CN109194020B - 一种自锁可靠的高精度电动推杆 - Google Patents

Abstract

一种自锁可靠的高精度电动推杆。提供了一种结构简单，加工方便，高精度，长寿命的自锁可靠的高精度电动推杆。包括电机、过渡法兰、过渡壳体、超越自锁器、丝杠定位组件、主壳体、滚珠丝杠部件、输出推杆组件和一对限位开关，所述电机通过过渡法兰连接过渡壳体，所述电机通过花键连接轴连接超越自锁器，所述超越自锁器位于过渡法兰上；所述丝杠定位组件包括定位盘、轴承和锁紧螺母，所述主壳体的外侧设有端盖，所述滚珠丝杠部件位于主壳体内，所述输出推杆组件包含空心推杆和连接器，一对限位开关分别设在主壳体的两端，所述限位开关通过磁环触发。本发明方便操作，动作可靠。

Description

一种自锁可靠的高精度电动推杆

技术领域

本发明涉及直线型执行机构，尤其涉及电动推杆。

背景技术

塔式太阳能热发电技术是目前最主要的太阳能聚光热发电技术之一，其中定日镜技术是制约提高聚光温度、效率和规模的重要因素，而电动推杆是定日镜的重要组成部分之一。电动推杆是一种把电机的旋转运动转化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。

目前，电动推杆采用普通电机驱动直行程部件，精度等级低，制动不可靠，不能有效完成高精度控制工作，且维护麻烦，使用寿命低。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，加工方便，高精度，长寿命的自锁可靠的高精度电动推杆。

本发明的技术方案是：包括电机、过渡法兰、过渡壳体、超越自锁器、丝杠定位组件、主壳体、滚珠丝杠部件、输出推杆组件和一对限位开关，

所述电机通过过渡法兰连接过渡壳体，所述电机通过花键连接轴连接超越自锁器，所述超越自锁器位于过渡法兰上；

所述丝杠定位组件包括定位盘、轴承和锁紧螺母，所述定位盘的一端与过渡壳体连接，另一端与主壳体连接，所述轴承和锁紧螺母位于定位盘内；

所述主壳体的外侧设有端盖，所述端盖具有穿孔；

所述滚珠丝杠部件位于主壳体内，所述滚珠丝杠部件包含滚珠丝杠、丝杠螺母、滑动轴承、伸出限位、缩回限位和磁环，所述滚珠丝杠穿过丝杠定位组件的轴承内孔，所述锁紧螺母设在滚珠丝杠上、且位于超越自锁器和轴承之间，

所述滚珠丝杠通过花键轴与超越自锁器连接，所述滑动轴承套在丝杠螺母上，所述伸出限位安装在滚珠丝杠上，所述磁环套在缩回限位上，所述缩回限位通过螺栓与丝杠螺母连接；

所述输出推杆组件包含空心推杆和连接器，所述空心推杆通过螺纹与丝杠螺母连接，所述空心推杆位于穿孔内，所述连接器通过螺纹与空心推杆连接 ；

一对限位开关分别设在主壳体的两端，所述限位开关通过磁环触发。

所述磁环包括磁钢安装环和磁钢，所述磁钢安装在磁钢安装环上，

所述主壳体内部设有一对凹槽，所述磁钢安装环上有一对凸台，所述凸台适配地设在凹槽内。

所述磁环通过螺钉连接丝杠螺母。

所述主壳体靠近端盖的一侧设有支撑环。

还包括防尘圈和防水圈，所述防尘圈和防水圈位于端盖内侧，所述防尘圈和防水圈连接在主壳体和空心推杆之间。

还包括耳轴，所述耳轴与主壳体连接，所述耳轴用于电动推杆的对外接口。

本发明在工作中，电机通过花键连接轴连接超越自锁器，超越自锁器通过花键轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠与丝杠螺母连接，同时，丝杠螺母与空心推杆固定连接；滚珠丝杠穿过丝杠定位组件，丝杠定位组件中轴承内圈一端与滚珠丝杠轴键接触，另一端通过自锁锁紧螺母消除内圈间隙；轴承外圈一端与定位盘轴肩接触，另一端用轴承压盖通过螺纹消除外圈间隙；在电机启动后，滚珠丝杠旋转动作，丝杠螺母的轴向移动带动空心推杆进行伸出和缩回运动，丝杠螺母上的滑动轴承能有效减少运行过程中的摩擦。制动时超越自锁器具有制动作用，其保证了电动推杆制动的可靠性。本发明方便操作，动作可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是磁环优化实施方式的结构示意图一，

图3是磁环优化实施方式的结构示意图二；

图中1是电机，2是过渡法兰，3是过渡壳体，4是超越自锁器，

5是丝杠定位组件，51是定位盘，52是轴承，53是锁紧螺母，54是轴承压盖，

6是主壳体，61是端盖，62是防尘圈，63是防水圈，64是支撑环，65是凹槽，

7是滚珠丝杠部件，71是滚珠丝杠，72是丝杠螺母，73是滑动轴承，74是缩回限位，75是磁环，751是磁钢安装环，752是磁钢，753是连接孔，76是伸出限位，

8是输出推杆组件，81是空心推杆，82是连接器，

9是耳轴，10是限位开关。

具体实施方式

本发明如图1所示，包括电机1、过渡法兰2、过渡壳体3、超越自锁器4、丝杠定位组件5、主壳体6、滚珠丝杠部件7、输出推杆组件8、耳轴9和限位开关10，

所述电机1通过过渡法兰2连接过渡壳体3，所述电机1通过花键连接轴与超越自锁器4连接；这样，可以消除传动间隙，提升整机的控制精度；

所述超越自锁器4安装于过渡法兰2上（超越自锁器位于过渡壳体内）。所述超越自锁器4设有主动轴和从动轴，其主动轴与电机1连接，从动轴与滚珠丝杠部件7的滚珠丝杠71连接。超越自锁器4的主动轴可带动从动轴运动，从动轴无法带动主动轴运动。在工作中，所述电机1能驱动所述滚珠丝杠71，而滚珠丝杠71不能反向驱动所述电机1，可实现对丝杆轴的反向自锁。超越自锁器属于机械自锁，安全可靠。

所述丝杠定位组件5包括定位盘51、轴承52、锁紧螺母53和轴承压盖54，所述丝杠定位组件5的定位盘一端与过渡壳体3连接，一端与主壳体6连接，所述轴承和锁紧螺母位于定位盘内；

所述丝杠定位组件内设有轴承52，用于支撑滚珠丝杠71；所述轴承内圈一端与滚珠丝杠71轴肩接触，另一端通过锁紧螺母53消除内圈间隙，所述锁紧螺母53是自锁螺母；所述轴承外圈一端与定位盘51轴肩接触，另一端用轴承压盖54通过螺纹消除外圈间隙，所述轴承压盖54上有固定孔，通过螺栓与定位盘51连接，起到锁紧防反转作用，消除轴承的间隙可以提高滚准丝杠传动的精度。

所述主壳体6设有端盖61，所述主壳体6靠近端盖61一侧设有支撑环64，所述支撑环64用于支撑空心推杆81，提高悬臂支撑稳定性；所述端盖内侧设有防尘圈62和防水圈63，所述防尘圈62和防水圈63连接在主壳体6和空心推杆81之间；

所述滚珠丝杠部件7包含滚珠丝杠71、丝杠螺母72、滑动轴承73、伸出限位76、缩回限位74和磁环75，所述滚珠丝杠部件7穿过丝杠定位组件5的轴承52内孔，所述滚珠丝杠部件7通过花键轴与超越自锁器4连接，花键连接可以消除传动间隙，提升整机的控制精度；所述滑动轴承73套在丝杠螺母72上，所述滑动轴承采用自润滑材料，减小推杆运行过程中的摩擦；所述伸出限位76安装在滚珠丝杠71上，所述磁环75套在缩回限位74上，通过螺栓与丝杠螺母72连接；所述伸出限位和缩回限位属于机械极限限位，对推杆运行起机械保护作用，所述磁环用于触发限位开关，限位开关提供信号至控制系统，双重保护可以提高推杆整体的可靠性。

如图2所示，本发明的第一种实施方式为：所述磁环75包含磁钢安装环751和磁钢752，所述磁钢752安装在磁钢安装环751上，所述磁钢安装环751通过螺钉与丝杠螺母72连接，所述磁钢安装环751上有两个凸台，凸台与主壳体6中的凹槽65配合，保证丝杠螺母72的直线运动，且能保证磁钢的安装位置正对限位开关。

如图3所示，本发明的第二种实施方式为：所述磁环75包含磁钢安装环和磁钢，所述磁钢安装在磁钢安装环上，磁环安装环上设有连接孔753，通过螺钉与丝杠螺母72连接，保证磁环连接的可靠性。

所述输出推杆组件包含空心推杆81和连接器82，所述空心推杆81通过螺纹与丝杠螺母72连接，所述空心推杆81与丝杠螺母72连接通过紧定螺钉防松，所述连接器82通过螺纹与空心推杆81连接，所述连接器82与空心推杆81之间有锁紧螺母，所述连接器82是推杆的对外接口。

所述耳轴9与主壳体6连接，所述耳轴9用于电动推杆的对外接口。

所述限位开关10与主壳体6连接，开、关位置各一个，所述限位开关10通过磁环75触发。

工作中，在电机启动后，滚珠丝杠71旋转动作，丝杠螺母72的轴向移动带动空心推杆81进行伸出和缩回运动，在结构中通过消除轴承52间隙保证了系统的轴向精度，通过采用花键轴连接保证了滚珠丝杠71的旋转精度，选取高精度的滚珠丝杠可以使推杆运动精度达到微米级别。所述滚珠丝杆组件7的输入端设置超越自锁器4，因超越自锁器4的反向自锁作用，保证了电动推杆在承受负载时不会反向移动。超越离合自锁器4为机械自锁，大大提升电动推杆输出运动的可靠性和定位精度。

Claims (4)

1.一种自锁可靠的高精度电动推杆，其特征在于，包括电机、过渡法兰、过渡壳体、超越自锁器、丝杠定位组件、主壳体、滚珠丝杠部件、输出推杆组件和一对限位开关，

所述电机通过过渡法兰连接过渡壳体，所述电机通过花键连接轴连接超越自锁器，所述超越自锁器位于过渡法兰上；

所述丝杠定位组件包括定位盘、轴承和锁紧螺母，所述定位盘的一端与过渡壳体连接，另一端与主壳体连接，所述轴承和锁紧螺母位于定位盘内；

所述主壳体的外侧设有端盖，所述端盖具有穿孔；

所述滚珠丝杠部件位于主壳体内，所述滚珠丝杠部件包含滚珠丝杠、丝杠螺母、滑动轴承、伸出限位、缩回限位和磁环，所述滚珠丝杠穿过丝杠定位组件的轴承内孔，所述锁紧螺母设在滚珠丝杠上、且位于超越自锁器和轴承之间，

所述滚珠丝杠通过花键轴与超越自锁器连接，所述滑动轴承套在丝杠螺母上，所述伸出限位安装在滚珠丝杠上，所述磁环套在缩回限位上，所述缩回限位通过螺栓与丝杠螺母连接；

所述输出推杆组件包含空心推杆和连接器，所述空心推杆通过螺纹与丝杠螺母连接，所述空心推杆位于穿孔内，所述连接器通过螺纹与空心推杆连接 ；

一对限位开关分别设在主壳体的两端，所述限位开关通过磁环触发；

所述磁环包括磁钢安装环和磁钢，所述磁钢安装在磁钢安装环上，

所述主壳体内部设有一对凹槽，所述磁钢安装环上有一对凸台，所述凸台适配地设在凹槽内；

所述主壳体靠近端盖的一侧设有支撑环。

2.根据权利要求1所述的一种自锁可靠的高精度电动推杆，其特征在于，所述磁环通过螺钉连接丝杠螺母。

3.根据权利要求1所述的一种自锁可靠的高精度电动推杆，其特征在于，还包括防尘圈和防水圈，所述防尘圈和防水圈位于端盖内侧，所述防尘圈和防水圈连接在主壳体和空心推杆之间。

4.根据权利要求1所述的一种自锁可靠的高精度电动推杆，其特征在于， 还包括耳轴，所述耳轴与主壳体连接，所述耳轴用于电动推杆的对外接口。