CN109437029A - 一种双向逐级伸缩电动缸及轮胎起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双向逐级伸缩电动缸及轮胎起重机，该伸缩电动缸包含：电动机；减速器，其与电动机的输出端转动连接；齿轮箱总成，其包含：齿轮箱和传动齿轮组，传动齿轮组转动设置在齿轮箱内，传动齿轮组与减速器固定连接；一级丝杠，其分为：一级丝杠左旋端、光轴和一级丝杠右旋端，其光轴处于齿轮箱内，且与传动齿轮组固定连接，一级丝杠左旋段和一级丝杠右旋段螺纹旋向相反；左伸缩缸总成，其转动设置在一级丝杠左旋端上；右伸缩缸总成，其转动设置在一级丝杠右旋端上；以及连接鱼耳，其固定设置在左伸缩缸总成和右伸缩缸总成的端部；其中，左伸缩缸总成和右伸缩缸总成呈镜像对称，为多层同心嵌套式结构。本发明的电动缸能够双向逐级伸缩。
Description
技术领域
本发明涉及一种伸缩电动缸，具体涉及一种双向逐级伸缩电动缸及轮胎起重机。
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。单向伸缩电动缸采用步进或伺服电机驱动，通过减速器减速，驱动伸缩臂伸缩。由于是单向受力，伸缩臂伸出时，呈现出悬臂梁的结构，根部受力较大，因而对在根部的齿轮箱的结构、体积、材料、强度的选择要求都比较高。而且，根部受力大，故障率高，使用寿命短。
此外，单向伸缩电动缸需要在每条腿各设一个，不仅使结构复杂、材料强度要求高，同时还增加了经济成本，集成性差，安装不方便，且各腿独立操控，响应速度慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种双向逐级伸缩电动缸及轮胎起重机，该伸缩电动缸解决了现有单向伸缩电动缸只能单向伸缩的问题，不仅能够双向伸缩，而且能够实现逐级伸缩。
为了达到上述目的，本发明提供了一种双向逐级伸缩电动缸，该伸缩电动缸包含：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；一级丝杠，其分为：一级丝杠左旋端、光轴和一级丝杠右旋端，穿设过所述的齿轮箱，其光轴处于齿轮箱内，且与所述的传动齿轮组固定连接，其一级丝杠左旋段和一级丝杠右旋段的螺纹旋向相反；左伸缩缸总成，其转动设置在所述的一级丝杠左旋端上；右伸缩缸总成，其转动设置在所述的一级丝杠右旋端上；以及连接鱼耳或连接法兰，其固定设置在左伸缩缸总成和右伸缩缸总成的端部。
其中，所述的一级丝杠左旋端和一级丝杠右旋端呈镜像对称，其末端均固定设置：第一回转压盖，且该第一回转压盖与一级丝杠左旋端和一级丝杠右旋端末端的端面之间设有：第一推力轴承。
其中，所述的左伸缩缸总成和右伸缩缸总成呈镜像对称，均为多层同心嵌套式结构，嵌套在所述的一级丝杠上，其由内到外均依次包含：二级丝杠，其首端与所述的一级丝杠左旋端螺纹连接，且首端的凸缘上设有：外环形滚道，其末端固定设置：第二回转压盖和轴头压盖，且该轴头压盖固定设置在二级丝杠末端的端面，第二回转压盖固定设置在轴头压盖的端面，且第二回转压盖与轴头压盖的端面之间设有：第二推力轴承；一级推杆，其首端与所述的二级丝杠螺纹连接，其末端与所述的连接鱼耳或连接法兰固定连接，其可沿二级推杆的内壁相对滑动；二级推杆，其可沿缸筒的内壁相对滑动，其首端设有：与所述外环形滚道相对应的内环形滚道，该内环形滚道和外环形滚道相扣形成圆形滚道，该圆形滚道内安装有滚珠；以及缸筒，其套置在所述的二级推杆上，其首端与所述的齿轮箱固定连接。
优选地，所述二级丝杠与一级螺母成一体结构，通过该一级螺母的内螺纹与所述的一级丝杠左旋端螺纹连接，所述一级螺母上设有所述的凸缘；所述一级推杆与二级螺母成一体结构，通过该二级螺母的内螺纹与所述的二级丝杠螺纹连接。
优选地，所述二级推杆的内壁上径向对称设有通长的一级平键槽，所述二级螺母的外壁上固定设置：一级导向键，该一级导向键与所述的一级平键槽相适配；所述缸筒的内壁上设有通长的二级平键槽，所述二级推杆的外壁上固定设置：二级导向键，该二级导向键与所述的二级平键槽相适配。
优选地，所述的齿轮箱总成还包含：轴承座，其对称地固定设置在所述齿轮箱的两端，且所述的一级丝杠穿设在其内；以及圆锥滚子轴承，其径向对称设置在所述的一级丝杠和轴承座之间。
优选地，所述的传动齿轮组包含：主动齿轮、中间齿轮和被动齿轮，该主动齿轮、中间齿轮和被动齿轮均转动设置在所述的齿轮箱内；其中，所述的主动齿轮与所述的减速器固定连接，并与所述的中间齿轮啮合连接，所述的中间齿轮与所述的主动齿轮和被动齿轮均啮合连接，所述的被动齿轮套置在所述一级丝杠的光轴上，且与所述的一级丝杠固定连接。
优选地，所述的轴承座的两端固定设有：轴承压盖，所述一级丝杠的光轴上套置有：轴承内挡圈，该轴承内挡圈处于被动齿轮的一侧且抵至于该被动齿轮；所述一级丝杠的光轴上设有丝杠轴肩。
其中，处于所述轴承座一端的圆锥滚子轴承，其外圈通过所述的轴承压盖和轴承座限位，其内圈通过所述的轴承内挡圈限位；
其中，处于所述轴承座另一端的圆锥滚子轴承，其外圈通过所述的轴承压盖和轴承座限位，其内圈通过一级丝杠的丝杠轴肩限位，且所述的丝杠轴肩和被动齿轮之间设有：调整垫圈。
优选地，所述的主动齿轮通过键套在所述减速器的输出轴上，其两端轮毂和齿轮箱的内壁之间径向对称设有：第一角接触轴承；所述中间齿轮的两端轮毂和齿轮箱的内壁及轴承座的外壁之间径向对称设有：第二角接触轴承。
优选地，所述的一级推杆和二级推杆的末端之间，以及二级推杆和缸筒的末端之间均固定设有：前端盖，该前端盖的内壁上设有：环形槽，该环形槽内固定设置聚四氟乙烯导向套。
优选地，所述连接鱼耳的内孔设有：关节轴承，该关节轴承用于与下级机件连接；所述的齿轮箱由左箱体和右箱体的接触面相对扣构成，该齿轮箱呈左右对称结构。
本发明还提供了一种轮胎起重机，该起重机两侧对称地设有：可伸缩的支腿，两侧对称的支腿采用所述的双向逐级伸缩电动缸同时控制。
本发明的双向逐级伸缩电动缸及轮胎起重机，解决了现有单向伸缩电动缸只能单向伸缩的问题，具有以下优点：
(1)本发明的伸缩电动缸，其将一级丝杠设计为左右螺纹旋向相反，以使在一级丝杠转动时，套置在其上的左伸缩缸总成和右伸缩缸总成的运动方向相反，从而实现双向运动；
(2)本发明的左伸缩缸总成和右伸缩缸总成采用多层同心嵌套式结构，并通过二级丝杠和一级丝杠螺纹连接，一级推杆和二级丝杠螺纹连接，二级丝杠和二级推杆转动连接，从而实现在一级丝杠转动时，带动二级丝杠转动，一级推杆和二级推杆只做直线运动，且与当二级丝杠的移动同步，当二级丝杠转动至一级丝杠的末端时，一级推杆才相对二级丝杠移动，实现逐级伸缩；
(3)本发明通过平键槽和导向键限定一级推杆和二级推杆只做直线运动；
(4)本发明的一级丝杠和二级丝杠的末端均安装有回转压盖和推力轴承，在伸缩过程中，一级丝杠和二级丝杠之间的作用力会影响丝杠的转动，通过推力轴承保证了丝杠的正常转动；
(5)本发明采用圆锥滚子轴承，其可以承受较大的轴向载荷，每组圆锥滚子轴承均采用两两背对背安装，其目的在于可以同时承受轴向的拉力和压力，提高了本发明的伸缩电动缸的使用寿命；
(6)本发明的一级丝杠的光轴上套置有调整垫圈，以使安装的被动齿轮的位置准确，保证了伸缩电动缸的质量。
附图说明
图1为本发明的双向逐级伸缩电动缸的结构示意图。
图2为本发明的一级丝杠的结构示意图。
图3为本发明的二级丝杠的结构示意图。
图4为本发明的一级推杆的结构示意图。
图5为本发明的二级推杆的结构示意图。
图6为本发明的缸筒的结构示意图。
图7为本发明的齿轮箱总成的齿轮箱总成。
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。
一种双向逐级伸缩电动缸，如图1所示，为本发明的双向逐级伸缩电动缸的结构示意图，如图2所示，为本发明的一级丝杠的结构示意图，该伸缩电动缸包含：电动机10、减速器20、齿轮箱总成、一级丝杠、左伸缩缸总成、右伸缩缸总成，和接鱼耳70或连接法兰。
电动机10设有：电源插头和旋变连接插头11，该旋变连接插头11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。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。齿轮箱总成包含：齿轮箱31和传动齿轮组，传动齿轮组转动设置在齿轮箱31内，传动齿轮组与减速器20的另一端固定连接。
一级丝杠分为：一级丝杠左旋端41、光轴42和一级丝杠右旋端43，穿设过齿轮箱31，其光轴处于齿轮箱31内，且与传动齿轮组固定连接，其一级丝杠左旋段41和一级丝杠右旋段43的螺纹旋向相反。一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43呈镜像对称，其末端均固定设置：第一回转压盖1(参照图2)，且该第一回转压盖1与一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43末端的端面之间设有：第一推力轴承2。
左伸缩缸总成转动设置在一级丝杠左旋端41上，右伸缩缸总成转动设置在一级丝杠右旋端43上。连接鱼耳70或连接法兰固定设置在左伸缩缸总成和右伸缩缸总成的端部。
如图3所示，为本发明的二级丝杠的结构示意图，如图4所示，为本发明的一级推杆的结构示意图，如图5所示，为本发明的二级推杆的结构示意图，如图6所示，为本发明的缸筒的结构示意图，参照图1-6，左伸缩缸总成和右伸缩缸总成呈镜像对称，均为多层同心嵌套式结构，嵌套在一级丝杠上，其由内到外均依次包含：二级丝杠51、一级推杆52、二级推杆53和缸筒54。
二级丝杠51的首端与一级丝杠左旋端41螺纹连接，且首端的凸缘上设有：外环形滚道511，其末端固定设置：第二回转压盖3和轴头压盖3’，且该轴头压盖3’固定设置在二级丝杠51末端的端面，第二回转压盖3固定设置在轴头压盖3’的端面，且第二回转压盖3与轴头压盖3’的端面之间设有：第二推力轴承4。
一级推杆52的首端与二级丝杠51螺纹连接，其末端与连接鱼耳70或连接法兰固定连接，其可沿二级推杆53的内壁相对滑动。
二级推杆53可沿缸筒54的内壁相对滑动，其首端设有：与外环形滚道511相对应的内环形滚道531，该内环形滚道531和外环形滚道511相扣形成圆形滚道5，该圆形滚道5内安装有滚珠。二级推杆53与二级丝杠51之间安装滚珠，以使二级推杆53不会旋转，只做直线运动。
缸筒54套置在二级推杆53上，其首端与齿轮箱31固定连接。
本发明的双向逐级伸缩电动缸，在双向伸缩时，电动机10带动减速机20转动，通过减速机20带动传动齿轮组转动，传动至一级丝杠，由于一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43的螺纹旋向相反，因此套置在一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43上的二级丝杠51在一级螺母6带动下同时向外侧或向内侧旋转出，呈现相离或相向运动，同时向外侧伸出或向内侧缩进。此时，一级推杆52与二级丝杠51同步运动，同时在圆形滚道5内滚珠的转动下，减少了二级推杆53与二级丝杠51之间的摩擦，二级推杆53与二级丝杠51同步运动。
在上述过程中，二级推杆53始终罩在一级螺母6和二级丝杠51上，对二级丝杠51的外螺纹起到密封、防尘、防氧化的保护罩的作用，在一级推杆52收回时，也起到保护其外表面的作用。
当二级丝杠51伸出至一级丝杠的末端时，二级丝杠51不再移动，只做旋转运动，并带动二级螺母7转动，一级推杆52在一级导向键71和一级平键槽532的限制下沿二级推杆53的内壁做轴向伸出，从而实现双向逐级伸缩。
目前，现有的伸缩电动缸均为单向伸缩，电动缸需要在每条腿各设一个，不仅使结构复杂、材料强度要求高，同时还增加了经济成本，集成性差，安装不方便，且各腿独立操控，响应速度慢。本发明的伸缩电动缸不仅能够实现双向伸缩，而且实现了逐级伸缩，更加方便控制伸缩的长度，同时简化了起重机的结构。
进一步地，二级丝杠51与一级螺母6成一体结构，通过该一级螺母6的内螺纹与一级丝杠左旋端41螺纹连接，一级螺母6上设有凸缘；一级推杆52与二级螺母7成一体结构，通过该二级螺母7的内螺纹与二级丝杠51螺纹连接。
进一步地，二级推杆53的内壁上径向对称设有通长的一级平键槽532，二级螺母7的外壁上固定设置：一级导向键71，该一级导向键71与一级平键槽532相适配；缸筒54的内壁上设有通长的二级平键槽541，二级推杆53的外壁上固定设置：二级导向键533，该二级导向键533与二级平键槽541相适配。
进一步地，齿轮箱总成还包含：轴承座33，其对称地固定设置在齿轮箱31的两端，且一级丝杠穿设在其内；以及圆锥滚子轴承34，其径向对称设置在一级丝杠和轴承座33之间。
进一步地，传动齿轮组包含：主动齿轮321、中间齿轮322和被动齿轮323，该主动齿轮321、中间齿轮322和被动齿轮323均转动设置在齿轮箱31内；其中，主动齿轮321与减速器20固定连接，并与中间齿轮322啮合连接，中间齿轮322与主动齿轮321和被动齿轮323均啮合连接，被动齿轮323套置在一级丝杠的光轴42上，且与一级丝杠固定连接。
进一步地，轴承座33的两端固定设有：轴承压盖331，一级丝杠的光轴42上套置有：轴承内挡圈44，该轴承内挡圈44处于被动齿轮323的一侧且抵至于该被动齿轮323。一级丝杠的光轴42上设有丝杠轴肩45。
其中，处于轴承座33一端的圆锥滚子轴承34，其外圈通过轴承压盖331和轴承座33限位，其内圈通过轴承内挡圈44限位；
其中，处于轴承座33另一端的圆锥滚子轴承34，其外圈通过轴承压盖331和轴承座33限位，其内圈通过一级丝杠的丝杠轴肩45限位，且丝杠轴肩45和被动齿轮323之间设有：调整垫圈46。
进一步地，主动齿轮321通过键套在减速器20的输出轴上，其两端轮毂和齿轮箱31的内壁之间径向对称设有：第一角接触轴承81；中间齿轮322的两端轮毂和齿轮箱31的内壁及轴承座33的外壁之间径向对称设有：第二角接触轴承82。
进一步地，一级推杆52和二级推杆53的末端之间，以及二级推杆53和缸筒54的末端之间均固定设有：前端盖9，该前端盖9的内壁上设有：环形槽，该环形槽内固定设置聚四氟乙烯导向套91。
进一步地，连接鱼耳70的内孔设有：关节轴承71，该关节轴承71用于与下级机件连接；齿轮箱31由左箱体311和右箱体312的接触面相对扣构成，该齿轮箱31呈左右对称结构。
一种轮胎起重机，该起重机两侧对称地设有：可伸缩的支腿，两侧对称的支腿采用上述的双向逐级伸缩电动缸同时控制，现有的伸缩电动缸均为单向伸缩，电动缸需要在每条腿各设一个，不仅使结构复杂、材料强度要求高，同时还增加了经济成本，集成性差，安装不方便，且各腿独立操控，响应速度慢。本发明的轮胎起重机简化了起重机的结构，不仅能够实现双向伸缩同时控制对称的两条支腿，而且实现了逐级伸缩，更加方便控制伸缩的长度，以控制两条支腿的跨度，而支腿的跨度的大小直接影响这起重机的抗倾覆稳定，本发明的起重机在作业时更加安全。
为了更加具体地说明本发明提供的一种双向逐级伸缩电动缸，以下通过实施例1进行更加详细的描述。
实施例1
一种双向逐级伸缩电动缸，如图1所示，该伸缩电动缸包含：电动机10、减速器20、齿轮箱总成、一级丝杠、左伸缩缸总成、右伸缩缸总成，和连接鱼耳70或连接法兰。
一级丝杠分为：一级丝杠左旋端41、光轴42和一级丝杠右旋端43。一级丝杠左旋段41和一级丝杠右旋段43的螺纹旋向相反，以实现左右两端同时伸出或同时收缩。一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43的末端均固定设置：第一回转压盖1(参照图2)，且该第一回转压盖1与一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43末端的端面之间设有：第一推力轴承2，通过第一盘头螺栓1-1第一回转压盖1固定在一级丝杠上，用于防止第一回转压盖1脱落。一级丝杠采用滚珠丝杠，以降低摩擦阻力，提高传动效率。
齿轮箱总成包含：齿轮箱31、传动齿轮组、轴承座33和圆锥滚子轴承34。齿轮箱31由左箱体311和右箱体312的接触面相对扣构成，通过螺栓紧固，该齿轮箱31呈左右对称结构。轴承座33对称地固定设置在齿轮箱31的两端，且一级丝杠穿设在其内。圆锥滚子轴承34径向对称设置在一级丝杠和轴承座33之间。
传动齿轮组包含：主动齿轮321、中间齿轮322和被动齿轮323，该主动齿轮321、中间齿轮322和被动齿轮323均转动设置在齿轮箱31内。
其中，主动齿轮321处于齿轮箱31的上部，其与减速器20固定连接，并与中间齿轮322啮合连接。主动齿轮321可以采用圆柱直齿轮，也可采用圆柱斜齿轮，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。主动齿轮321呈左右对称结构，其左右两端均对称地在轮毂上装有第一角接触轴承81，左右两端的第一角接触轴承81的开口分别相对。第一角接触轴承81安装在齿轮箱上的圆槽内，用来给主动齿轮321提供径向支撑的同时，还能承受一定的轴向力。此外，第一角接触轴承81的内圈用挡圈通过螺钉固定在主动齿轮321的轮毂上。
其中，中间齿轮322与主动齿轮321和被动齿轮323均啮合连接。中间齿轮322可采用圆柱直齿轮，也可采用圆柱斜齿轮，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。中间齿轮322呈左右对称结构，其左右两端均对称地在轮毂上装有第二角接触轴承82，左右两端的第二角接触轴承82的开口分别相对。第二角接触轴承82安装在齿轮箱31和轴承座33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。此外，第二角接触轴承82的内圈用挡圈通过螺钉固定在中间齿轮的轮毂上。中间齿轮322通过轮毂支撑在齿轮箱31内，起到中间轴的作用，以便简化结构、减轻重量。
其中，被动齿轮323套置在一级丝杠的光轴42上，并通过键2-1及键槽的匹配使被动齿轮323和一级丝杠固定连接(参照图7)。改变主动、中间和被动齿轮间的齿数比，可以进一步实现减速，从而提高输出扭矩。
轴承座33的两端固定设有：轴承压盖331，一级丝杠的光轴42上套置有：轴承内挡圈44，该光轴上设有：丝杠轴肩45，该轴承内挡圈44处于被动齿轮323的一侧且抵至于该被动齿轮323。其中，处于轴承座33一端的圆锥滚子轴承34，其外圈通过轴承压盖331和轴承座33限位，其内圈通过轴承内挡圈44限位，轴承压盖331通过螺栓固定在齿轮箱31上；其中，处于轴承座33另一端的圆锥滚子轴承34，其外圈通过轴承压盖331和轴承座33限位，轴承压盖331通过螺栓固定在齿轮箱31上，其内圈通过一级丝杠的丝杠轴肩45限位，且丝杠轴肩45和被动齿轮323之间设有：调整垫圈46，通过改变调整垫圈46的厚度可以调节被动齿轮323的轴向位置，以确保与中间齿轮322的啮合。圆锥滚子轴承34可以承受较大的轴向载荷，每组圆锥滚子轴承34均采用两两背对背安装，其目的在于可以同时承受轴向的拉力和压力。
电动机10为伺服或步进电动机，上设有：电源插头和旋变连接插头11，该旋变连接插头11与……连接，用于输出位置反馈信号给……。
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。该减速器20可采用行星减速器，以使结构小巧、紧凑。
左伸缩缸总成转动设置在一级丝杠左旋端41上，右伸缩缸总成转动设置在一级丝杠右旋端43上。左伸缩缸总成和右伸缩缸总成呈镜像对称，均为多层同心嵌套式结构，嵌套在一级丝杠上，其由内到外均依次包含：二级丝杠51、一级推杆52、二级推杆53和缸筒54。
二级丝杠51与一级螺母6成一体结构，该一级螺母6通过滚珠及内螺纹与一级丝杠左旋端41螺纹连接，一级螺母6上设有凸缘，且首端的凸缘上设有：外环形滚道511，其末端固定设置：第二回转压盖3和轴头压盖3’，二级丝杠51的末端设有内螺纹，用于与轴头压盖3’上的外螺纹配合以固定轴头压盖3’，该第二回转压盖3与轴头压盖3’之间设有：第二推力轴承4，该第二回转压盖3通过第二盘头螺栓1-2固定在第二回转压盖3上。
一级推杆52与二级螺母7成一体结构，该二级螺母7通过滚珠及内螺纹与二级丝杠51螺纹连接，其末端与连接鱼耳70或连接法兰固定连接，其可沿二级推杆53的内壁相对滑动。一级推杆52可以为圆筒形，末端内壁设有内螺纹以与连接鱼耳70螺纹连接。为防止连接鱼耳70松动脱落，在一级推杆52的末端采用固定螺栓锁紧。连接鱼耳70的内孔里装有关节轴承71，用于与下级机件连接。
二级推杆53可沿缸筒54的内壁相对滑动，其首端设有：与外环形滚道511相对应的内环形滚道531，该内环形滚道531和外环形滚道511相扣形成圆形滚道5，该圆形滚道5内安装有滚珠，起到球轴承的径向支撑作用。由于安装球轴承时内外圈均要求过盈配合，在该位置不便安装，故采用环形滚道结构。为安装滚珠，在外圈滚道上钻有垂直滚道安装孔。滚珠涂抹润滑脂后，逐个顶入，装完后用螺塞将安装孔道密封。
缸筒54套置在二级推杆53上，其首端与齿轮箱31固定连接。缸筒是左、右伸缩缸的整体保护罩，用于保护二级推杆53的外侧壁，当一、二级推杆全部伸出时，一、二级推杆起到对一级丝杠左旋段41和一级丝杠右旋段42的外螺纹密封、防尘、防氧化的作用。
二级推杆53的内壁上径向对称设有通长的一级平键槽532，二级螺母7的外壁上固定设置：一级导向键71，该一级导向键71与一级平键槽532相适配；缸筒54的内壁上设有通长的二级平键槽541，二级推杆53的外壁上固定设置：二级导向键533，该二级导向键533与二级平键槽541相适配。在一级导向键71和一级平键槽532的限制下一级推杆52沿二级推杆53的内壁做轴向伸缩运动。在二级导向键533和二级平键槽541的限制下二级推杆53沿缸筒54的内壁做轴向伸缩运动。二级推杆53与一级螺母6和二级丝杠51在轴向上同步伸缩，始终罩在一级螺母6和二级丝杠51上。在一级推杆52伸出后，对二级丝杠51的外螺纹起到密封、防尘、防氧化的保护罩的作用，在一级推杆52收回时，也起到保护其外表面的作用。
一级推杆52和二级推杆53的末端之间，以及二级推杆53和缸筒54的末端之间均固定设有：前端盖9，该前端盖9的内壁上开有环形槽，装有聚四氟乙烯导向套，起到支撑、密封润滑腔以及增强系统刚度和强度的作用，聚四氟乙烯材料具有抗酸、抗碱、耐高温的优点，且摩擦系数极低，可做润滑和清洁一级左推杆外壁之用。
本发明的双向逐级伸缩电动缸的工作原理，具体如下：
在双向伸出时，电动机10带动减速机20转动，通过减速机20带动主动齿轮321转动，传动至中间齿轮322和被动齿轮323，经被动齿轮323带动一级丝杠转动，由于一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43的螺纹旋向相反，因此套置在一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43上的二级丝杠51在一级螺母6带动下同时向外侧旋转出，呈现相离运动，同时向外侧伸出。此时，一级推杆52与二级丝杠51同步运动，同时在圆形滚道5内滚珠的转动下，减少了二级推杆53与二级丝杠51之间的摩擦，二级推杆53与二级丝杠51同步运动。
在上述过程中，二级推杆53始终罩在一级螺母6和二级丝杠51上，对二级丝杠51的外螺纹起到密封、防尘、防氧化的保护罩的作用，在一级推杆52收回时，也起到保护其外表面的作用。
当二级丝杠51伸出至一级丝杠的末端时，二级丝杠51不再移动，只做旋转运动，并带动二级螺母7转动，一级推杆52在一级导向键71和一级平键槽532的限制下沿二级推杆53的内壁做轴向伸出。
在双向收缩时，电动机10带动减速机20向相反的方向转动，通过减速机20带动主动齿轮321转动，传动至中间齿轮322和被动齿轮323，经被动齿轮323带动一级丝杠转动，由于一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43的螺纹旋向相反，因此套置在一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43上的二级丝杠51在一级螺母6带动下同时向内侧旋入，呈现相向运动，同时向内侧缩进。此时，一级推杆52与二级丝杠51同步运动，同时在圆形滚道5内滚珠的转动下，减少了二级推杆53与二级丝杠51之间的摩擦，二级推杆53与二级丝杠51同步运动。
当二级丝杠51缩进至一级丝杠左旋端41和一级丝杠右旋端43的首端时，二级丝杠51的轴头压盖3’会顶到一级丝杠的第一回转压盖1上，推力轴承的作用是在二者发生接触时，承受轴向力，从而对一级丝杠正常的旋转运动不产生影响。此时，二级丝杠51不再移动，只做旋转运动，并带动二级螺母7转动，一级推杆52在一级导向键71和一级平键槽532的限制下沿二级推杆53的内壁做轴向缩进。
综上所述，本发明的双向逐级伸缩电动缸不仅能够双向伸缩，而且能够实现逐级伸缩。
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 (10)
1.一种双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，该伸缩电动缸包含：
电动机(10)，其上设有：电源插头和旋变连接插头(11)，该旋变连接插头(11)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，所述的传动齿轮组转动设置在所述的齿轮箱(31)内，传动齿轮组与所述减速器(20)的另一端固定连接；
一级丝杠，其分为：一级丝杠左旋端(41)、光轴(42)和一级丝杠右旋端(43)，穿设过所述的齿轮箱(31)，其光轴处于齿轮箱(31)内，且与所述的传动齿轮组固定连接，其一级丝杠左旋段(41)和一级丝杠右旋段(43)的螺纹旋向相反；
左伸缩缸总成，其转动设置在所述的一级丝杠左旋端(41)上；
右伸缩缸总成，其转动设置在所述的一级丝杠右旋端(43)上；以及
连接鱼耳(70)或连接法兰，其固定设置在左伸缩缸总成和右伸缩缸总成的端部；
其中，所述的一级丝杠左旋端(41)和一级丝杠右旋端(43)呈镜像对称，其末端均固定设置：第一回转压盖(1)，且该第一回转压盖(1)与一级丝杠左旋端(41)和一级丝杠右旋端(43)末端的端面之间设有：第一推力轴承(2)；
其中，所述的左伸缩缸总成和右伸缩缸总成呈镜像对称，均为多层同心嵌套式结构，嵌套在所述的一级丝杠上，其由内到外均依次包含：
二级丝杠(51)，其首端与所述的一级丝杠左旋端(41)螺纹连接，且首端的凸缘上设有：外环形滚道(511)，其末端固定设置：第二回转压盖(3)和轴头压盖(3’)，且该轴头压盖(3’)固定设置在二级丝杠(51)末端的端面，第二回转压盖(3)固定设置在轴头压盖(3’)的端面，且第二回转压盖(3)与轴头压盖(3’)的端面之间设有：第二推力轴承(4)；
一级推杆(52)，其首端与所述的二级丝杠(51)螺纹连接，其末端与所述的连接鱼耳(70)或连接法兰固定连接，其可沿二级推杆(53)的内壁相对滑动；
二级推杆(53)，其可沿缸筒(54)的内壁相对滑动，其首端设有：与所述外环形滚道(511)相对应的内环形滚道(531)，该内环形滚道(531)和外环形滚道(511)相扣形成圆形滚道(5)，该圆形滚道(5)内安装有滚珠；以及
缸筒(54)，其套置在所述的二级推杆(53)上，其首端与所述的齿轮箱(31)固定连接。
2.根据权利要求1所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述二级丝杠(51)与一级螺母(6)成一体结构，通过该一级螺母(6)的内螺纹与所述的一级丝杠左旋端(41)螺纹连接，所述一级螺母(6)上设有所述的凸缘；所述二级丝杠(51)的末端设有内螺纹，所述轴头压盖(3’)设有外螺纹，所述二级丝杠(51)与轴头压盖(3’)通过螺纹连接；
所述一级推杆(52)与二级螺母(7)成一体结构，通过该二级螺母(7)的内螺纹与所述的二级丝杠(51)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述二级推杆(53)的内壁上径向对称设有通长的一级平键槽(532)，所述二级螺母(7)的外壁上固定设置：一级导向键(71)，该一级导向键(71)与所述的一级平键槽(532)相适配；
所述缸筒(54)的内壁上设有通长的二级平键槽(541)，所述二级推杆(53)的外壁上固定设置：二级导向键(533)，该二级导向键(533)与所述的二级平键槽(541)相适配。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述的齿轮箱总成还包含：
轴承座(33)，其对称地固定设置在所述齿轮箱(31)的两端，且所述的一级丝杠穿设在其内；以及
圆锥滚子轴承(34)，其径向对称设置在所述的一级丝杠和轴承座(33)之间。
5.根据权利要求4中任意一项所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述的传动齿轮组包含：主动齿轮(321)、中间齿轮(322)和被动齿轮(323)，该主动齿轮(321)、中间齿轮(322)和被动齿轮(323)均转动设置在所述的齿轮箱(31)内；其中，所述的主动齿轮(321)与所述的减速器(20)固定连接，并与所述的中间齿轮(322)啮合连接，所述的中间齿轮(322)与所述的主动齿轮(321)和被动齿轮(323)均啮合连接，所述的被动齿轮(323)套置在所述一级丝杠的光轴(42)上，且与所述的一级丝杠固定连接。
6.根据权利要求5所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述的轴承座(33)的两端固定设有：轴承压盖(331)，所述一级丝杠的光轴(42)上套置有：轴承内挡圈(44)，该轴承内挡圈(44)处于被动齿轮(323)的一侧且抵至于该被动齿轮(323)；所述一级丝杠的光轴(42)上设有丝杠轴肩(45)；
其中，处于所述轴承座(33)一端的圆锥滚子轴承(34)，其外圈通过所述的轴承压盖(331)和轴承座(33)限位，其内圈通过所述的轴承内挡圈(44)限位；
其中，处于所述轴承座(33)另一端的圆锥滚子轴承(34)，其外圈通过所述的轴承压盖(331)和轴承座(33)限位，其内圈通过一级丝杠的丝杠轴肩(45)限位，且所述的丝杠轴肩(45)和被动齿轮(323)之间设有：调整垫圈(46)。
7.根据权利要求5所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述的主动齿轮(321)通过键套在所述减速器(20)的输出轴上，其两端轮毂和齿轮箱(31)的内壁之间径向对称设有：第一角接触轴承(81)；所述中间齿轮(322)的两端轮毂和齿轮箱(31)的内壁及轴承座(33)的外壁之间径向对称设有：第二角接触轴承(82)。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述的一级推杆(52)和二级推杆(53)的末端之间，以及二级推杆(53)和缸筒(54)的末端之间均固定设有：前端盖(9)，该前端盖(9)的内壁上设有：环形槽，该环形槽内固定设置聚四氟乙烯导向套(91)。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的双向逐级伸缩电动缸，其特征在于，所述连接鱼耳(70)的内孔设有：关节轴承(71)，该关节轴承(71)用于与下级机件连接；所述的齿轮箱(31)由左箱体(311)和右箱体(312)的接触面相对扣构成，该齿轮箱(31)呈左右对称结构。
10.一种轮胎起重机，该起重机两侧对称地设有：可伸缩的支腿，其特征在于，两侧对称的支腿采用如权利要求1-9中任意一项所述的双向逐级伸缩电动缸同时控制。
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