CN108869677B - 一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，主要包括动力装置、联动装置、从动推杆、距离传感装置、远控装置和电源；所述动力装置包括保护壳、电机、旋转主杆、套杆；所述联动装置包括外置壳体、第一螺纹滚柱丝杠和第二螺纹滚柱丝杠；所述旋转主杆贯穿贯穿口，且旋转主杆与第一螺纹滚柱丝杠、第二螺纹滚柱丝杠螺纹连接；从动推杆设置在联动装置上；所述距离传感装置设置在保护壳内，所述远控装置设置在保护壳内；所述电源与电机连接；本发明距离传感装置和压力感应装置极大的增加了整个装置的灵敏度，使得装置在进行运作时更加精准、安全。

Description

一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆
技术领域
本发明属于机械电动推杆技术领域，具体涉及一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆。
背景技术
文献记载：电动推杆又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸；电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置；可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。电动推杆按丝杠形式分为梯形丝杆式，滚珠丝杆式，行星滚珠丝杆式，行星滚柱丝杠等。
行星滚柱丝杠与滚珠丝杠相比，具有了更大的接触半径和更多的接触点在受力单元上，因此在额定载荷、刚度、速度、寿命都得到了很大的提高。行星滚柱丝杠是一种将旋转运动转换为线性运动的机械装置。行星滚柱丝杠是将旋转运动转化为直线运动的机构，在螺母和丝杠中间的滚动元件为螺纹滚柱，众多的接触线使行星滚柱丝杠的承载能力非常强。行星滚柱丝杠传动方式是与众不同的，在主螺纹丝杠的周围，行星布置了6-12个螺纹滚柱丝杠，这样将电机的旋转运动转换为丝杠或螺母的直线运动。
然而现有技术中，行星滚柱丝杠式电动推杆其功能较为单一，并且滚柱丝杠在运行时由于摩擦受损较大；而在进行伸缩时，只能人为进行长度的判断，比较依赖个人经验，无法进行科学的度量操作。
发明内容
针对以上存在的技术问题，本发明提供了一种远控式低磨损的内置行星滚珠丝杠的电动推杆。
本发明的技术方案为：一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，主要包括动力装置、联动装置、从动推杆、距离传感装置、远控装置和电源；所述动力装置包括保护壳、电机、旋转主杆、套杆，旋转主杆外侧端设置有传感探头，所述电机设置在所述保护壳内部，所述旋转主杆贯穿保护壳设置在电机上，所述套杆设置在保护壳上，且旋转主杆位于套杆内部；
所述联动装置包括外置壳体、第一螺纹滚柱丝杠和第二螺纹滚柱丝杠，所述壳体上设置有贯穿口、第一放置槽口和第二放置槽口；所述贯穿口位于壳体中心轴，所述第一放置槽口有4-8个，第一放置槽口呈圆周形均匀设置在贯穿口外围，位于壳体内部靠外侧端；所述第二放置槽口有4-8个，第二放置槽口呈圆周形均匀设置在贯穿口外围，位于壳体内部靠内侧端，且第一放置槽口和第二放置槽口之间设置有滑齿臂；所述第一螺纹滚柱丝杠有4-8个，第一螺纹滚柱丝杠设置在所述第一放置槽口内，所述第二螺纹滚柱丝杠有4-8个，第二螺纹滚柱丝杠设置在第二放置槽口内，联动装置设置在旋转主杆上；
所述旋转主杆贯穿贯穿口，且旋转主杆与第一螺纹滚柱丝杠、第二螺纹滚柱丝杠螺纹连接；
所述从动推杆内部设置有内置槽，且内置槽长度比旋转主杆长度长，从动推杆设置在联动装置上，且从动推杆能够随联动装置在旋转主杆上运动；所述距离传感装置设置在保护壳内，距离传感装置与所述传感探头连接，所述远控装置设置在保护壳内，远控装置包括控制器和远程连接器，所述远程连接器用于与移动端无线连接，所述控制器与远程连接器连接，控制器与电机连接；所述电源与电机连接。
进一步地，保护壳内部设置有压力感应装置，套杆内侧壁上设置有压力传感头，所述压力感应装置与压力传感头连接；当进行收缩时，若联动装置运动到起始端，压力传感头能够检测到来自联动装置的压力，压力感应装置接受信号后，传给控制器，控制器自动关闭电机。
进一步地，从动推杆内径与外置壳体内径比为9:10，且套杆外侧端螺纹设置有安全套头；安全套头的设置不仅能够有效地防止电机过度的动力导致联动装置和从动推杆脱落导致装置的损坏，并且在后期的维护中更加便捷。
进一步地，第一放置槽口有8个，所述第二放置槽口有4个，所述第一螺纹滚柱丝杠有8个，所述第二螺纹滚柱丝杠有4个；两个螺纹滚柱丝杠能够有效地分担电机的旋转动能。
进一步地，第二放置槽口两端侧壁设置有开槽，所述开槽内部设置有弹片，所述弹片与第二螺纹滚柱丝杠连接；所述旋转主杆内部设置有线圈，所述第二螺纹滚柱丝杠内部设置有永磁块；当推杆进行伸缩运行时，给线圈通电，线圈与永磁块互相产生磁力，中和掉弹片一部分的弹力，在运行时能够有效地减少因摩擦产生的损耗；伸缩完毕后，线圈断电，弹片为第二螺纹滚柱丝杠提供弹力，使得第二螺纹滚柱丝杠与旋转主杆之间的摩擦力加大，有效地中和伸缩完毕后的机械惯性，使得电动推杆伸缩长度更加准确。
进一步地，第二螺纹滚柱丝杠的长度与第一螺纹滚柱丝杠的长度比为2:1，且第一螺纹滚柱丝杠和第二螺纹滚柱丝杠的内径相同；在内径相同，且第一放置槽口有8个，第二放置槽口有4个的前提下，当第二螺纹滚柱丝杠的长度与第一螺纹滚柱丝杠的长度比为2:1时，弹片为第二螺纹滚柱丝杠提供的弹力中和机械惯性的性能最佳。
进一步地，第一螺纹滚柱丝杠、第二螺纹滚柱丝杠与旋转主杆内径比为1:1:4；当第一螺纹滚柱丝杠、第二螺纹滚柱丝杠与旋转主杆内径比为1:1:4时，第一螺纹滚柱丝杠、第二螺纹滚柱丝杠将旋转主杆的旋转动能转换为线性动能的效率最高。
本发明的工作原理：移动端下达指令，远程连接器将指令传输个控制器，若进行推动时，控制器控制电机正向旋转，控制器控制电源为给线圈通电，线圈与永磁块互相产生磁力，中和掉弹片一部分的弹力，第一螺纹滚柱丝杠、第二螺纹滚柱丝杠在旋转主杆上向外侧端运动，将电机的旋转动能转换为线性运动的动能，导致从动推杆向外推动，其中，距离传感装置控制推动距离；当推动完毕时，线圈断电，弹片为第二螺纹滚柱丝杠提供弹力，使得第二螺纹滚柱丝杠与旋转主杆之间的摩擦力加大，有效地中和伸缩完毕后的机械惯性，使得从动推杆中止推动；若进行收缩时，控制器控制电机反向旋转；当联动装置运动到起始端，压力传感头能够检测到来自联动装置的压力，压力感应装置接受信号后，传给控制器，控制器自动关闭电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用内置行星滚珠丝杠作为电动推杆将旋转运动转换为线性运动的机械装置，具有高承载能力、高强度、高可靠性、寿命长、振动小、噪声低、易分离等优点；另外，本发明弹片的设置，能够有效地增加第二螺纹滚柱丝杠与旋转主杆之间的摩擦力，从而不仅在支撑时具有更好的安全性；也能够有效地中和伸缩完毕后的机械惯性，使得电动推杆伸缩长度更加准确；另外，线圈和永磁块的设置能够有效地在电机运作时，抵消弹片带来的弹力，进而减小摩擦，不仅能够有效地提高速度和精度而且极大的降低损耗；另外，本发明距离传感装置和压力感应装置极大的增加了整个装置的灵敏度，使得装置在进行运作时更加精准、安全。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的联动装置的结构示意图；
图3是本发明的外置壳体的外侧端剖视图；
图4是本发明的外置壳体的内侧端剖视图；
图5是本发明的电路图；
其中，1-动力装置、10-保护壳、11-电机、12-旋转主杆、13-套杆、130-安全套头、2-联动装置、21-外置壳体、211-第一放置槽口、212-第二放置槽口、2120-开槽、22-第一螺纹滚柱丝杠、23-第二螺纹滚柱丝杠、230-弹片、3-从动推杆、30-内置槽、4-距离传感装置、41-传感探头、5-远控装置、6-电源、7-压力感应装置、71-压力传感头。
具体实施方式
如图1所示一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，主要包括动力装置1、联动装置2、从动推杆3、距离传感装置4、远控装置5和电源6；动力装置1包括保护壳10、电机11、旋转主杆12、套杆13，旋转主杆12外侧端设置有传感探头41，电机11设置在保护壳10内部，旋转主杆12贯穿保护壳10设置在电机11上，套杆13设置在保护壳10上，且旋转主杆12位于套杆13内部；
如图2所示联动装置2包括外置壳体21、第一螺纹滚柱丝杠22和第二螺纹滚柱丝杠23，壳体21上设置有贯穿口、第一放置槽口211和第二放置槽口212；贯穿口位于壳体21中心轴，如图4所示第一放置槽口211有8个，第一放置槽口211呈圆周形均匀设置在贯穿口外围，位于壳体21内部靠外侧端；如图3所示第二放置槽口212有4个，第二放置槽口212呈圆周形均匀设置在贯穿口外围，位于壳体21内部靠内侧端，且第一放置槽口211和第二放置槽口212之间设置有滑齿臂213；第一螺纹滚柱丝杠22有8个，第一螺纹滚柱丝杠22设置在第一放置槽口211内，第二螺纹滚柱丝杠23有4个，第二螺纹滚柱丝杠23设置在第二放置槽口212内，联动装置2设置在旋转主杆12上；
旋转主杆12贯穿贯穿口，且旋转主杆12与第一螺纹滚柱丝杠22、第二螺纹滚柱丝杠23螺纹连接；
从动推杆3内部设置有内置槽30，且内置槽30长度比旋转主杆12长度长，从动推杆3设置在联动装置2上，且从动推杆3能够随联动装置2在旋转主杆12上运动；距离传感装置4设置在保护壳10内，距离传感装置4与传感探头41连接，远控装置5设置在保护壳10内，远控装置5包括控制器和远程连接器，远程连接器用于与移动端无线连接，控制器与远程连接器连接，控制器与电机11连接；电源6与电机11连接。
其中，保护壳10内部设置有压力感应装置7，套杆13内侧壁上设置有压力传感头71，压力感应装置7与压力传感头71连接；从动推杆3内径与外置壳体21内径比为9:10，且套杆13外侧端螺纹设置有安全套头130；第二放置槽口212两端侧壁设置有开槽2120，开槽2120内部设置有弹片230，弹片230与第二螺纹滚柱丝杠23连接；旋转主杆12内部设置有线圈，第二螺纹滚柱丝杠23内部设置有永磁块231；第二螺纹滚柱丝杠23的长度与第一螺纹滚柱丝杠22的长度比为2:1，且第一螺纹滚柱丝杠22和第二螺纹滚柱丝杠23的内径相同；第一螺纹滚柱丝杠22、第二螺纹滚柱丝杠23与旋转主杆12内径比为1:1:4。
本发明的工作原理：移动端下达指令，远程连接器将指令传输个控制器，若进行推动时，控制器控制电机正向旋转，控制器控制电源为给线圈通电，线圈与永磁块231互相产生磁力，中和掉弹片230一部分的弹力，第一螺纹滚柱丝杠22、第二螺纹滚柱丝杠23在旋转主杆上向外侧端运动，将电机的旋转动能转换为线性运动的动能，导致从动推杆3向外推动，其中，距离传感装置4控制推动距离；当推动完毕时，线圈断电，弹片230为第二螺纹滚柱丝杠23提供弹力，使得第二螺纹滚柱丝杠23与旋转主杆12之间的摩擦力加大，有效地中和伸缩完毕后的机械惯性，使得从动推杆3中止推动；若进行收缩时，控制器控制电机反向旋转；当联动装置2运动到起始端，压力传感头71能够检测到来自联动装置2的压力，压力感应装置7接受信号后，传给控制器，控制器自动关闭电机。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，其特征在于，主要包括动力装置(1)、联动装置(2)、从动推杆(3)、距离传感装置(4)、远控装置(5)和电源(6)；所述动力装置(1)包括保护壳(10)、电机(11)、旋转主杆(12)、套杆(13)，旋转主杆(12)外侧端设置有传感探头(41)，所述电机(11)设置在所述保护壳(10)内部，所述旋转主杆(12)贯穿保护壳(10)设置在电机(11)上，所述套杆(13)设置在保护壳(10)上，且旋转主杆(12)位于套杆(13)内部；
所述联动装置(2)包括外置壳体(21)、第一螺纹滚柱丝杠(22)和第二螺纹滚柱丝杠(23)，所述壳体(21)上设置有贯穿口、第一放置槽口(211)和第二放置槽口(212)；所述贯穿口位于壳体(21)中心轴，所述第一放置槽口(211)有4-8个，第一放置槽口(211)呈圆周形均匀设置在贯穿口外围，位于壳体(21)内部靠外侧端；所述第二放置槽口(212)有4-8个，第二放置槽口(212)呈圆周形均匀设置在贯穿口外围，位于壳体(21)内部靠内侧端，且第一放置槽口(211)和第二放置槽口(212)之间设置有滑齿臂(213)；所述第一螺纹滚柱丝杠(22)有4-8个，第一螺纹滚柱丝杠(22)设置在所述第一放置槽口(211)内，所述第二螺纹滚柱丝杠(23)有4-8个，第二螺纹滚柱丝杠(23)设置在第二放置槽口(212)内，联动装置(2)设置在旋转主杆(12)上；
所述旋转主杆(12)贯穿贯穿口，且旋转主杆(12)与第一螺纹滚柱丝杠(22)、第二螺纹滚柱丝杠(23)螺纹连接；
所述从动推杆(3)内部设置有内置槽(30)，且内置槽(30)长度比旋转主杆(12)长度长，从动推杆(3)设置在联动装置(2)上，且从动推杆(3)能够随联动装置(2)在旋转主杆(12)上运动；所述距离传感装置(4)设置在保护壳(10)内，距离传感装置(4)与所述传感探头(41)连接，所述远控装置(5)设置在保护壳(10)内，远控装置(5)包括控制器和远程连接器，所述远程连接器用于与移动端无线连接，所述控制器与远程连接器连接，控制器与电机(11)连接；所述电源(6)与电机(11)连接；
所述第二放置槽口(212)两端侧壁设置有开槽(2120)，所述开槽(2120)内部设置有弹片(230)，所述弹片(230)与第二螺纹滚柱丝杠(23)连接；所述旋转主杆(12)内部设置有线圈，所述第二螺纹滚柱丝杠(23)内部设置有永磁块(231)。
2.如权利要求1所述的一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，其特征在于，所述保护壳(10)内部设置有压力感应装置(7)，套杆(13)内侧壁上设置有压力传感头(71)，所述压力感应装置(7)与压力传感头(71)连接。
3.如权利要求1所述的一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，其特征在于，所述第一放置槽口(211)有8个，所述第二放置槽口(212)有4个，所述第一螺纹滚柱丝杠(22)有8个，所述第二螺纹滚柱丝杠(23)有4个。
4.如权利要求3所述的一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，其特征在于，所述第二螺纹滚柱丝杠(23)的长度与第一螺纹滚柱丝杠(22)的长度比为2:1，且第一螺纹滚柱丝杠(22)和第二螺纹滚柱丝杠(23)的内径相同。
5.如权利要求4所述的一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，其特征在于，所述第一螺纹滚柱丝杠(22)、第二螺纹滚柱丝杠(23)与旋转主杆(12)内径比为1:1:4。
6.如权利要求3所述的一种内置行星滚珠丝杠的电动推杆，其特征在于，所述第一螺纹滚柱丝杠(22)的长度与第二螺纹滚柱丝杠(23)的长度比为1:2，且第一螺纹滚柱丝杠(22)和第二螺纹滚柱丝杠(23)的内径相同。
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