CN105422770A - 一种丝杠副的精确限位装置 - Google Patents

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王瑞
麻有田
贾志强
陈礼
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/2015—Means specially adapted for stopping actuators in the end position; Position sensing means

Abstract

本发明属于对丝杠副传动的限位进行改进，具体涉及一种丝杠副的精确限位装置。丝杠副作为传动装置，在作动器等产品中有着广泛的应用。目前丝杠螺母行程的控制，一般都采用凸块直接碰撞微动开关等限位装置。由于微动开关等限位装置的杠杆压缩量不一致，丝杠螺母的行程很难达到精确控制，同时容易出现丝杠运动到极限位置时卡死或者损坏等故障。本发明提供了一种丝杠副的精确限位装置，实现了对丝杠螺母行程的精确限制，同时防止了丝杠运动到极限位置，避免了丝杠副卡死或者损坏等故障。

Description

一种丝杠副的精确限位装置
技术领域
本发明属于对丝杠副传动的限位进行改进，具体涉及一种丝杠副的精确限位装置。
背景技术
丝杠副作为传动装置，在作动器等产品中有着广泛的应用。目前丝杠螺母行程的控制，一般都采用凸块直接碰撞微动开关等限位装置。由于微动开关等限位装置的杠杆压缩量不一致，丝杠螺母的行程很难达到精确控制，同时容易出现丝杠运动到极限位置时卡死或者损坏等故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供了一种丝杠副的精确限位装置，实现了对丝杠螺母行程的精确限制，同时防止了丝杠运动到极限位置，避免了丝杠副卡死或者损坏等故障。
本发明的技术方案是：一种丝杠副的精确限位装置，包括右壳体、右轴承、丝杠、左轴承、左壳体、螺母和端盖，丝杠通过右轴承和左轴承固定在右壳体和左壳体之间，端盖固定在左壳体的端部且具有通孔，该装置还包括右微动开关、左微动开关和弹簧座组件；其中，
所述左壳体左侧具有安装所述螺母的轴向通孔，且该通孔在由外向内的一段区域中加工有键槽，螺母带有矩形限位块从而可以在键槽内限位；在左壳体的轴向通孔右侧具有台阶孔，由左向右依次是左轴承和弹簧座组件；
所述右壳体右端封闭，且在其内部具有台阶孔，由右向左依次是右轴承和弹簧座组件；
所述丝杠的左端为丝杠端，右端为传动支撑端，在传动支撑端的中间部分有齿轮，该齿轮抵接在所述左壳体的弹簧座组件和所述右壳体的弹簧座组件之间；
所述左壳体和右壳体在其结合区域由外向内具有径向凹槽，所述丝杠的齿轮部分延伸出该凹槽，且在左壳体的凹槽中安装有左微动开关，在右壳体的凹槽中安装有右微动开关，当螺母到达极限位置时，所述齿轮可挤压弹簧座组件而触发相对的微动开关。
所述弹簧座组件由弹簧座端盖、孔用钢丝挡圈、压缩弹簧和弹簧座组成。
所述微动开关分别通过螺钉固定在左壳体和右壳体的凹槽中；所述左壳体和右壳体通过螺钉连接；端盖通过螺钉固定在左壳体端部。
右微动开关的杠杆滚轮和丝杠的齿轮右端面之间形成0.5～1毫米的间隙，左微动开关的杠杆滚轮和丝杠的齿轮左端面之间形成一个0.5～1毫米的间隙；
左壳体的轴向通孔与螺母间隙配合。
所述弹簧座端盖是外侧带有三级台阶的环形结构，且由左向右径向尺寸逐级减小；所述弹簧座是底部带孔的圆筒结构，在其筒壁内侧端部具有环形槽，弹簧座与弹簧座端盖通过安装在环槽内的孔用钢丝挡圈连接，压缩弹簧安装在弹簧座与弹簧座端盖之间。
本发明的有益效果是：提供了一种丝杠副的精确限位装置，实现了对丝杠螺母行程的精确限制，同时防止了丝杠运动到极限位置，避免了丝杠副卡死或者损坏等故障。
附图说明
图1为本发明精确限位装置的结构示意图；
图2为左壳体的外侧斜视图；
图3为左壳体的内侧斜视图；
图4为右壳体的内侧斜视图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种丝杠副的精确限位装置，包括右壳体1、右轴承2、丝杠5、左轴承7、左壳体9、螺母10和端盖11，丝杠5通过右轴承2和左轴承7固定在右壳体1和左壳体9之间，端盖11固定在左壳体9的端部且具有通孔，该装置还包括右微动开关3、左微动开关6和弹簧座组件；其中，
所述左壳体9左侧具有安装所述螺母10的轴向通孔，且该通孔在由外向内的一段区域中加工有键槽9a，螺母10带有矩形限位块8从而可以在键槽9a内限位；在左壳体9的轴向通孔右侧具有台阶孔，由左向右依次是左轴承7和弹簧座组件；
所述右壳体1右端封闭，且在其内部具有台阶孔，由右向左依次是右轴承2和弹簧座组件；
所述丝杠5的左端为丝杠端，右端为传动支撑端，在传动支撑端的中间部分有齿轮，该齿轮抵接在所述左壳体9的弹簧座组件和所述右壳体1的弹簧座组件之间；
所述左壳体9和右壳体1在其结合区域由外向内具有径向凹槽，所述丝杠5的齿轮部分延伸出该凹槽，且在左壳体9的凹槽中安装有左微动开关6，在右壳体1的凹槽中安装有右微动开关3，当螺母10到达极限位置时，所述齿轮可挤压弹簧座组件而触发相对的微动开关。
所述弹簧座组件由弹簧座端盖12a、孔用钢丝挡圈12b、压缩弹簧12c和弹簧座12d组成。
所述微动开关分别通过螺钉4固定在左壳体9和右壳体1的凹槽中；所述左壳体9和右壳体1通过螺钉13连接；端盖通过螺钉14固定在左壳体9端部。
右微动开关3的杠杆滚轮和丝杠5的齿轮右端面之间形成0.5～1毫米的间隙，左微动开关6的杠杆滚轮和丝杠5的齿轮左端面之间形成一个0.5～1毫米的间隙；
左壳体9的轴向通孔与螺母10间隙配合。
所述弹簧座端盖12a是外侧带有三级台阶的环形结构，且由左向右径向尺寸逐级减小；所述弹簧座12d是底部带孔的圆筒结构，在其筒壁内侧端部具有环形槽，弹簧座12d与弹簧座端盖12a通过安装在环槽内的孔用钢丝挡圈12b连接，压缩弹簧12c安装在弹簧座12d与弹簧座端盖12a之间。
本发明的工作原理是：
在上述丝杠副的精确限位装置工作时，当马达或其他动力源使得丝杠5旋转运动时，螺母10在丝杠5的作用下作直线运动，如果螺母10向右运动一定距离，螺母10外壁上的矩形限位块8的右端面就会碰到左壳体9左端台阶孔孔壁上键槽9a的左端面，此时螺母8停止移动，丝杠5继续转动，则在螺母10不动的情况下，丝杠5压缩左边弹簧座组件内的压缩弹簧12c，丝杠5向左移动，丝杠5齿轮的左侧面触碰左微动开关6的杠杆滚轮，切断控制信号，丝杠5停止转动；反之，当螺母10向左运动，螺母10外壁上的矩形限位块8的左端面就会碰到端盖11的右端面，螺母8停止移动，丝杠5继续转动，则在螺母10不动的情况下，丝杠5压缩右边弹簧座组件内的压缩弹簧12c，丝杠5向右移动，丝杠5齿轮的右侧面触碰右微动开关3的杠杆滚轮，切断控制信号，丝杠5停止转动。这样通过控制左壳体9左端台阶孔孔壁上键槽9a的左端面和端盖11的右端面之间的距离，达到精确控制丝杠副的运动行程，同时防止了丝杠副运动到极限位置，避免了丝杠副卡死或者损坏等故障。

Claims (6)

1.一种丝杠副的精确限位装置，包括右壳体(1)、右轴承(2)、丝杠(5)、左轴承(7)、左壳体(9)、螺母(10)和端盖(11)，丝杠(5)通过右轴承(2)和左轴承(7)固定在右壳体(1)和左壳体(9)之间，端盖(11)固定在左壳体(9)的端部且具有通孔，其特征在于：该装置还包括右微动开关(3)、左微动开关(6)和弹簧座组件；其中，
所述左壳体(9)左侧具有安装所述螺母(10)的轴向通孔，且该通孔在由外向内的一段区域中加工有键槽(9a)，螺母(10)带有矩形限位块(8)从而可以在键槽(9a)内限位；在左壳体(9)的轴向通孔右侧具有台阶孔，由左向右依次是左轴承(7)和弹簧座组件；
所述右壳体(1)右端封闭，且在其内部具有台阶孔，由右向左依次是右轴承(2)和弹簧座组件；
所述丝杠(5)的左端为丝杠端，右端为传动支撑端，在传动支撑端的中间部分有齿轮，该齿轮抵接在所述左壳体(9)的弹簧座组件和所述右壳体(1)的弹簧座组件之间；
所述左壳体(9)和右壳体(1)在其结合区域由外向内具有径向凹槽，所述丝杠(5)的齿轮部分延伸出该凹槽，且在左壳体(9)的凹槽中安装有左微动开关(6)，在右壳体(1)的凹槽中安装有右微动开关(3)，当螺母(10)到达极限位置时，所述齿轮可挤压弹簧座组件而触发相对的微动开关。
2.根据权利要求1所述的丝杠副的精确限位装置，其特征在于：所述弹簧座组件由弹簧座端盖(12a)、孔用钢丝挡圈(12b)、压缩弹簧(12c)和弹簧座(12d)组成。
3.根据权利要求1或2所述的丝杠副的精确限位装置，其特征在于：所述微动开关分别通过螺钉(4)固定在左壳体(9)和右壳体(1)的凹槽中；所述左壳体(9)和右壳体(1)通过螺钉(13)连接；端盖通过螺钉(14)固定在左壳体(9)端部。
4.根据权利要求1或2所述的丝杠副的精确限位装置，其特征在于：右微动开关(3)的杠杆滚轮和丝杠(5)的齿轮右端面之间形成0.5～1毫米的间隙，左微动开关(6)的杠杆滚轮和丝杠(5)的齿轮左端面之间形成一个0.5～1毫米的间隙。
5.根据权利要求1或2所述的丝杠副的精确限位装置，其特征在于：左壳体(9)的轴向通孔与螺母(10)间隙配合。
6.根据权利要求2所述的丝杠副的精确限位装置，其特征在于：所述弹簧座端盖(12a)是外侧带有三级台阶的环形结构，且由左向右径向尺寸逐级减小；所述弹簧座(12d)是底部带孔的圆筒结构，在其筒壁内侧端部具有环形槽，弹簧座(12d)与弹簧座端盖(12a)通过安装在环槽内的孔用钢丝挡圈(12b)连接，压缩弹簧(12c)安装在弹簧座(12d)与弹簧座端盖(12a)之间。
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