缘相对所述螺母312形成承载凸台，进而利用所述螺母座311承载多个所述连接杆33。具体的，所述螺母座311采用法兰盘结构，所述螺母座311对应所述第二固定部12的多个所述通孔121设置多个螺纹通孔311a，多个所述连接杆33远离所述第二固定部12一端对应螺接于多个所述螺纹通孔311a内。所述丝杆14的转动带动所述螺母312沿所述丝杆14的轴向移动，进而所述螺母312带动所述螺母座311，所述螺母座311推动多个所述连接杆33，多个所述连接杆33推动所述第二推动部32，所述第二推动部32从而可以推动外置设备，进而利用所述第一推动部21可以有效平稳的推动所述第二推动部32，进而可以有效平稳地推动外置设备。在其他实施方式中，所述第一推动部31还可以是设置成圆柱体，在所述第一推动部31的中心轴向设置螺纹孔，螺接所述丝杆14，并在螺纹孔周侧固定连接多个所述连接杆33。

进一步地，所述第二推动部32采用金属材质，所述第二推动部32的横截面垂直于所述丝杆14的轴向。利用所述第二推动部32作为推动平台，从而可以有效将所述推杆装置100的推动力传递至外置设备，且可以实现所述推杆装置100推动平稳。

本发明的推杆装置通过所述丝杆的两端分别转动连接所述第一固定部和所述第二固定部之间，并利用所述第一固定部相对所述第二固定部固定，从而实现所述丝杆的两端实现支撑稳固，利用所述第一推动部螺接于所述丝杆，所述第一推动部和所述第二推动部之间固定连接多个穿过所述第二固定部的连接杆，从而在所述丝杆转动的同时，带动所述第一推动部沿所述丝杆的轴向来回移动，即驱动所述第二推动部来回移动，从而实现所述推杆装置的长度伸缩，进而使得所述推杆装置结构简单，可以承载较大负荷，且使用寿命长。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动推杆装置，包括底座和驱动机构，所述底座包括第一固定部，以及转动连接于所述第一固定部的丝杆，所述驱动机构安装于所述第一固定部，并驱动所述丝杆转动，其特征在于，所述底座还包括相对所述第一固定部设置的第二固定部，以及固定于所述第一固定部和所述第二固定部之间的支撑部，所述丝杆远离所述第一固定部的另一端转动连接于所述第二固定部，所述第二固定部设置多个通孔，多个所述通孔相对所述丝杆的几何中心轴线对称设置，所述电动推杆装置还包括鼠笼式结构的推动件，所述推动件包括第一推动部、第二推动部和多个连接杆，所述第一推动部螺接于所述丝杆上，多个所述连接杆的一端均固定于所述第一推动部上，多个所述连接杆的长度方向均平行于所述丝杆，多个所述连接杆对应穿过多个所述通孔，并滑动连接于所述第二固定部，多个所述连接杆远离所述第一推动部的一端均固定连接所述第二推动部。

2.根据权利要求1所述的电动推杆装置，其特征在于，所述支撑部为筒状金属壳体，所述支撑部包括第一开口端和相对所述第一开口端设置的第二开口端，所述第一固定部封盖所述第一开口端，所述第二固定部封盖所述第二开口端，所述丝杆收容于所述支撑部内。

3.根据权利要求2所述的电动推杆装置，其特征在于，所述通孔内侧设置密封圈，所述密封圈密封于所述通孔和所述连接杆之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的电动推杆装置，其特征在于，所述支撑部内侧填充润滑油。

5.根据权利要求1所述的电动推杆装置，其特征在于，所述丝杆包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述底座之间设置有第一轴承，所述第二端与所述底座之间设置有第二轴承。

6.根据权利要求1所述的电动推杆装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机，所述电机安装于所述第一固定部，所述电机驱动所述丝杆转动。

7.根据权利要求6所述的电动推杆装置，其特征在于，所述驱动机构还包括减速器，所述减速器连接于所述电机和所述丝杆之间，用于调整所述电机和所述丝杆之间的传动比。

8.根据权利要求6所述的电动推杆装置，其特征在于，所述驱动机构还包括联轴器，所述联轴器连接于所述电机和所述丝杆之间，用于将所述电机的扭矩传递至所述丝杆。

9.根据权利要求1所述的电动推杆装置，其特征在于，所述第一推动部包括螺母座和螺母，所述螺母座套设于所述丝杆上，所述螺母座横截面垂直所述丝杆的轴向，所述螺母螺接于所述丝杆，并固定于所述螺母座上，多个所述连接杆的一端均固定于所述螺母座上。

10.根据权利要求1所述的电动推杆装置，其特征在于，所述第二推动部采用金属材质，所述第二推动部用于连接负载。