CN108869680B - 一种具有循环冷却通道的电动缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有循环冷却通道的电动缸，属于传动机械领域，包括机壳、安装在机壳内的电机、丝杆、丝杆螺母、以及用于封闭机壳两端的前端盖以及后端盖；还包括冷却机构，冷却机构具有润滑油循环通路；润滑油循环通路包括：由前端盖与机壳、电机之间的间隙形成的第一储油区、开设在机壳内部的第二储油区，以及由后端盖和机壳、电机之间的间隙形成的第三储油区，第一储油区和第二储油区相贯通，且第二储油区和第三储油区相贯通。本申请采用冷却机构，将电动缸内的热量通过润滑油循环通路循环流动将热量传递到机壳外，实现了电动缸的冷却和润滑的双重效果，减少热磨损，提高电动缸运行的稳定性和使用寿命。

Description

一种具有循环冷却通道的电动缸

技术领域

本发明属于传动机械领域，具体涉及一种具有循环冷却通道的电动缸。

背景技术

电动缸是一种将伺服电机的旋转运动转变为活塞杆直线运动，带动电动缸丝杆伸缩产生拉力的设备。电动缸的运动精度高、响应快、刚性好，在很多领域已经替代了伺服液压缸。传统的电动缸运行过程中，通过冷却水直接对机体腔膛冷却，带走机体表面热量，从而达到降低运行中的摩擦热。这样的冷却方式无法循环流动冷却，电动缸长期正反旋转及轴向往复移动，导致机件摩擦热居高不下，磨损大，使用寿命短。

发明内容

本发明公开了一种具有循环冷却通道的电动缸，旨在改善电动缸的循环冷却问题。

本发明采用了如下方案：

一种具有循环冷却通道的电动缸，包括机壳、安装在所述机壳内的电机、丝杆、丝杆螺母、以及用于封闭所述机壳两端的前端盖以及后端盖；所述电机驱动所述丝杆螺母在所述丝杆上旋转，以使所述丝杆在其轴向上直线运动，且所述丝杆穿出所述前端盖，其特征在于：还包括冷却机构，所述冷却机构具有润滑油循环通路；所述润滑油循环通路包括：由所述前端盖与所述机壳、所述电机之间的间隙形成的第一储油区、开设在所述机壳内部的第二储油区，以及由所述后端盖和所述机壳、所述电机之间的间隙形成的第三储油区，所述第一储油区和第二储油区相贯通，且所述第二储油区和所述第三储油区相贯通。

作为进一步改进，所述冷却机构还包括冷却液循环通路，所述冷却液循环通路与所述润滑油通路彼此隔离，所述冷却液循环通路包括设置在所述机壳内的环形槽以及连通所述环形槽和所述机壳外部的进水口、出水口；所述第二储油区至少部分通过所述环形槽。

作为进一步改进，所述环形槽内装设有油管，所述第二储油区包括所述油管的内部空间，所述第二储油区通过所述油管与所述冷却液循环通路彼此隔离。

作为进一步改进，所述油管为铜材质。

作为进一步改进，所述前端盖与所述丝杆的接触位置设置有密封组件，所述密封组件包括导向铜套和O型密封圈，所述导向铜套固定于所述前端盖，且与所述丝杆间隙配合，所述O型密封圈设置于所述导向铜套与所述丝杆之间。

作为进一步改进，所述丝杆的后端设有导向机构，所述导向机构包括固设于所述丝杆后端面的导向套、配合所述导向套的连接套；所述连接套固定于所述电机内部，所述导向套套设于所述连接套内，且能够与所述连接套滑动配合。

作为进一步改进，所述电机为伺服电机，包括定子、转子，所述转子的一端与所述丝杆螺母固定连接，带动所述丝杆螺母旋转，以使所述丝杆在其轴向上运动；所述转子的另一端与所述连接套固定连接。

作为进一步改进，所述连接套后端设置有编码器，所述编码器通过所述连接套与所述伺服电机同轴连接，用以检测所述伺服电机的转速。

作为进一步改进，所述丝杠螺母与所述连接套上均设置有轴承，分别用以支撑所述丝杠螺母、所述连接套的旋转运动。

作为进一步改进，所述轴承靠近所述电机的一侧均设置有密封圈。

作为进一步改进，还包括注油机构，所述注油机构包括塞头和具有注油口的注油通道，所述塞头可拆卸的设置于所述机壳上，用以堵住注油口，所述注油通道连通于所述润滑油循环通路。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

电动缸的冷却机构具有润滑油循环通路，通过润滑油循环通路的第一储油区、第二储油区以及第三储油区的贯通，电机带动丝杆朝外推动，第三储油区内部形成负压，将润滑油从第一储油区经由第二储油区吸入第三储油区，电机带动丝杆朝内推动，挤压第三储油区的润滑油，使得润滑油流入第二储油区和第一储油区，保证了润滑油的循环流动带走热量，实现了电动缸的冷却和润滑的双重效果，减少热磨损，提高电动缸运行的稳定性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明的具有循环冷却通道的电动缸的结构示意图；

图2为本发明的具有循环冷却通道的电动缸的冷却机构的结构示意图；

图3是图1的I处的局部放大图。

图标：1-机壳；2-电机；21-定子；22-转子；3-丝杆；4-丝杆螺母；5-前端盖；6-后端盖；7-冷却机构；8-冷却液循环通路；81-环形槽；82-进水口；83-出水口；84-油管；9-润滑油循环通路；91-第一储油区；92-第二储油区；93-第三储油区；10-密封组件；101-导向铜套；102-O型密封圈；11-导向机构；111-导向套；112-连接套；12-编码器；13-轴承；14-密封圈；15-注油机构；151-塞头；152-注油通道。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

请参阅图1,本实施例提供了一种具有循环冷却通道的电动缸，包括机壳1、安装在机壳1内的电机2、丝杆3、丝杆螺母4、以及用于封闭机壳1两端的前端盖5以及后端盖6。电机2驱动丝杆螺母4在丝杆3上旋转，以使丝杆3在其轴向上直线运动，且丝杆3穿出前端盖5。通过电机2的正反转，带动丝杆螺母4转动，使得丝杆3朝外或者朝内往复推动。

请参阅图2，还包括冷却机构7，冷却机构7具有彼此隔离的润滑油循环通路9和冷却液循环通路8。

冷却液循环通路8包括设置在机壳1内的环形槽81以及连通环形槽81和机壳1外部的进水口82、出水口83。冷却液通过进水口82进入机壳1内部的环形槽81，且冷却液充满整个环形槽81，再流至出水口83，实现冷却液的循环不断的流动。可以理解的是，冷却液的循环流动可通过外界管路连接循环泵和冷却塔，为电动缸提供冷却液。进一步地，环形槽81内装设有油管84，润滑油循环通路9通过油管与冷却液循环通路8彼此隔离。油管为铜材质，增强了冷却液循环通路8的散热功能。

润滑油循环通路9包括第一储油区91、第二储油区92以及第三储油区93。前端盖5与机壳1、电机2之间的间隙形成的第一储油区91。第二储油区92开设在机壳1内部，且至少部分通过环形槽81。第二储油区92包括油管84的内部空间，润滑油循环通路9连通至油管84，使得润滑油通过第二储油区92经过油管84时，与冷却液循环通路8进行热交换。后端盖6和机壳1、电机2之间的间隙形成的第三储油区93。第一储油区91和第二储油区92相贯通，且第二储油区92和第三储油区93相贯通。润滑油循环通路9填充有润滑油，通过开设通油孔，将第一储油区91与第二储油区92相互连通，第二储油区92与第三储油区93相互连通。电机2带动丝杆3朝外推动，此时第三储油区93内部形成负压，将润滑油从第一储油区91经由第二储油区92吸入第三储油区93。电机2带动丝杆3朝内推动，挤压第三储油区93的润滑油，使得润滑油流入第二储油区92和第一储油区91。且润滑油在第二储油区92通过油管84与冷却液循环通路8进行热交换，实现润滑功能的同时，将电动缸内的热量传递给冷却液循环通路8，保证了高效的热交换，减少热磨损，提高电动缸运行的稳定性和使用寿命。

请参阅图3，前端盖5与丝杆3的接触位置设置有密封组件10，密封组件10包括导向铜套101和O型密封圈102。导向铜套固定于前端盖5，且与丝杆3间隙配合。O型密封圈102设置于导向铜套101与丝杆3之间，丝杆3穿过前端盖5进行往复运动的同时，使得润滑油在第一储油区91密闭，不会由前端盖5与丝杆3之间泄露至电动缸的外部，保证了润滑油循环通路9的稳定工作，避免润滑油的损失。

请参阅图1，丝杆的后端设有导向机构11，导向机构11包括固设于丝杆后端面的导向套111、配合导向套的连接套112。连接套112固定于电机2内部，导向套111套设于连接套112内，且能够与连接套112滑动配合。第三储油区93通过导向套111套设于连接套112，使得丝杆3往复运动时，有效形成密闭空间，当丝杆3带动导向套111朝外推动，使得第三储油区93内部形成负压，将润滑油循环通路9的润滑油从第一储油区91经由第二储油区92吸入第三储油区93，此时润滑油在第二储油区92通过油管84与冷却液循环通路8完成热交换，将电动缸运行中的热量传递至冷却液循环通路8，实现电动缸内部的降温。当丝杆3带动导向套111朝内推动，挤压第三储油区93的润滑油，使得润滑油流入第二储油区92和第一储油区91，润滑油在第二储油区92再次进行热交换。通过丝杆3的往复推动，实现多次且高效的热交换，减少电动缸的热磨损。

进一步地，电机2为伺服电机，包括定子21、转子22。转子22的一端与丝杆螺母4固定连接，带动丝杆螺母4旋转，实现丝杆3在其轴向上往复运动。转子22的另一端与连接套112固定连接。连接套112后端设置有编码器12，编码器12通过连接套112与伺服电机同轴连接，用以检测伺服电机的转速。通过编码器12测量伺服电机的转速和其他参数，再转化成脉冲信号传递至控制系统。

进一步地，丝杠螺母4与连接套112上均设置有轴承13，用以支撑丝杠螺母4与连接套112的旋转运动。轴承13靠近电机2的一侧均设置有密封圈14，保证润滑油循环通路9循环流动过程中，润滑油不会通过轴承13流进电机2中，避免润滑油的损失。

进一步地，还包括注油机构15，注油机构包括塞头151和具有注油口的注油通道152。塞头151可拆卸的设置于机壳1上，用以堵住注油口。注油通道152连通于润滑油循环通路9。润滑油循环通路9在长时间的运行后需要添加润滑油或者是更换润滑油，用来保证有足够的润滑油来实现循环流动完成热交换。通过注油通道152实现润滑油循环通路9中润滑油的添加或者更换。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种具有循环冷却通道的电动缸，包括机壳、安装在所述机壳内的电机、丝杆、丝杆螺母、以及用于封闭所述机壳两端的前端盖以及后端盖；所述电机驱动所述丝杆螺母在所述丝杆上旋转，以使所述丝杆在其轴向上直线运动，且所述丝杆穿出所述前端盖，其特征在于：

还包括冷却机构，所述冷却机构具有润滑油循环通路；

所述润滑油循环通路包括：由所述前端盖与所述机壳、所述电机之间的间隙形成的第一储油区、开设在所述机壳内部的第二储油区，以及由所述后端盖和所述机壳、所述电机之间的间隙形成的第三储油区，所述第一储油区和第二储油区相贯通，且所述第二储油区和所述第三储油区相贯通。

2.根据权利要求1所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述冷却机构还包括冷却液循环通路，所述冷却液循环通路与所述润滑油通路彼此隔离，所述冷却液循环通路包括设置在所述机壳内的环形槽以及连通所述环形槽和所述机壳外部的进水口、出水口；所述第二储油区至少部分通过所述环形槽。

3.根据权利要求2所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述环形槽内装设有油管，所述第二储油区包括所述油管的内部空间，所述第二储油区通过所述油管与所述冷却液循环通路彼此隔离。

4.根据权利要求3所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述油管为铜材质。

5.根据权利要求1所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述前端盖与所述丝杆的接触位置设置有密封组件，所述密封组件包括导向铜套和O型密封圈，所述导向铜套固定于所述前端盖，且与所述丝杆间隙配合，所述O型密封圈设置于所述导向铜套与所述丝杆之间。

6.根据权利要求1所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述丝杆的后端设有导向机构，所述导向机构包括固设于所述丝杆后端面的导向套、配合所述导向套的连接套；所述连接套固定于所述电机内部，所述导向套套设于所述连接套内，且能够与所述连接套滑动配合。

7.根据权利要求6所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述电机为伺服电机，包括定子、转子，所述转子的一端与所述丝杆螺母固定连接，带动所述丝杆螺母旋转，以使所述丝杆在其轴向上运动；所述转子的另一端与所述连接套固定连接。

8.根据权利要求7所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述连接套后端设置有编码器，所述编码器通过所述连接套与所述伺服电机同轴连接，用以检测所述伺服电机的转速。

9.根据权利要求8所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述丝杆螺母与所述连接套上均设置有轴承，分别用以支撑所述丝杆螺母、所述连接套的旋转运动。

10.根据权利要求9所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，所述轴承靠近所述电机的一侧均设置有密封圈。

11.根据权利要求1所述的具有循环冷却通道的电动缸，其特征在于，还包括注油机构，所述注油机构包括塞头和具有注油口的注油通道，所述塞头可拆卸的设置于所述机壳上，用以堵住注油口，所述注油通道连通于所述润滑油循环通路。

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