CN107453533B - 线性致动器、冷却方法及模块化冷却的线性致动器系统 - Google Patents

Abstract

一种致动器系统包括具有沿着纵轴线延伸的螺纹轴的壳体。电动机的定子部件耦接到壳体的内部，其中，转子围绕螺纹轴同轴地布置并且沿着纵轴线延伸。推力管与螺纹轴接合，例如利用构造成将转子的旋转运动转换为推力管的线性运动的螺母组件。模块化冷却组件可以选择性地耦接到致动器壳体的外表面，以便散热。

Description

线性致动器、冷却方法及模块化冷却的线性致动器系统

技术领域

本公开内容总体上涉及线性致动器，更具体地涉及构造成用于模块化水冷的一体式电机致动器以及其他主动和被动冷却系统。合适的应用包括但不限于用于电阻点焊的轻型水冷线性致动器系统以及构造成用于自动化机器任务的其他主动和被动冷却的致动器设备。

背景技术

线性致动器用于在涵盖汽车装配、电子制造、机械加工、材料处理以及航空航天、国防、制造和运输部门的广范围的工业过程中控制自动化固定装置的运动和定位。通常，杆式致动器通过用附接至自由端的工件或工具固定装置使推力管延伸和缩回来工作，以便操纵工业部件或执行诸如焊接和加工的制造任务。无杆(基于轨道或支架)定位系统也是常见的，并且根据所需的速度、负载和其他操作特性，可利用各种不同的液压、气动和电动机驱动系统。

一体式电机电致动器可用于设置在单个壳体结构中的电机和致动器组件，例如，用于对构造成利用自由(外部)端部上的工件连接件定位推力管组件的螺纹轴进行驱动的电机。工件固定装置及其他杆端连接件可以构造成支持各种不同的应用，例如焊枪或其他机床部件。

螺纹轴通常接合与推力管耦接的螺母，将电机的旋转运动转换成推力管的线性运动。替换地，也可以使用传动带或者传动系统。电机可以从螺纹轴偏移并且经由齿轮或带系统耦接，或者经由轴承轴颈组件同轴地安装。在空心转子设计中，定子部件可以固定到致动器壳体，其中，转子与螺纹轴同轴地布置，或者沿共同的旋转轴线延伸。

线性致动器设计是一项复杂的任务，其受到速度、成本、效率和使用寿命的竞争要求。尺寸和重量也是自动化制造应用中的考虑因素，其中，致动器系统通常由工业机器人臂或类似装置操纵。加热问题也是重要的，特别是在高速、高重复率应用以及必须从电机驱动器及其他致动器系统部件连续消散热量的情况中。

发明内容

本申请涉及一种构造成用于模块化水冷的轻型一体式电机线性致动器。

根据应用，线性致动器系统可以包括具有外表面和内表面的壳体，其中，螺纹轴沿纵轴线在壳体内延伸。电动机或驱动系统设置有耦接到壳体内部的定子部件和围绕螺纹轴同轴布置且沿着纵轴线延伸的转子部件。

推力杆、推力管或类似部件经由构造成将转子的旋转运动(即，围绕纵轴线)转换成推力部件(沿轴线)的线性运动的螺母组件或类似耦接件与螺纹轴接合。冷却模块可以选择性地耦接到致动器壳体的外部，热接触地接合并且被构造成消散由电动机和其它致动器系统部件的操作产生的热量。

附图说明

图1是构造成用于模块化水冷的轻型一体式电机线性致动器系统的等距视图。

图2是图1中的线性致动器系统的底部等距视图，其示出冷却模块。

图3是图1和图2中的线性致动器系统的纵截面图。

图4是具有独立的冷却模块的轻型一体式电机线性致动器系统的等距视图。

图5是图4中的线性致动器系统的纵截面图。

图6是用于线性致动器系统的代表性的冷却模块流动构造的等距视图。

图7A是图6中的线性致动器系统的端截面图，其示出冷却流构造。

图7B是图7A中的端部区段的细节图，其旋转90°来示出冷却模块与致动器壳体之间的热耦接。

图8是图6中的冷却模块和线性致动器系统的中间截面图。

具体实施方式

根据应用，合适的致动器系统可以设置成不同标准尺寸，其具有围绕柱形主体或中心壳体部分(也用作定子管)的通用设计方案。由于可以购得各种不同的管尺寸、厚度和重量的柱形壳体，所以这因制造的成本相对低于其他设计而是有益的。另外，壳体的相对薄的壁由于其结构整体性和轻量而也是有益的。

在通常由机器人承载致动器设备(和相关联的焊枪装备或其它机械工具)的应用中，重量是重要的。较轻的系统重量减轻了机器人臂上的负载、提高了速度，并允许具有更精确定位能力和更高速率的更小机器人系统。

由于柱形主体，致动器壳体可以通过拉杆或类似的纵向紧固件而在两个端盖之间保持在一起。与较厚壁的设计相比，这也减轻了重量，并且提高了系统冷却电机驱动器的能力，应用中的重要考虑要求设备以高重复率(例如，每分钟更多焊接)或每次运动中更大的行程来执行。更高的速率和更大的行程距离都意味着额外的工作；即，电机驱动器需要更努力工作，系统因此产生更多的热量。

为了解决这些问题，这里描述的致动器构造具有接受模块水冷组件的能力，模块水冷组件可以沿致动器壳体的选定侧紧固到拉杆。冷却组件的添加增加了电机容量，例如高达两倍，同时保持可接受的系统温度。仅通过将组件沿致动器壳体的选定侧耦接或分离，可以在任何时候独立地添加或移除水冷组件，而不是在制造时永久地安装水冷组件。

典型的电动机驱动器包括在两端安装在滚珠轴承中的内转子。在这里描述的构造中，整个转子可以在一端由单个轴承组件支撑。在横截面图(见下面的图3)中，这可以描述为简单支撑的短转子组件。测试表明，该方法足以支持转子部件的整个长度围绕致动器的纵轴线旋转，其中，转子与定子之间具有合适的间隙。

由于去除额外的轴承部件并且减小转子和驱动系统本身的质量和惯性，所以额外的附加益处包括进一步减轻重量。因此，这里描述的系统可以包括具有短转子设计的一体式电机致动器，其简单地在一端安装有单个旋转轴承，以及具有一个或多个独立的可单独安装的水冷组件或模块的一体式电机致动器。该系统的整体设计还包括设置在两个端板或盖块之间的柱形定子，其与一组拉杆或类似的纵向紧固件耦接在一起。

图1是构造成用于模块化水冷的轻型一体式的电机线性致动器系统10的等距视图。如图1所示，后端盖12和前端盖14使用螺纹拉杆或类似的机械连接器18固定在柱形或管状的致动器壳体16的相对端处。机械连接器18沿着致动器壳体16的外周缘纵向延伸，例如使用螺母或类似的机械附接件19将杆分别紧固在后端盖12和前端盖14上的角部位置之间。

模块化冷却单元(冷却模块或冷却组件)20设置成与致动器壳体16的选定的外表面或侧面热接触，并且被构造成消散由致动器系统10的操作产生的热量。利用对应的电机控制器、编码器和设置在致动器壳体16内的其它电子器件，各种电子连接件22A、22B和22C被提供用于电力、电机控制和定位反馈。

在图1的具体实例中，模块化冷却组件20选择性地耦接到致动器系统10的底部，且耦接在较低的一对相邻的机械连接器18之间。多个单独的螺纹块、夹子或其他机械耦接件24被提供用于将冷却组件20安装在相邻的机械连接器18之间的选定位置，且与致动器壳体16的底部(外部)表面热接触。

图2是线性致动器系统10的底部等距视图，其示出了具有用于冷却流体流动的入口耦接件26A和出口耦接件26B的冷却组件20。螺纹杆端部或工件固定装置28也是可见的，其延伸超过推力管或致动器杆的自由端上的前端盖14。也可以设置润滑口29。

尽管安装到图1和2中的致动器系统10的底表面，冷却组件20也可以基于期望的位置和可用的通路(available access)而安装到致动器壳体16的顶部或侧面。然后，基于致动器系统10上的热负载，调节通过入口耦接件26A和出口耦接件26B的流动以实现期望的冷却能力。取决于在特定操作和环境条件下产生的热量，还可根据需要或期望提供额外的组件20。

因此，模块化冷却组件20的数量和位置根据操作条件和对应的冷却要求而变化。优选的位置取决于可接近性考虑，包括诸如机器人臂、焊枪和其他自动机械元件的其它部件的位置。

图3是具有冷却组件20的一体式电机线性致动器系统10的沿着图1中的线F3-F3截取的纵截面图。电机30设置在致动器壳体16内，并构造成驱动推力管40进行沿着纵轴线A的往复运动。耦接固定装置28设置在推力管40(或推力杆或其他推力构件)的外端上，其延伸超过前端盖14。

如图3中所示，致动器壳体16分别具有内部(内)表面16A和外部(外)表面16B。电机30包括定子32，其耦接到致动器壳体16的内表面16A，该定子的定子绕组33被构造成产生时变磁场。该磁场经由与磁性元件35的电磁相互作用驱动转子34围绕纵轴线A旋转。如上所述，设置电机、电力和位置控制连接件22A、22B和22C被提供用于确定转速和方向，以便根据需要定位推力管40。还可以提供额外的控制和反馈连接件以及其它附件特征，例如当电机卡住或分离时用于定位推力管40的手动超越控制。

致动器构造

转子34围绕螺纹轴36同轴地布置，其沿致动器壳体16内的纵轴线(或旋转轴线A)延伸。转子34的近端34A旋转地耦接到螺纹轴36的后端36A，并由滚珠轴承、滚子轴承或类似的旋转轴承组件38支撑。转子34沿着轴线A从近端34A朝向与近端34A相对的远端34B延伸。

如图3中所示，远端34B是转子34的自由端，其未由额外的轴承部件支撑。根据设计，转子34因此可以通过在近端34A处的单个旋转轴承组件38在简单支撑的短转子组件中被支撑为围绕轴线A旋转，其中，在近端34A处的(单个)旋转轴承组件38与转子34在远端34B的自由端之间没有附加的轴承部件。

螺纹轴36沿着轴线A从螺纹轴36的后端36A延伸到前端36B，其延伸超过转子34的远端34B而大致延伸到前端盖14的位置。弹性构件或内部缓冲器37可以提供用于在推力管40的远端40B上的固定装置28完全缩回到前端盖14中时减小接触应力。

推力管40沿着电机30的旋转轴线A围绕螺纹轴36同轴地布置。推力管40的近端40A经由螺母组件42(例如与螺纹轴36的外螺纹部分接合的滚珠螺母或滚子螺母部件)耦接到螺纹轴36。推力管40从在近端40A处的螺母组件42或耦接部件延伸到远端40B上的杆端或固定装置28。如上所述，通过转子34和螺纹轴36的旋转来驱动推力管进行往复运动，其中，固定装置28位于前端盖14的外侧。

在图3的具体实例中，转子34具有中空构造，其中，转子34和推力管40都围绕螺纹轴36同轴地布置。因此，推力管40的旋转轴线和用于往复运动的纵轴线重合。替换地，偏移驱动系统可以设置有平行旋转的和纵向的轴线，或者在横向安装的电机中具有垂直旋转的和纵向的轴线。

螺母组件42构造成将转子34和螺纹轴36围绕轴线A的旋转运动转换成推力管40沿轴线A的线性运动，并且可以设置衬套或轴承部件44以支撑推力管40与前端盖14滑动接合。推力管40沿轴线A的运动将固定装置28定位在远端40B(外部)上，在前端盖14外部产生往复线性运动。当推力管40完全伸展时，缓冲器或类似的弹性构件43可被设置用于偏压抵靠前端盖14的接合部，从而减小电机30上的应力。

与致动器壳体16的中心主体部分相比，转子34被构造成具有相对短的轴向长度，使得当推力管40处于完全伸展位置时，推力管可以完全定位在转子34外部。因此，螺母组件42和推力管40的近端40A中的一个或两个可以轴向地定位在转子34的远端34B之外，例如，弹性构件43(缓冲器)紧邻前端盖14的内表面。

另外，转子34的远端34B或自由端可以仅由近端34A处的单个旋转轴承组件38来简单地围绕轴线A支撑，而没有转子34与定子32的径向接触、推力管40、螺母组件42或用于转子34的在远端34B与近端34A处的单个旋转轴承组件38之间的整个长度的螺纹轴36。该构造与转子部件具有较大的轴向长度且需要附加的滚针轴承或类似的轴承部件的其他设计相比减轻了重量、尺寸和复杂性。

冷却模块构造

冷却组件20耦接到致动器系统10的选定侧，并且被构造成经由与致动器壳体16的对应外表面16B的热接触而消散由致动器系统10的操作产生的热量。如图3所示，例如，冷却组件20包括热质量块或块体46，其内表面46S与致动器壳体16的底部上的外表面16B直接接触或接近物理接触。

内部流体通道或管道26提供块体46的内表面46S与外(外部)表面46T之间的冷却流体流动。由电机30和致动器系统10的其他有源部件产生的热能从致动器壳体16的外表面16B传导到管道26内的冷却流体，并且通过冷却流体流过出口耦接件26B而被消散。

替换地，冷却组件20可以设置成散热器装置的形式，其被构造成在需要或不需要外部冷却流体流过管道26的情况下消散来自致动器系统10的热量。在散热器实施方式中，散热片或类似的无源辐射或对流冷却结构可以设置在组件20上，例如，在热质量块或块体46的底部外表面46T上，或在热块体46或冷却组件20的与周围空气或其它介质热接触的其它外表面上。根据应用，内部冷却流体流动还可以被设置成在有或者没有外部流体入口耦接件26A和出口耦接件26B的情况下改进从组件20的邻近致动器系统10的内表面到暴露于周围介质的外辐射和对流表面的热传输。

冷却组件20适于与致动器壳体16的外表面16B一致。在图3的具体实例中，致动器壳体16由围绕电机30和螺纹轴36同轴地布置的柱形或管状主体构件形成，其沿轴线A在后端盖12和前端盖14之间延伸。

冷却组件20包括具有一个或多个内部流动通道、管或管道26的热质量块或块体46。流动管道26被构造成用于引导冷却流体通过热块体46，其沿着致动器壳体16纵向延伸通过块体46，其中，块体46的内表面46S与致动器壳体16的外表面16B热接触。

热块体的内表面46S与外壳体表面16B一致，例如其具有与致动器壳体16的外(凸)柱形几何形状互补的凹弧形几何形状。在一个实例中，如下面的图4所示，机械连接器18布置成围绕致动器壳体16的周缘，其沿致动器壳体16的外表面16B纵向延伸，以使用螺母或类似的机械附接件19将后端盖12和前端盖14耦接在一起。

机械耦接件24(见图1、2)耦接邻近的一对纵向的机械连接器18之间的冷却模块20的热块体46。冷却组件20可以被构造成选择性地耦接到任何相邻的一对机械连接器18之间的致动器壳体16，并且布置成与对应的外壳体表面16B热接触。合适的位置包括所示的致动器系统10的底部，或沿着顶部或侧面，每个均沿着致动器壳体16的不同区段纵向延伸。

独立的模块化冷却

图4是轻型一体式的电机线性致动器系统10的等距视图，其中，独立的模块化冷却组件20耦接到致动器壳体16的相对侧。如图4所示，热块体46布置成在致动器系统10的相对侧上与外(外部)壳体表面16B直接热接触和物理接触。

一个或多个冷却组件20可定位在致动器壳体16的一侧、两侧或更多侧上，每侧均具有独立调节的冷却流体流过各个入口耦接件26A和出口耦接件26B，或者具有内部冷却流、外部冷却流、冷却片和其他辐射或对流特征以主动或被动形式的结合。通过在每个块体46上形成凹槽47，例如通过在连接到入口耦接件26A和出口耦接件26B的内部流体通道之间铣削、加工或“切出(hogging out)”材料，可以进一步减小系统质量。

如图4所示，机械耦接件24可以被构造成螺纹块或夹子的形式，以用于将冷却组件20附接到致动器壳体16，例如通过将热块体46的纵向侧面耦接在邻近的纵向的机械连接器18或杆之间。机械耦接件24还可以适于沿着每个外侧的不同纵向区域定位冷却组件20，例如通过将组件20滑动到后端盖12和前端盖14之间的期望位置，如箭头S所示。

图5是线性致动器系统10的沿着图4中的线F5–F5截取的纵截面图。如图5所示，独立的冷却组件或模块20可以设置在致动器壳体16的相对侧上，与对应的侧表面16B热接触，或者跨过顶部和底部表面16B，或其任何组合。

冷却组件20也可以在如箭头S所示的轴向方向上沿致动器壳体16的外表面16B纵向定位。这通过提供冷却流体流过致动器系统10的发热部件(包括图5中示出的电机30的示例性线圈或定子绕组33，或其他内部致动器部件)附近的管道26来改进散热。

图6是适用于如本文所述的线性致动器系统的冷却组件20的代表性流动构造的等距视图。在该视图中，去除了热块体，其示出了紧邻致动器壳体16的外表面16B的管道26从入口耦接件26A到出口耦接件26B的冷却流动通道的构造。

如图6所示，流体流动通常是纵向地沿着致动器壳体16，通过分别耦接到入口耦接件26A和出口耦接件26B的流动管道26的主要平行区段。管道26的这些区段在与入口耦接件26A和出口耦接件26B相对的短横向或周向延伸区段26S处汇合在一起。

如上所述，管道26定位成通过使用螺纹块体、夹子或类似机械耦接件24将热块体耦接至纵向杆而与致动器壳体16的选定外表面16B热接触。替换地，管道26可以定位成在有或者没有热块部件的情况下例如通过将管道26直接耦接到致动器壳体16或者通过使用机械耦接件24将管道26附接成与致动器壳体16的外表面16B偏压接合而与致动器壳体16的选定(外)表面直接热接触。

图7A是图6中的线性致动器系统10的端截面图(即，沿着致动器壳体16朝向后端盖12往回看)。如图7A所示，冷却管道26的短横向或周向延伸区段26S设置有凹弧形轮廓，其与致动器壳体16的对应的凸曲率互补，以改进与外表面16B的热接触。

图7B是图7A中的端部区段的细节图，其旋转90°来示出冷却流通道或管道26与致动器壳体16之间的热耦接。如图7B所示，短横向或周向延伸区段26S保持与致动器壳体16的外表面16B基本上直接热接触和物理接触，从而改进热传导和散热。

图8是图6中的线性致动器系统10的中间截面图。在该视图中，致动器系统10包括两个独立的冷却模块20，其中，冷却流体流过布置在定位在致动器壳体16的每一侧上的热块体46内的管道26。

如上所述，定子32布置在致动器壳体16内，例如附接到内表面，其中，定子绕组33被构造成产生时变磁场。磁场与磁性元件35相互作用，以驱动转子34围绕轴线A旋转。

螺纹轴36旋转地耦接到转子34，并围绕旋转轴线A同轴地布置。滚珠或滚子螺母组件42接合螺纹轴36的外螺纹部分，将转子34和螺纹轴36的旋转运动转换成推力管40在沿着轴线A的纵向方向上的线性运动。如上所述，控制转子34的旋转速度和方向以产生推力管40的往复运动，其使杆端或固定装置部件在致动器壳体的前部外侧伸出和收缩。

每个热块体46的内表面46S设置有凹弧形几何形状，其与致动器壳体16的凸外表面16B互补。通过从诸如沿着致动器壳体16的主体纵向延伸的流体管道26的平行部分之间的凹槽47去除块体状材料而减轻重量。

图8还示出了夹子式机械耦接件24与机械连接器18之间的偏压接合部。这些特征通过使热块体46的内表面46S与外壳体表面16B直接热接触和物理接触地接合来协作改进冷却组件20与致动器壳体16之间的热耦接。

夹子式机械耦接件24可以被构造成用于冷却组件20与致动器壳体16的选定侧的简单且无需工具的接合和分离。替换地，可以使用螺纹块或者类似的机械耦接件24。

虽然已经参考示例性实施方式描述了本发明，但本领域技术人员应理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以做出各种改变并且可以用等价物替换。在不本例其本质范围的前提下，还可以进行修改以使本发明的教导适应于特定问题、技术、材料、应用和材料。因此，本发明不限于本文公开的具体实例，而是包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (19)

1.一种线性致动器系统，包括：

致动器壳体，围绕纵轴线布置有在所述致动器壳体的内部的内表面和在所述致动器壳体的外部的外表面；

螺纹轴，沿着所述纵轴线在所述致动器壳体内延伸；

电机，具有耦接至所述致动器壳体的所述内表面的定子和围绕所述螺纹轴布置且沿着所述纵轴线延伸的转子；

螺母组件，与所述螺纹轴接合；

推力管构件，与所述螺母组件接合，其中，所述转子的旋转被转换成所述推力管构件沿着所述纵轴线的线性运动；

至少一个模块化冷却组件，能选择性地与所述致动器壳体的外部耦接和分离且布置成与所述致动器壳体的外表面热接触，其中，所述模块化冷却组件被构造成消散由所述电机和所述线性致动器系统的操作产生的热量；以及

一个或多个机械连接器，被构造成用于将处于安装接合的所述模块化冷却组件耦接至所述致动器壳体的选定侧或纵向区段，其中，所述模块化冷却组件的内表面设置成与所述致动器壳体的所述外表面接触；

其中，所述致动器壳体的两个或更多个不同侧或纵向区段被构造成用于与所述模块化冷却组件选择性地耦接以消散由所述电机和所述线性致动器系统的操作产生的热量，所述模块化冷却组件能独立地且分开地安装成与所述不同侧或纵向区段中的任一个热接触，使得所述致动器壳体的至少一侧或至少一纵向区段保持与所述模块化冷却组件分离。

2.根据权利要求1所述的线性致动器系统，还包括轴承组件，所述轴承组件被构造成围绕所述纵轴线旋转地支撑所述转子，所述转子围绕所述螺纹轴同轴地从一端处的所述轴承组件延伸至与所述轴承组件相对的自由端，其中，所述转子的所述自由端在所述一端处由所述轴承组件围绕所述纵轴线支撑，而在所述自由端与所述轴承组件之间不具有额外的径向支撑件。

3.根据权利要求1所述的线性致动器系统，其中，所述模块化冷却组件包括热块体，所述热块体限定所述模块化冷却组件的所述内表面并适于与所述致动器壳体的所述外表面一致，沿着所述致动器壳体的中心部分限定的所述外表面在所述致动器壳体的相对端之间延伸。

4.根据权利要求3所述的线性致动器系统，其中，所述致动器壳体的所述中心部分包括围绕所述电机和所述螺纹轴布置的管状结构，所述模块化冷却组件的内表面适于与所述管状结构的外表面一致并且至少部分地在所述致动器壳体的所述相对端之间延伸。

5.根据权利要求4所述的线性致动器系统，还包括多个纵向连接构件，所述纵向连接构件围绕所述致动器壳体的所述中心部分的周缘布置并且在所述相对端之间纵向延伸。

6.根据权利要求5所述的线性致动器系统，其中，所述模块化冷却组件选择性地耦接到所述致动器壳体且与限定在相邻的所述纵向连接构件之间的所述外表面热接触。

7.根据权利要求5所述的线性致动器系统，还包括多个紧固件，所述紧固件被构造成将所述模块化冷却组件选择性地耦接到相邻的所述纵向连接构件以及使所述模块化冷却组件选择性地与相邻的所述纵向连接构件分离。

8.根据权利要求1所述的线性致动器系统，还包括流体通道，所述流体通道限定在所述模块化冷却组件内并被构造成用于引导冷却流体在所述致动器壳体的所述外表面附近流动，其中，所述模块化冷却组件耦接至所述流体通道。

9.根据权利要求8所述的线性致动器系统，还包括入口和出口，所述入口和所述出口被构造成用于使外部冷却流体流过所述流体通道，其中，所述模块化冷却组件选择性地耦接至所述致动器壳体的所述外表面。

10.根据权利要求1所述的线性致动器系统，还包括限定与所述致动器壳体的所述外表面接触的所述模块化冷却组件的所述内表面的热块体和沿着所述热块体的外表面布置的多个对流或辐射结构，所述对流或辐射结构被构造成将来自所述热块体的热量消散到外部介质。

11.根据权利要求1所述的线性致动器系统，包括选择性地耦接到所述致动器壳体的不同侧或不同纵向区段的至少两个所述模块化冷却组件，每个所述模块化冷却组件均被构造成消散相应部分的热量。

12.根据权利要求3所述的线性致动器系统，还包括流体通道，所述流体通道被构造成用于使冷却流体流过所述热块体，其中，所述冷却流体将由所述电机和所述线性致动器系统的操作产生的热量转移到外部介质或存储器。

13.一种冷却方法，包括：

操作具有致动器壳体和螺纹轴的线性致动器系统的电机，所述致动器壳体围绕纵轴线布置有在所述致动器壳体的内部的内表面和在所述致动器壳体的外部的外表面，所述螺纹轴沿着所述纵轴线在所述致动器壳体内延伸，所述电机具有耦接到所述致动器壳体的所述内表面的定子、围绕所述螺纹轴布置且沿着所述纵轴线延伸的转子、与所述螺纹轴接合的螺母组件以及与所述螺母组件接合的推力管构件；

将所述推力管构件相对于所述致动器壳体定位，所述推力管构件使所述螺纹轴与所述螺母组件接合，所述螺母组件被构造成将所述电机的旋转运动转换成所述推力管构件沿着所述纵轴线的线性运动，其中，所述转子的旋转被转换成所述推力管构件的所述线性运动；以及

利用能选择性地与所述致动器壳体的外部耦接和分离的至少一个模块化冷却组件消散由所述电机和所述线性致动器系统产生的热量，所述模块化冷却组件布置成与所述致动器壳体的外表面热接触以转移来自所述外表面的热量，

其中，所述线性致动器系统包括一个或多个机械连接器，所述机械连接器将处于安装接合的所述模块化冷却组件耦接至所述致动器壳体的选定侧或纵向区段，其中，所述模块化冷却组件的内表面设置成与所述致动器壳体的所述外表面接触以从所述外表面传递热量；并且

其中，所述致动器壳体的两个或更多个不同侧或纵向区段被构造成用于与所述模块化冷却组件选择性地耦接以消散由所述电机和所述线性致动器系统产生的热量，所述模块化冷却组件能独立地且分开地安装成与所述不同侧或纵向区段中的任一个热接触，使得所述致动器壳体的至少一侧或至少一纵向区段保持与所述模块化冷却组件分离。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括经由单个轴承组件围绕所述纵轴线支撑所述转子的自由端，所述单个轴承组件布置在所述转子的与所述自由端相对的相对端处，而在所述轴承组件与所述自由端之间或在所述单个轴承组件与所述自由端之间不具有其他轴承部件或径向支撑件。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述模块化冷却组件附接在围绕所述致动器壳体的中心部分布置的相邻的纵向连接器之间，所述致动器壳体的所述中心部分沿着所述纵轴线围绕所述转子和所述螺纹轴延伸，并且相邻的所述纵向连接器在所述致动器壳体的相对端之间沿着所述中心部分延伸。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述模块化冷却组件紧固到相邻的所述纵向连接器。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括将流体通过所述模块化冷却组件而循环，以将由所述电机和所述线性致动器系统产生的热量转移到外部介质。

18.根据权利要求13所述的方法，还包括经由限定在所述模块化冷却组件的外表面上的多个外部冷却结构将热量转移到外部介质，所述外部冷却结构被构造成用于对流和辐射冷却中的一者或两者。

19.根据权利要求13所述的方法，还包括消散来自选择性地耦接到所述致动器壳体的不同侧或不同纵向区段的两个或更多个所述模块化冷却组件的相应部分的热量。

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