CN109368512B - 一种滑轮组增程式三级电动缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑轮组增程式三级电动缸，该电动缸包含：电动机、减速器、齿轮箱总成、一级伸缩缸总成、二级伸缩缸总成和三级伸缩缸总成。其中，电动机上设有：电源插头和旋变连接插头，该旋变连接插头与控制单元连接，用于输出位置反馈信号给控制单元，电动机为伸缩缸提供动力，通过齿轮箱总成将动力传递给伸缩缸，一级伸缩缸总成和二级伸缩缸体总成采用丝杠螺母副驱动，三级伸缩缸总成采用滑轮组动。减速器的一端与电动机的输出端转动连接。本发明的电动缸为嵌套式结构，集成性好，且可同时伸缩。

Description

一种滑轮组增程式三级电动缸

技术领域

本发明涉及一种电动缸，具体涉及一种滑轮组增程式三级电动缸。

背景技术

轮胎起重机是利用轮胎式底盘行走的动臂旋转起重机，其把起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上，上部构造与履带式起重机基本相同。该轮胎起重机由上车和下车两部分组成，上车为起重作业部分，设有动臂、起升机构、变幅机构、平衡重和转台等；下车为支承和行走部分，上、下车之间用回转支承连接。为了保证安装作业时机身的稳定性，起重机设有四个左右两两对称的可伸缩的支腿，以保证安装作业时机身的稳定性。

在平坦地面上可不用支腿，而进行小起重量吊装及吊物低速行驶。吊重时一般需放下支腿，增大支承面，并将机身调平，以保证起重机的稳定。为了增加稳定性，轮胎起重机一般采用盒形辐射式底架。为了增大支点半径，在放下支腿之前，先将支腿架向左右两侧水平伸展，支腿架多采用伸缩电动缸结构以伸展。

目前，轮胎起重机采用的是各腿相互独立的单向伸缩电动缸，单向伸缩电动缸一般为多极伸缩缸结构，采用液压式驱动，其缺点是故障率高，寿命短。若采用丝杆式结构电机驱动，可靠性会大幅提高，但结构会过于庞大，且成本很高。

此外，一般丝杠式结构都不会超过2级，由于每一级都要有丝杠和推杆，总体的横截面积很大，如果超过2级，横截面积更大，会更加笨重。而且，对材料强度要求更高，经济成本大幅增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑轮组增程式三级电动缸，该电动缸解决了现有电机集成性差且体积大的问题，为嵌套式结构，集成性好，且可同时伸缩。

为了达到上述目的，本发明提供了一种滑轮组增程式三级电动缸，该电动缸包含：电动机，其上设有：电源插头和旋变连接插头，该旋变连接插头与控制单元连接，用于输出位置反馈信号给控制单元；减速器，其一端与所述电动机的输出端转动连接，用于降低所述电动机的转速；齿轮箱总成，其包含：齿轮箱和传动齿轮组，所述的传动齿轮组转动设置在所述的齿轮箱内，传动齿轮组与所述减速器的另一端固定连接；一级伸缩缸总成，其包含：一级丝杠、缸筒、一级螺母、一级推杆和一级套筒，其中，该一级丝杠首端穿设过所述的传动齿轮组，与传动齿轮组固定连接，其末端设有：一级导向键；该一级螺母套置并螺纹连接在一级丝杠上，其与一级推杆的首端固定连接；该缸筒套置在一级推杆上，与所述齿轮箱固定连接，且与一级推杆外壁可相对滑动；；该一级套筒套置在缸筒上，与缸筒外壁可相对滑动，其末端端面与一级推杆端部固定；二级伸缩缸总成，其包含：二级丝杠、二级螺母、二级推杆、二级套筒和二级丝杠支撑组件，其中，该二级丝杠套置在一级丝杠上，其首端套置并转动设置在一级螺母上，且一级导向键可沿其内壁滑动；该二级螺母套置并螺纹连接在二级丝杠上，其与二级推杆的首端固定连接；该二级推杆处于一级推杆和二级丝杠之间，其与一级推杆内壁可相对滑动；该二级套筒套置在一级套筒外壁上，与一级套筒外壁可相对滑动，其末端端面与二级推杆固定；该二级丝杠支撑组件设置在二级丝杠末端和二级推杆之间，与二级推杆内壁可相对滑动，且用于使二级丝杠与二级推杆相对转动；以及三级伸缩缸总成，其包含：三级套筒、伸出导向滑轮、伸出绳、钢丝绳拉紧装置、伸出支撑滑轮、缩回支撑滑轮、缩回导向滑轮和缩回绳，其中，该三级套筒套置在二级套筒外壁上，与二级套筒外壁可相对滑动，其顶部固定伸出导向滑轮，其顶部和底部外壁上均固定钢丝绳拉紧装置；该伸出支撑滑轮固定在二级推杆的末端；该伸出绳的起始端连接在一级套筒末端端面所在位置处，依次绕置于伸出支撑滑轮和伸出导向滑轮，其终止端连接在三级套筒顶部的钢丝绳拉紧装置上；该缩回支撑滑轮固定在一级套筒末端；该缩回导向滑轮固定在二级套筒首端；该缩回绳的起始端连接在三级套筒底部的钢丝绳拉紧装置上，依次绕置于缩回导向滑轮和缩回支撑滑轮上，其终止端连接在一级套筒末端端面所在位置处。

优选地，所述的传动齿轮组包含：依次啮合连接的主动齿轮、中间齿轮、被动齿轮，且均转动设置在所述齿轮箱内壁上；其中，所述被动齿轮套置并固定在所述一级丝杠首端。

优选地，所述的齿轮箱包含：齿轮箱体、齿轮箱盖和密封盖；其中，所述主动齿轮、中间齿轮、被动齿轮转动设置在所述齿轮箱体内壁上，该齿轮箱体一端固定所述的减速器，另一端盖合并固定所述的齿轮箱盖；所述密封盖固定在所述齿轮箱盖上。

优选地，所述齿轮箱体设有：主动齿轮安装槽、中间齿轮安装槽和被动齿轮安装槽，分别用于安装主动齿轮、中间齿轮和被动齿轮，且主动齿轮安装槽和中间齿轮安装槽的内壁均固定有：角接触轴承。

优选地，在与所述被动齿轮相对应的位置处，所述齿轮箱体的一端固定有：主轴承座。

优选地，所述一级丝杠首端依次穿设过主轴承座、被动齿轮，且与所述主轴承座转动连接。

优选地，所述主轴承座内壁径向对称固定有：背对背安装的推力圆锥滚子轴承。

优选地，在所述齿轮箱上与所述一级螺母对应的端面，以及在所述二级丝杠与所述二级螺母对应的端面均固定有：缓冲胶垫。

优选地，所述一级套筒、二级套筒和三级套筒首端内壁上均径向对称设有：支撑导向块；所述三级套筒首端底部壁上设有：斜穿孔；在与所述被动齿轮相对应的位置处，所述齿轮箱体的另一端，以及三级套筒末端端面均固定有：连接鱼耳或连接法兰。

所述伸出绳的起始端连接在一级套筒末端，绕置于伸出支撑滑轮，沿三级套筒顶部内壁伸至伸出导向滑轮，并绕置在伸出导向滑轮上，终止端连接在三级套筒顶部的钢丝绳拉紧装置上。

所述缩回绳的起始端连接在三级套筒底部的钢丝绳拉紧装置上，经斜穿孔伸至缩回导向滑轮，绕置在缩回导向滑轮上，沿二级套筒底部内壁伸至缩回支撑滑轮上，终止端连接在一级套筒末端。

优选地，所述缸筒和一级推杆的内壁均设有：导向槽，所述一级推杆的外侧壁上径向对称设有：约束导向键，所述二级推杆外壁上径向对称设有：二级导向键，所述约束导向键和二级导向键均可沿导向槽滑动。

所述二级丝杠的首端外壁和一级推杆首端内壁之间径向对称设有：背对背安装的推力圆锥滚子轴承。

所述一级丝杠的末端外部和二级丝杠内壁之间径向对称设有：一级丝杠支撑组件，该一级丝杠支撑组件和二级丝杠支撑组件均包含：深沟球轴承和支撑件。

在所述一级丝杠和二级丝杠之间，所述支撑件滑动设置在二级丝杠内壁上，该深沟球轴承设置在支撑件和一级丝杠外壁之间。

在所述二级丝杠和二级推杆之间，所述支撑件滑动设置在二级推杆内壁上，该深沟球轴承设置在支撑件和二级丝杠外壁之间。

本发明的滑轮组增程式三级电动缸，解决了现有电机集成性差且体积大的问题，具有以下优点：

(1)本发明的电动缸的三级伸缩缸总成(伸缩臂)采用滑轮组增程，相比于丝杆式结构，一方面壁厚大幅减小，省去了推杆，总体的横截面积大幅减小，使结构体积不会过大，另一方面大大降低了经济成本；

(2)本发明的电动缸为多层嵌套式结构，在设计上采用的是内外壁分别具备不同的功能，高效集成；

(3)本发明的电动缸，一、二、三级套筒与缸筒始终将整个伸缩缸内部包裹，起到对内部螺纹密封、防尘、防氧化的作用，延长使用寿命；

(4)本发明的电动缸，与液压缸式的伸缩臂相比，故障率低，使用寿命增加3～4倍以上；

(5)本发明的电动缸，三级同时伸缩，运动响应的速度更快，更适用于紧急抢险环境下使用。

附图说明

图1为本发明的滑轮组增程式三级电动缸的结构示意图。

图2为本发明的齿轮箱和传动齿轮组的结构示意图。

图3为本发明的一级伸缩缸总成的结构示意图。

图4为本发明的三级伸缩缸总成的结构示意图。

图5为本发明图1中A处的局部放大图。

标号：10-电动机；20-减速器；31-齿轮箱；311-齿轮箱体；312-齿轮箱盖；313-密封盖；314-主轴承座；315-缓冲胶垫；32-传动齿轮组；321-主动齿轮；322-中间齿轮；323-被动齿轮；41-一级丝杠；411-一级导向键；42-缸筒；43-一级螺母；44-一级推杆；441-约束导向键；442-导向槽；45-一级套筒；46-一级丝杠支撑组件；461-深沟球轴承；462-支撑件；51-二级丝杠；52-二级螺母；53-二级推杆；531-二级导向键；54-二级套筒；541-支撑导向块；55-二级丝杠支撑组件；61-三级套筒；611-斜穿孔；62-伸出导向滑轮；63-伸出绳；64-钢丝绳拉紧装置；65-伸出支撑滑轮；66-缩回支撑滑轮；67-缩回导向滑轮；68-缩回绳；70-连接鱼耳。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所说的，“底部”和“顶部”为相对位置关系，并非绝对的上下位置关系，也可以是“左、右”、或者“任意一方向上相对的两个位置”，如“一侧”和“另一侧”、“一端”和“另一端”，以及“一侧”和“相对侧”均与本发明的“底部”和“顶部”的含义是相同的。

一种滑轮组增程式三级电动缸，如图1所示，为本发明的滑轮组增程式三级电动缸的结构示意图，该电动缸包含：电动机10、减速器20、齿轮箱总成、一级伸缩缸总成、二级伸缩缸总成和三级伸缩缸总成。其中，电动机10上设有：电源插头和旋变连接插头，该旋变连接插头与控制单元通过总线连接(如与起重机控制单元通过数据传输线连接)，用于输出位置反馈信号给控制单元，电动机10为伸缩缸提供动力，通过齿轮箱总成将动力传递给伸缩缸，一级伸缩缸总成和二级伸缩缸体总成采用丝杠螺母副驱动，三级伸缩缸总成采用滑轮组动，可实现三级同步伸缩。减速器20的一端与电动机10的输出端转动连接，用于降低电动机10的转速，提高扭矩，其可以采用行星减速器，以使结构小巧、紧凑。

如图2所示，为本发明的齿轮箱和传动齿轮组的结构示意图，齿轮箱总成包含：齿轮箱31和传动齿轮组32，传动齿轮组32转动设置在齿轮箱31内，传动齿轮组32与减速器20的另一端固定连接。

如图3所示，为本发明的一级伸缩缸总成的结构示意图，一级伸缩缸总成包含：一级丝杠41、缸筒42、一级螺母43、一级推杆44和一级套筒45。其中，该一级丝杠41首端穿设过传动齿轮组32，与传动齿轮组32固定连接，其末端设有：一级导向键411，作用是在电动机10工作时导向一级丝杠41在二级丝杠51内壁的键槽内滑动，同时在一级丝杠41开始转动时将其旋转的动力传递给二级丝杠51，带动二级丝杠51旋转；该缸筒42的首端与齿轮箱31固定连接，可沿一级推杆44外壁滑动，且与一级丝杠41的中心轴处于同一位置；该一级螺母43和一级推杆44处于缸筒42内侧，且一级螺母43与一级丝杠41螺纹连接，一级推杆44与一级螺母43固定连接(可通过螺钉固定)，一级推杆44的外侧壁上径向对称设有：约束导向键441，该约束导向键441可沿缸筒42内壁滑动；该一级套筒45套置在缸筒42外壁上，可沿缸筒42外壁滑动，其末端端面与一级推杆44端部固定，起到支撑一级推杆44的作用，以及密封伸缩缸内部，避免内部进入尘土，以及氧化等导致的寿命缩短和响应速度变慢等情况。

二级伸缩缸总成包含：二级丝杠51、二级螺母52、二级推杆53、二级套筒54和二级丝杠支撑组件55。其中，该二级丝杠51的首端转动设置在一级螺母43上，其外壁上螺纹连接二级螺母52，且一级导向键411可沿其内壁滑动；该二级推杆53的首端固定在二级螺母52上，且其外壁上径向对称设有：二级导向键531，该二级导向键531可沿一级推杆44内壁滑动；该二级套筒54套置在一级套筒45外壁上，可沿一级套筒45外壁滑动，其末端端面与二级推杆53固定，起到支撑二级推杆53的作用，以及密封伸缩缸内部，避免内部进入尘土，以及氧化等导致的寿命缩短和响应速度变慢等情况；该二级丝杠支撑组件55设置在二级丝杠51末端和二级推杆53之间，可沿二级推杆53内壁滑动，用于使二级丝杠51相对二级推杆53转动。

更加具体地，二级丝杠51为空心圆柱形，一级螺母43和二级丝杠51之间留有缝隙，轴向上同步运动，周向上互不干扰，在一级丝杠41旋转时，二级丝杠51会随之同步旋转，实现同步伸缩，二级丝杠51在轴向上与一级推杆44和一级螺母43同步运动，在周向上可以进行相对旋转。二级推杆53为空心圆柱形，在伸缩时，二级导向键531在一级推杆44内壁上的键槽内滑动。

如图4所示，为本发明的三级伸缩缸总成的结构示意图，三级伸缩缸总成包含：三级套筒61、伸出导向滑轮62、伸出绳63、钢丝绳拉紧装置64、伸出支撑滑轮65、缩回支撑滑轮66、缩回导向滑轮67和缩回绳68。其中，该三级套筒61套置在二级套筒54外壁上，可沿二级套筒54外壁滑动，其顶部固定伸出导向滑轮62，其顶部和底部外壁上均固定钢丝绳拉紧装置64；该伸出支撑滑轮65固定在二级推杆53的末端；该伸出绳63的起始端连接在一级套筒45末端，依次绕置于伸出支撑滑轮65和伸出导向滑轮62，其终止端连接在三级套筒61顶部的钢丝绳拉紧装置64上；该缩回支撑滑轮66固定在一级套筒45末端端面所在位置处；该缩回导向滑轮67固定在二级套筒54首端；该缩回绳68的起始端连接在三级套筒61底部的钢丝绳拉紧装置64(用于绷紧钢丝绳)上，依次绕置于缩回导向滑轮67和缩回支撑滑轮66上，其终止端连接在一级套筒45末端端面所在位置处。

更加具体地，二级套筒54末端端面为封闭的，其端面上开有一个通孔，用于伸出绳17通过。钢丝绳固定锚和缩回钢丝绳固定锚固定在二级丝杠支撑组件55上，钢丝绳固定锚用于固定伸出绳17的终止端，缩回钢丝绳固定锚用于固定缩回绳的起始端。

进一步地，传动齿轮组32包含：依次啮合连接的主动齿轮321、中间齿轮322、被动齿轮323，且均转动设置在齿轮箱31内壁上。其中，被动齿轮323套置并固定在一级丝杠41首端。

进一步地，齿轮箱31包含：齿轮箱体311、齿轮箱盖312和密封盖313。其中，主动齿轮321、中间齿轮322、被动齿轮323转动设置在齿轮箱体311内壁上，该齿轮箱体311一端固定减速器20，另一端盖合并固定齿轮箱盖312；密封盖313固定在齿轮箱盖312上，以将齿轮箱体311的端口密封，起到密封防尘的作用。

进一步地，齿轮箱体311设有：主动齿轮安装槽、中间齿轮安装槽和被动齿轮安装槽，分别用于安装主动齿轮321、中间齿轮322和被动齿轮323，且主动齿轮安装槽和中间齿轮安装槽的内壁均固定有：角接触轴承。

更加具体地，主动齿轮321通过键套在减速器20输出轴上以固定，其为圆柱直齿轮(也可采用圆柱斜齿轮，能够提高齿轮啮合的重合度使齿轮传动平稳，降低噪音)，其两侧轮毂上安装上述角接触轴承，角接触轴承对称安装(轴向和径向上均对称安装)，开口向内。轴承外圈卡抵在齿轮箱上的圆槽内，用来给主动齿轮提供径向支撑的同时，还能承受一定的轴向力。

更加具体地，中间齿轮322和主动齿轮321的形状相同，安装方式也基本相同，区别在于中间齿轮内无轴，通过其两侧轮毂支撑在箱体内，轮毂起到中间轴的作用，以便简化结构、减轻重量，其轮毂上与主动齿轮321的轮毂类似，安装角接触轴承，角接触轴承的安装方式和作用与上述角接触轴承相同。

更加具体地，角接触轴承的内圈均用轴承内圈压盖通过螺钉固定在主动齿轮321的轮毂上，外圈用轴承外圈压盖通过螺钉固定在齿轮箱盖312上，轴承外圈压盖处于轴承内圈压盖外侧，密封盖313处于轴承外圈压盖外侧，通过密封盖313对轴承起到密封防尘的作用。

更加具体地，被动齿轮323通过平键套置在一级丝杠41的首端，可通过固定螺母固定，该固定螺母可以起到锁紧的作用。通过改变主动齿轮一级丝杠41、被动齿轮323间的齿数比，可以进一步实现减速，从而提高输出扭矩。

进一步地，在与被动齿轮323相对应的位置处，齿轮箱体311的一端固定有：主轴承座314，该主轴承座314与齿轮箱体1制成一体，以缩小体积并提高结构的刚性和强度。一级丝杠41首端依次穿设过主轴承座314、被动齿轮323，且与主轴承座314转动连接。

更加具体地，缸筒42为空心圆柱形，其首端通过将螺栓将缸筒过渡件、齿轮箱体311、主轴承座314和缸筒42固定在一起，其末端通过螺栓与缸盖固定。一方面，缸盖起到密封缸筒42末端端面，另一方面其还可以在一级推杆44的外壁上滑动。一级套筒45可以为中空的长方体，通过外圆内方的支撑导向块541套在缸筒42的外面，其末端端面通过螺栓与一级推杆44的末端固定，其起到伸缩臂和保护套的作用。二级套筒54为中空的长方体，也通过外圆内方的支撑导向块541套在一级套筒45外壁上，起到伸缩臂和保护套的作用。三级套筒61为中空的四方筒，也通过外圆内方的支撑导向块541套装在二级套筒54上。一、二、三级套筒均采用中空的长方体，起到增加伸缩臂的强度、刚度和密封、防尘等作用。

进一步地，主轴承座314内壁径向对称固定有：背对背安装的推力圆锥滚子轴承。一级丝杠41的首端设有多级台肩，通过该推力圆锥滚子轴承支撑在主轴承座314内，推力圆锥滚子轴承的内圈由一级丝杠41的台肩和固定螺母顶住，外圈由主轴承座314和主轴承座压盖固定，主轴承座压盖通过螺栓固定在主轴承座314上。

进一步地，在齿轮箱31上与一级螺母43对应的端面，以及在二级丝杠51与二级螺母52对应的端面均固定有：缓冲胶垫315。更加具体地，该缓冲胶垫315可以通过螺栓固定在主轴承座压盖的外侧端面，缓冲胶垫315用来缓和一级螺母43和二级螺母52在收缩回到原始位置时产生的冲击。

进一步地，一级套筒45、二级套筒54和三级套筒61首端内壁上均径向对称设有：支撑导向块541；三级套筒61首端底部壁上设有：斜穿孔611；在与被动齿轮323相对应的位置处，齿轮箱体311的另一端，以及三级套筒61末端端面均固定有：连接鱼耳70或连接法兰，其内径设有轴承，用于与起重钩或机械手等执行机构相连。该70或连接法兰与齿轮箱体311及三级套筒61制成一体，以缩小体积并提高结构的刚性和强度。三级套筒61末端端面的连接鱼耳70或连接法兰内设轴承，用于连接执行部件(如吊钩等)。

伸出绳63的起始端连接在一级套筒45末端，绕置于伸出支撑滑轮65，沿三级套筒61顶部内壁伸至伸出导向滑轮62，并绕置在伸出导向滑轮62上，终止端连接在三级套筒61顶部的钢丝绳拉紧装置64上。

缩回绳68的起始端连接在三级套筒61底部的钢丝绳拉紧装置64上，经斜穿孔伸至缩回导向滑轮67，绕置在缩回导向滑轮67上，沿二级套筒54底部内壁伸至缩回支撑滑轮66上，终止端连接在一级套筒45末端。

进一步地，缸筒42和一级推杆44的内壁均设有：导向槽442，约束导向键441和二级导向键531均可沿导向槽442滑动。二级丝杠51的首端外壁和一级推杆44首端内壁之间径向对称设有：背对背安装的推力圆锥滚子轴承。

更加具体地，一级推杆44呈空心圆管状，其首端内壁上设有：凸边，用于卡抵上述推力圆锥滚子轴承，该推力圆锥滚子轴承能够同时承受轴向和径向的载荷。

一级丝杠41的末端外部和二级丝杠51内壁之间径向对称设有：一级丝杠支撑组件46，如图5所示，为本发明图1中A处的局部放大图，该一级丝杠支撑组件46和二级丝杠支撑组件55均包含：深沟球轴承461和支撑件462。一级丝杠支撑组件46和二级丝杠支撑组件55在伸缩时起导向作用，以及增加整体的径向刚度。

在一级丝杠41和二级丝杠51之间，支撑件462滑动设置在二级丝杠51内壁上，该深沟球轴承461设置在支撑件462和一级丝杠41外壁之间；在二级丝杠51和二级推杆53之间，支撑件462滑动设置在二级推杆53内壁上，该深沟球轴承461设置在支撑件462和二级丝杠51外壁之间。

本发明的滑轮组增程式三级电动缸的工作原理，具体如下：

本发明的滑轮组增程式三级电动缸为多层同心嵌套式结构，多层中心轴均处于同一位置，从横截面上看，由内层到外层分为8层，依次是：一级丝杠41(第1层)、一级螺母43和二级丝杠51(第2层)、二级螺母52和二级推杆53(第3层)、一级推杆44(第4层)、缸筒42(第5层)、一级套筒45(第6层)、二级套筒54(第7层)、三级套筒61(第8层)。除一级丝杠41为实心圆柱形，其它均为空心。

电动机10(可以选用伺服电动机)的旋转动力传递至第1层的一级丝杠41，一级丝杠41通过一级螺母42带动二级丝杠51轴向伸出和周向旋转，以及一级推杆44轴向伸出(通过一级导向键411实现将旋转运动转变为轴向直线伸缩运动)，一级推杆44带动与其固定连接的一级套筒45一起轴向伸出。

同时，二级丝杠51周向旋转带动二级螺母52旋转，与二级螺母52固定的二级推杆53也同时轴向伸出(二级导向键531实现将旋转运动转变为轴向直线伸缩运动)，二级推杆53带动与其固定连接的二级套筒54一起轴向伸出。

在二级推杆53轴向伸出时，固定在其末端的伸出支撑滑轮65也随之伸出，从而使伸出绳63的起始端呈现拉动伸出绳63，在三级套筒61首端的伸出绳63拉动三级套筒61伸出。

同时，在一级套筒45伸出时，固定在其末端的缩回支撑滑轮66也随之伸出，从而使缩回绳68的起始端呈现拉动缩回绳68，对三级套筒61首端底部的缩回导向滑轮67起到推动作用，同时由于三级套筒61伸出，缩回绳68的起始端也会起到拉动作用，从而协同实现三级套筒61伸出。

通过上述运作，实现了同步向外伸出，运动响应的速度更快。

在同时伸缩时，一、二、三级套筒与缸筒(在工作中始终静止不动)始终将整个伸缩缸内部包裹，起到对内部螺纹密封、防尘、防氧化的作用，延长使用寿命。

在收回时，工作过程与伸出时相反，在此不做赘述。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，该电动缸包含：

电动机(10)，其上设有：电源插头和旋变连接插头，该旋变连接插头与控制单元连接，用于输出位置反馈信号给控制单元；

减速器(20)，其一端与所述电动机(10)的输出端转动连接，用于降低所述电动机(10)的转速；

齿轮箱总成，其包含：齿轮箱(31)和传动齿轮组(32)，所述的传动齿轮组(32)转动设置在所述的齿轮箱(31)内，传动齿轮组(32)与所述减速器(20)的另一端固定连接；

一级伸缩缸总成，其包含：一级丝杠(41)、缸筒(42)、一级螺母(43)、一级推杆(44)和一级套筒(45)，其中，该一级丝杠(41)首端穿设过所述的传动齿轮组(32)，与传动齿轮组(32)固定连接，其末端设有：一级导向键(411)；该一级螺母(43)套置并螺纹连接在一级丝杠(41)上，其与一级推杆(44)的首端固定连接；该缸筒(42)套置在一级推杆(44)上，与所述齿轮箱(31)固定连接，且与一级推杆(44)外壁可相对滑动；该一级套筒(45)套置在缸筒(42)上，与缸筒(42)外壁可相对滑动，其末端端面与一级推杆(44)端部固定；

二级伸缩缸总成，其包含：二级丝杠(51)、二级螺母(52)、二级推杆(53)、二级套筒(54)和二级丝杠支撑组件(55)，其中，该二级丝杠(51)套置在一级丝杠(41)上，其首端套置并转动设置在一级螺母(43)上，且一级导向键(411)可沿其内壁滑动；该二级螺母(52)套置并螺纹连接在二级丝杠(51)上，其与二级推杆(53)的首端固定连接；该二级推杆(53)处于一级推杆(44)和二级丝杠(51)之间，其与一级推杆(44)内壁可相对滑动；该二级套筒(54)套置在一级套筒(45)外壁上，与一级套筒(45)外壁可相对滑动，其末端端面与二级推杆(53)固定；该二级丝杠支撑组件(55)设置在二级丝杠(51)末端和二级推杆(53)之间，与二级推杆(53)内壁可相对滑动，且用于使二级丝杠(51)与二级推杆(53)相对转动；以及

三级伸缩缸总成，其包含：三级套筒(61)、伸出导向滑轮(62)、伸出绳(63)、钢丝绳拉紧装置(64)、伸出支撑滑轮(65)、缩回支撑滑轮(66)、缩回导向滑轮(67)和缩回绳(68)，其中，该三级套筒(61)套置在二级套筒(54)外壁上，与二级套筒(54)外壁可相对滑动，其顶部固定伸出导向滑轮(62)，其顶部和底部外壁上均固定钢丝绳拉紧装置(64)；该伸出支撑滑轮(65)固定在二级推杆(53)的末端；该伸出绳(63)的起始端连接在一级套筒(45)末端端面所在位置处，依次绕置于伸出支撑滑轮(65)和伸出导向滑轮(62)，其终止端连接在三级套筒(61)顶部的钢丝绳拉紧装置(64)上；该缩回支撑滑轮(66)固定在一级套筒(45)末端；该缩回导向滑轮(67)固定在二级套筒(54)首端；该缩回绳(68)的起始端连接在三级套筒(61)底部的钢丝绳拉紧装置(64)上，依次绕置于缩回导向滑轮(67)和缩回支撑滑轮(66)上，其终止端连接在一级套筒(45)末端端面所在位置处；

所述的传动齿轮组(32)包含：依次啮合连接的主动齿轮(321)、中间齿轮(322)、被动齿轮(323)，且均转动设置在所述齿轮箱(31)内壁上；其中，所述被动齿轮(323)套置并固定在所述一级丝杠(41)首端；

所述一级套筒(45)、二级套筒(54)和三级套筒(61)首端内壁上均径向对称设有：支撑导向块(541)；所述三级套筒(61)首端底部壁上设有：斜穿孔(611)；在与所述被动齿轮(323)相对应的位置处，所述齿轮箱体(311)的另一端，以及三级套筒(61)末端端面均固定有：连接鱼耳(70)或连接法兰；

所述伸出绳(63)的起始端连接在一级套筒(45)末端，绕置于伸出支撑滑轮(65)，沿三级套筒(61)顶部内壁伸至伸出导向滑轮(62)，并绕置在伸出导向滑轮(62)上，终止端连接在三级套筒(61)顶部的钢丝绳拉紧装置(64)上；

所述缩回绳(68)的起始端连接在三级套筒(61)底部的钢丝绳拉紧装置(64)上，经斜穿孔伸至缩回导向滑轮(67)，绕置在缩回导向滑轮(67)上，沿二级套筒(54)底部内壁伸至缩回支撑滑轮(66)上，终止端连接在一级套筒(45)末端；

所述缸筒(42)和一级推杆(44)的内壁均设有：导向槽(442)，所述一级推杆(44)的外侧壁上径向对称设有：约束导向键(441)，所述二级推杆(53)外壁上径向对称设有：二级导向键(531)，所述约束导向键(441)和二级导向键(531)均可沿导向槽(442)滑动；

所述二级丝杠(51)的首端外壁和一级推杆(44)首端内壁之间径向对称设有：背对背安装的推力圆锥滚子轴承；

所述一级丝杠(41)的末端外部和二级丝杠(51)内壁之间径向对称设有：一级丝杠支撑组件(46)，该一级丝杠支撑组件(46)和二级丝杠支撑组件(55)均包含：深沟球轴承(461)和支撑件(462)；

在所述一级丝杠(41)和二级丝杠(51)之间，所述支撑件(462)滑动设置在二级丝杠(51)内壁上，该深沟球轴承(461)设置在支撑件(462)和一级丝杠(41)外壁之间；

在所述二级丝杠(51)和二级推杆(53)之间，所述支撑件(462)滑动设置在二级推杆(53)内壁上，该深沟球轴承(461)设置在支撑件(462)和二级丝杠(51)外壁之间。

2.根据权利要求1所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，所述的传动齿轮组(32)包含：依次啮合连接的主动齿轮(321)、中间齿轮(322)、被动齿轮(323)，且均转动设置在所述齿轮箱(31)内壁上；其中，所述被动齿轮(323)套置并固定在所述一级丝杠(41)首端。

3.根据权利要求2所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，所述的齿轮箱(31)包含：齿轮箱体(311)、齿轮箱盖(312)和密封盖(313)；其中，所述主动齿轮(321)、中间齿轮(322)、被动齿轮(323)转动设置在所述齿轮箱体(311)内壁上，该齿轮箱体(311)一端固定所述的减速器(20)，另一端盖合并固定所述的齿轮箱盖(312)；所述密封盖(313)固定在所述齿轮箱盖(312)上。

4.根据权利要求3所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，所述齿轮箱体(311)设有：主动齿轮安装槽、中间齿轮安装槽和被动齿轮安装槽，分别用于安装主动齿轮(321)、中间齿轮(322)和被动齿轮(323)，且主动齿轮安装槽和中间齿轮安装槽的内壁均固定有：角接触轴承。

5.根据权利要求3所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，在与所述被动齿轮(323)相对应的位置处，所述齿轮箱体(311)的一端固定有：主轴承座(314)。

6.根据权利要求5所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，所述一级丝杠(41)首端依次穿设过主轴承座(314)、被动齿轮(323)，且与所述主轴承座(314)转动连接。

7.根据权利要求6所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，所述主轴承座(314)内壁径向对称固定有：背对背安装的推力圆锥滚子轴承。

8.根据权利要求1所述的滑轮组增程式三级电动缸，其特征在于，在所述齿轮箱(31)上与所述一级螺母(43)对应的端面，以及在所述二级丝杠(51)与所述二级螺母(52)对应的端面均固定有：缓冲胶垫(315)。