CN112383180A - 一种高效大推力太阳能板电动推杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及推杆领域，尤指一种高效大推力太阳能板电动推杆。本发明太阳能板电动推杆与传统的电动推杆相比，螺杆上的传动螺母采用合金铜螺母，本发明中所采用的合金铜螺母大大提高了强度、韧性和耐疲劳性能，具有硬度高、抗拉强度大，配合相应的螺杆使用，能够承受更大的压力，不容易发生断裂现象，因此能够实现小结构大推力的电动推杆，使用更小体积的电动推杆来支撑太阳能板，占用空间小，更加便于运输和使用。同时合金铜螺母通过螺接部与内管上端螺接固定，且限位凸台与内管上端贴紧；则限位凸台可以方便合金铜螺母与内管之间的配合安装，而且限位凸台可以避免合金铜螺母与内管的过度配装，保护内管以及合金铜螺母。

Description

一种高效大推力太阳能板电动推杆
技术领域
本发明涉及推杆领域，尤指一种高效大推力太阳能板电动推杆。
背景技术
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。其主要工作原理是通过电机驱动丝杆转动，丝杆上设置传动螺母，丝杆转动时带动传动螺母往复运动，而电机与丝杆之间通常采用蜗轮蜗杆机构来实现传动。常见的电动推杆为蜗轮蜗杆传动形式：电机齿轮上的蜗杆带动蜗轮转动，使蜗轮内的小丝杆作轴向移动，由连接板带动限位杆相应作轴向移动，至所需行程时，通过调节限位块压下行程开关断电，电动机停止运转。
在生活中，会使用电动推杆支撑太阳能板，要使用时支撑起太阳能板，不需要使用时就收起，或者根据需要通过电动推杆的支撑来调整太阳能板的角度，目前对于体积较大的太阳能板，需要采用结构体积较大的电动推杆才能有足够的推力支撑起太阳能板，由于该种电动推杆体积较大，占用空间大，而且比较笨重，在运输过程中不够方便，使用起来也不方便；其中主要的原因是现有的螺杆组采用的螺母都是铁螺母，由于硬度不够，其所能够承受的压力不足，容易产生断裂，所以必须采用较大体积的螺母并且配合较大结构的内管和外管才能够支撑起太阳能板，而且现在的螺母直接与内管螺接固定，且没有设置任何限位结构，则不方便螺母与内管的配装，而且好难避免合金铜螺母与内管的过度配装。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供种高效大推力太阳能板电动推杆，其螺杆组采用硬度高、承受压力大的合金铜螺母，从而能够使用小结构的内管组和外管组实现支撑体积较大的太阳能板，则限位凸台可以方便合金铜螺母与内管之间的配合安装，而且限位凸台可以避免合金铜螺母与内管的过度配装，保护内管以及合金铜螺母。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效大推力太阳能板电动推杆，包括内管组、外管组、马达组、螺杆组和齿轮箱，所述内管组插接在外管组内，所述马达组设置在外管组一侧，所述外管组一端通过齿轮箱与马达组驱动连接，
所述螺杆组包括螺杆、止推轴承、轴承座和合金铜螺母，其中合金铜螺母包括依次连接的螺接部以及限位凸台，其中螺接部以及限位凸台的中心轴线重叠，且螺接部的外径小于限位凸台的外径；
所述合金铜螺母套接在螺杆表面，并且与螺杆表面螺接，所述轴承座套接在螺杆上端，所述止推轴承套接在螺杆上端，并位于轴承座下端，所述内管组包括内管、下端接头，所述下端接头与内管下端螺接，所述螺杆从内管上端插入内管中，所述合金铜螺母通过螺接部与内管上端螺接固定，且限位凸台与内管上端贴紧；
所述合金铜螺母按重量百分含量计包括86～88％的Cu、10～12％的Sn、0.08～0.09％的Al、0.09～0.1％SiO2、0.3～0.4％的P、0.1～0.2％的Zn、0.0001％的Pb、0.01～0.02％的Fe、0.04～0.05％的Ni、0.01～0.02％的Mn、0.006～0.007％的MgO、0.004～0.005％的S、0.004～0.005％的Cr、0.007～0.008％的Co、0.004～0.005％的Bi、0.003～0.004％的As和0.002～0.003％的Cd、0.003～0.004％的Sb；
其中合金铜螺母依次通过投料融化、检测内部元素含量、添加微量元素至及格、铸锭、时效退火、高温固化、穿孔挤压、校正、低温退火工艺制备而成；
其中合金铜螺母的抗拉强度大于或等于380Mpa，屈服强度大于或等于180N/mm2，维氏硬度HV值大于或等于145，伸长率大于或等于6％。
具体地，所述合金铜螺母按重量百分含量计包括87.571％的Cu、11.867％的Sn、0.0898％的Al、0.0907％SiO2、0.3164％的P、0.1596％的Zn、0.0001％的Pb、0.0152％的Fe、0.0415％的Ni、0.0133％的Mn、0.0061％的MgO、0.0046％的S、0.0047％的Cr、0.0074％的Co、0.0048％的Bi、0.0033％的As和0.0021％的Cd、0.0031％的Sb。
具体地，所述齿轮箱内固定设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述马达组内设有马达，所述马达转轴上设有螺旋齿，所述螺旋齿与第一齿轮啮合，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第三齿轮与第二齿轮啮合，所述螺杆上端的轴承座43与第三齿轮中心插接固定，所述马达驱动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，所述第二齿轮带动第三齿轮转动，从而使得螺杆转动。
具体地，所述齿轮箱上端还设有上端接头，所述上端接头为万向接头。
具体地，所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮分别通过轴承与齿轮箱固定。
具体地，所述螺杆组还包括平垫片和固定螺母，所述固定螺母与螺杆下端螺接，所述平垫片套接在螺杆下端，并位于固定螺母上端。
具体地，还包括马达线组，所述马达线组通过电缆接头与马达组内的马达电性连接。
本发明的有益效果在于：本发明太阳能板电动推杆与传统的电动推杆相比，螺杆上的传动螺母采用合金铜螺母，其中合金铜螺母的抗拉强度大于或等于380Mpa，屈服强度大于或等于180N/mm2，维氏硬度HV值大于或等于145，伸长率大于或等于6％，则可以看出本发明中所采用的合金铜螺母大大提高了强度、韧性和耐疲劳性能，具有硬度高、抗拉强度大，机械性能十分优异；配合相应的螺杆使用，能够承受更大的压力，不容易发生断裂现象，因此能够实现小结构大推力的电动推杆，使用更小体积的电动推杆来支撑太阳能板，占用空间小，更加便于运输和使用。
同时合金铜螺母包括依次连接的螺接部以及限位凸台，其中螺接部以及限位凸台的中心轴线重叠，且螺接部的外径小于限位凸台的外径；所述合金铜螺母通过螺接部与内管上端螺接固定，且限位凸台与内管上端贴紧；则限位凸台可以方便合金铜螺母与内管之间的配合安装，而且限位凸台可以避免合金铜螺母与内管的过度配装，保护内管以及合金铜螺母。
附图说明
图1是本发明的爆炸图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的另一结构示意图。
图4是本发明的齿轮箱体内部结构示意。
图5是本发明的合金铜螺母结构示意。
附图标号说明：附图标号说明：1.内管组；11.内管；12.下端接头；2.外管组；21.固定座；3.马达组；4.螺杆组；41.螺杆；42.止推轴承；43.轴承座；44.合金铜螺母；441.螺接部；442.限位凸台；45.平垫片；46.固定螺母；5.齿轮箱；51.第一齿轮；52.第二齿轮；53.第三齿轮；54.上端接头；55.齿轮箱体；56.齿轮箱盖；6.马达线组；61.线槽；62.微动开关。
具体实施方式
请参阅图1-5所示，本发明关于一种高效大推力太阳能板电动推杆，包括内管组1、外管组2、马达组3、螺杆组4和齿轮箱5，所述内管组1插接在外管组2内，所述马达组3设置在外管组2一侧，所述外管组2一端通过齿轮箱5与马达组3驱动连接；
所述螺杆组4包括螺杆41、止推轴承42、轴承座43和合金铜螺母44，其中合金铜螺母44包括依次连接的螺接部441以及限位凸台442，其中螺接部441以及限位凸台442的中心轴线重叠，且螺接部441的外径小于限位凸台442的外径；
所述合金铜螺母44套接在螺杆41表面，并且与螺杆41表面螺接，所述轴承座43套接在螺杆41上端，所述止推轴承套接在螺杆41上端，并位于轴承座43下端，所述内管组1包括内管11、下端接头12，所述下端接头12与内管11下端螺接，所述螺杆41从内管11上端插入内管11中，所述合金铜螺母44通过螺接部441与内管11上端螺接固定，且限位凸台442与内管11上端贴紧；
所述合金铜螺母44按重量百分含量计包括86～88％的Cu、10～12％的Sn、0.08～0.09％的Al、0.09～0.1％SiO2、0.3～0.4％的P、0.1～0.2％的Zn、0.0001％的Pb、0.01～0.02％的Fe、0.04～0.05％的Ni、0.01～0.02％的Mn、0.006～0.007％的MgO、0.004～0.005％的S、0.004～0.005％的Cr、0.007～0.008％的Co、0.004～0.005％的Bi、0.003～0.004％的As和0.002～0.003％的Cd、0.003～0.004％的Sb；
其中合金铜螺母44依次通过原料混合、投料融化、检测内部元素含量、排出有害气体、添加微量元素至及格、铸锭、时效退火、高温固化、穿孔挤压、校正、低温退火工艺制备而成；
其中合金铜螺母44的抗拉强度大于或等于380Mpa，屈服强度大于或等于180N/mm2，维氏硬度HV值大于或等于145，伸长率大于或等于6％。
本发明太阳能板电动推杆与传统的电动推杆相比，螺杆41上的传动螺母采用合金铜螺母44，其中合金铜螺母44的抗拉强度大于或等于380Mpa，屈服强度大于或等于180N/mm2，维氏硬度HV值大于或等于145，伸长率大于或等于6％，则可以看出本发明中所采用的合金铜螺母44大大提高了强度、韧性和耐疲劳性能，具有硬度高、抗拉强度大，机械性能十分优异；配合相应的螺杆41使用，能够承受更大的压力，不容易发生断裂现象，因此能够实现小结构大推力的电动推杆，使用更小体积的电动推杆来支撑太阳能板，占用空间小，更加便于运输和使用。
同时合金铜螺母44包括依次连接的螺接部441以及限位凸台442，其中螺接部441以及限位凸台442的中心轴线重叠，且螺接部441的外径小于限位凸台442的外径；所述合金铜螺母44通过螺接部441与内管11上端螺接固定，且限位凸台442与内管11上端贴紧；则限位凸台442可以方便合金铜螺母44与内管11之间的配合安装，而且限位凸台442可以避免合金铜螺母44与内管11的过度配装，保护内管11以及合金铜螺母44。
具体地，所述合金铜螺母44按重量百分含量计包括87.571％的Cu、11.867％的Sn、0.0898％的Al、0.0907％SiO2、0.3164％的P、0.1596％的Zn、0.0001％的Pb、0.0152％的Fe、0.0415％的Ni、0.0133％的Mn、0.0061％的MgO、0.0046％的S、0.0047％的Cr、0.0074％的Co、0.0048％的Bi、0.0033％的As和0.0021％的Cd、0.0031％的Sb。采用上述方案，本实施例经过长期的配比实验，该百分比是最佳的配比，使得合金铜螺母44断面收缩率降低，大大提高了产品的抗拉强度和硬度，增强螺母的使用寿命。
具体地，所述齿轮箱5内固定设有第一齿轮51、第二齿轮52和第三齿轮53，所述马达组3内设有马达，所述马达转轴上设有螺旋齿，所述螺旋齿与第一齿轮51啮合，所述第二齿轮52与第一齿轮51啮合，所述第三齿轮53与第二齿轮52啮合，所述螺杆41上端的轴承座43与第三齿轮53中心插接固定，所述马达驱动第一齿轮51转动，第一齿轮51带动第二齿轮52转动，所述第二齿轮52带动第三齿轮53转动，从而使得螺杆41转动。
具体地，所述齿轮箱5上端还设有上端接头54，所述上端接头54为万向接头。
具体地，所述第一齿轮51、第二齿轮52和第三齿轮53分别通过轴承与齿轮箱5固定。采用上述方案，本实施例采用多轴承结构支撑齿轮，提高精度和转速，降低摩擦系数，保证其回转精度。
具体地，所述螺杆组4还包括平垫片45和固定螺母46，所述固定螺母46与螺杆41下端螺接，所述平垫片套接在螺杆41下端，并位于固定螺母46上端。
具体地，还包括马达线组6，所述马达线组6通过电缆接头与马达组3内的马达电性连接。
在本实施例中，齿轮箱5还包括齿轮箱体55和齿轮箱盖56，齿轮箱体55与齿轮箱盖56盖合后通过螺丝固定，并且在外管组2外部一侧还设有线槽61，线槽61内布置有电线，外管组2表面还设有微动开关62，所述微动开关62通过电线与马达电性连接，外管组2上端还套接有固定座21，并且通过螺丝固定。
本实施例的合金铜螺母44能够应用到本领域技术中常规的电动推杆中，同等结构的电动推杆中的传动螺母采用本合金铜螺母44，能够具有更大的承受压力，支撑更大体积和重量的太阳能板或其他部件。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高效大推力太阳能板电动推杆，包括内管组、外管组、马达组、螺杆组和齿轮箱，所述内管组插接在外管组内，所述马达组设置在外管组一侧，所述外管组一端通过齿轮箱与马达组驱动连接，其特征在于：
所述螺杆组包括螺杆、止推轴承、轴承座和合金铜螺母，其中合金铜螺母包括依次连接的螺接部以及限位凸台，其中螺接部以及限位凸台的中心轴线重叠，且螺接部的外径小于限位凸台的外径；
所述合金铜螺母套接在螺杆表面，并且与螺杆表面螺接，所述轴承座套接在螺杆上端，所述止推轴承套接在螺杆上端，并位于轴承座下端，所述内管组包括内管、下端接头，所述下端接头与内管下端螺接，所述螺杆从内管上端插入内管中，所述合金铜螺母通过螺接部与内管上端螺接固定，且限位凸台442与内管上端贴紧；
所述合金铜螺母按重量百分含量计包括86～88％的Cu、10～12％的Sn、0.08～0.09％的Al、0.09～0.1％SiO2、0.3～0.4％的P、0.1～0.2％的Zn、0.0001％的Pb、0.01～0.02％的Fe、0.04～0.05％的Ni、0.01～0.02％的Mn、0.006～0.007％的MgO、0.004～0.005％的S、0.004～0.005％的Cr、0.007～0.008％的Co、0.004～0.005％的Bi、0.003～0.004％的As和0.002～0.003％的Cd、0.003～0.004％的Sb；
其中合金铜螺母依次通过投料融化、检测内部元素含量、添加微量元素至及格、铸锭、时效退火、高温固化、穿孔挤压、校正、低温退火工艺制备而成；
其中合金铜螺母的抗拉强度大于或等于380Mpa，屈服强度大于或等于180N/mm2，维氏硬度HV值大于或等于145，伸长率大于或等于6％。
2.根据权利要求1所述的一种高效大推力太阳能板电动推杆，其特征在于：所述合金铜螺母按重量百分含量计包括87.571％的Cu、11.867％的Sn、0.0898％的Al、0.0907％SiO2、0.3164％的P、0.1596％的Zn、0.0001％的Pb、0.0152％的Fe、0.0415％的Ni、0.0133％的Mn、0.0061％的MgO、0.0046％的S、0.0047％的Cr、0.0074％的Co、0.0048％的Bi、0.0033％的As和0.0021％的Cd、0.0031％的Sb。
3.根据权利要求1所述的一种高效大推力太阳能板电动推杆，其特征在于：所述齿轮箱内固定设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述马达组内设有马达，所述马达转轴上设有螺旋齿，所述螺旋齿与第一齿轮啮合，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第三齿轮与第二齿轮啮合，所述螺杆上端的轴承座与第三齿轮中心插接固定，所述马达驱动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，所述第二齿轮带动第三齿轮转动，从而使得螺杆转动。
4.根据权利要求3所述的一种高效大推力太阳能板电动推杆，其特征在于：所述齿轮箱上端还设有上端接头，所述上端接头为万向接头。
5.根据权利要求3所述的一种高效大推力太阳能板电动推杆，其特征在于：所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮分别通过轴承与齿轮箱固定。
6.根据权利要求1所述的一种高效大推力太阳能板电动推杆，其特征在于：所述螺杆组还包括平垫片和固定螺母，所述固定螺母与螺杆下端螺接，所述平垫片套接在螺杆下端，并位于固定螺母上端。
7.根据权利要求1所述的一种高效大推力太阳能板电动推杆，其特征在于：还包括马达线组，所述马达线组通过电缆接头与马达组内的马达电性连接。
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