CN112879520A - 紧凑型电动推杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧凑型电动推杆，伺服电机通过减速箱体与缸体组件相连，缸体组件的输出端与缸体组件的主体轴线非同轴平行布置；所述缸体组件包括丝杠、左轴承组件、螺母组件、右轴承组件、缸体、耳片组件所述左轴承组件与右轴承组件的轴承座的底平面共面，并作为整机安装平面；所述缸体的左端面、右端面分别连接到左轴承组件、右轴承组件的右端面、左端面上；丝杠左端、右端的光轴部分别与左轴承组件、右轴承组件各自的轴承相连，螺母组件安装在丝杠轴上，形成螺旋传动副；耳片组件通过导向片与缸体滑槽形成滑移副，耳片组件与螺母组件固定连接，耳片组件的轴承内孔为输出端，沿缸体上的滑槽来回运行，使电动推杆的安装空间和工作空间重合。

Description

紧凑型电动推杆

技术领域

本发明涉及一种电动推杆，尤其是一种安装和工作空间有限、需要其结构和空间紧凑的电动推杆。

背景技术

目前，在各主要工程领域，涉及推拉、提升工作工况，一般都采用液压油缸或电动推杆进行作业。液压油缸的相关技术已经成熟可靠，具有载荷稳定、技术可靠、成本较低等优势，应用广泛。但液压油缸技术也存在一定的应用劣势，如控制精度低、组成复杂、结构庞大、噪音高、跑冒滴漏等，在相关要求较高的场合将限制其使用。

相较之下，电动推杆具有控制精度高、结构简单、噪音低、运行可靠等优点，因此正越来越多地取代液压油缸而获得应用。

现有的常规电动推杆，一般为直线同轴推拉结构，即推杆自身与被推对象为同轴“一字排开”结构，见图1。

这种结构的电动推杆虽应用成熟可靠，但输出端和电动推杆自身为串行排布，因而占用的空间较大，在安装尺寸受限的场合将受到极大的限制。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种紧凑型电动推杆，该电动推杆安装空间和工作空间部分重合，能解决现有电动推杆在安装使用时需要较大空间的问题，而且结构简单。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种紧凑型电动推杆，包括伺服电机、减速器、减速箱体和缸体组件，所述伺服电机的输出端与减速器的输入端相连，减速器的输出端与减速箱体的输入端相连，减速箱体的输出端与缸体组件的输入端相连，所述缸体组件的输出端与缸体组件的主体轴线非同轴平行布置；所述缸体组件包括丝杠、左轴承组件、螺母组件、右轴承组件、缸体、耳片组件所述左轴承组件与右轴承组件的轴承座的底平面共面，并作为整机安装平面；所述缸体的左端面、右端面分别连接到左轴承组件、右轴承组件的右端面、左端面上；所述丝杠左端、右端的光轴部分别与左轴承组件、右轴承组件各自的轴承相连，螺母组件安装在丝杠轴上，形成螺旋传动副；所述耳片组件通过导向片与缸体滑槽形成滑移副，所述耳片组件与螺母组件固定连接，所述耳片组件的轴承内孔为输出端，沿缸体上的滑槽来回运行，使电动推杆的安装空间和工作空间重合。

进一步，所述螺母组件包括左法兰、左耐磨环、螺母、螺母套、右耐磨环和右法兰，所述螺母的左端与左法兰螺纹连接后，插入螺母套左侧孔并端面贴合固定；所述左耐磨环、右耐磨环分别安装于螺母外圆面两端，所述左耐磨环、右耐磨环外圆面与缸体的内孔形成配合以导向；所述右法兰固定于螺母的右侧，并与左法兰分别对右耐磨环和左耐磨环进行轴向限位，防止其从螺母的安装面上滑落。

进一步，所述耳片组件和缸体之间还连接有密封件，对缸体组件内腔密封保护。

进一步，所述左轴承组件包括轴承、轴承座、轴承端盖、轴承油封、轴承挡圈、轴承挡圈、锁紧螺母和左缓冲垫；所述轴承、轴承挡圈、轴承挡圈、轴承油封、轴承端盖和锁紧螺母整体安装于轴承座的内孔中；所述轴承的内孔与丝杠光轴过盈连接，所述轴承挡圈和轴承挡圈的内孔与丝杠光轴间隙连接，所述锁紧螺母配合丝杠螺纹对轴承进行锁紧；所述轴承外圈与轴承座内孔过渡配合连接。

进一步，所述左缓冲垫安装固定于轴承座的端面上，当螺母组件与左轴承组件将发生机械碰撞时，缓冲垫对碰撞进行机械缓冲。

进一步，所述右轴承组件包括轴承、轴承座和右缓冲垫，所述轴承安装于轴承座内孔中，右缓冲垫安装固定于轴承座的端面上，当螺母组件与右轴承组件将发生机械碰撞时，右缓冲垫对碰撞进行机械缓冲。

进一步，所述耳片组件包括：耳片、关节轴承、导向片和轴承挡圈；所述耳片设有定位圆柱面，所述定位圆柱面与螺母组件连接；所述耳片的上下平面安装固定导向片，与缸体的滑槽形成滑移副；关节轴承安装于耳片的轴承孔中，并通过轴承挡圈进行轴向安装固定。

本发明的有益成果是：

本发明通过将安装空间和工作空间进行部分重合，因此可以在有限的安装空间中实现较大行程的工作。

本发明中，伺服电机、缸体组件和输出端平行但不同轴布置，实现了紧凑化的结构设计，极大的节省了推杆的空间。

本发明中，其大部分结构固定、静止且封闭，仅输出端局部外露，因此更安全可靠。

附图说明

图1是现有的常规电动推杆结构示意图；

图2是本发明的紧凑型电动推杆结构示意图；

图3是本发明的减速箱体示意图；

图4是本发明中缸体组件示意图；

图5是本发明中缸体组件示意图；

图6是本发明中缸体组件的左轴承组件的示意图；

图7是本发明中缸体组件的螺母组件的示意图；

图8是本发明中缸体组件的右轴承组件的示意图；

图9是本发明中缸体组件的耳片组件的示意图；

图10是本发明中缸体组件的耳片组件的示意图。

图中，伺服电机-1、减速器-2、减速箱体-3、缸体组件-4、箱体-31、盖板-32、主动轮-33、主动轮挡板-34、从动轮-35、从动轮挡板-36、传动带-37、丝杠-41、左轴承组件-42、螺母组件-43、右轴承组件-44、缸体-45、耳片组件-46、密封件-47、轴承-421、轴承座-422、轴承端盖-423、轴承油封-424、轴承挡圈-425、轴承挡圈-426、锁紧螺母-427、左缓冲垫-428、左法兰-431、左耐磨环-432、螺母-433、螺母套-434、右耐磨环-435、右法兰-436、轴承-441、轴承座-442、右缓冲垫-443、耳片-461、关节轴承-462、导向片-463、轴承挡圈-464。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。

如图2所示，本发明的紧凑型电动推杆，包括伺服电机1、减速器2、减速箱体3和缸体组件4。

伺服电机1的输出端与减速器2的输入端相连，伺服电机1输出端朝向减速器2输入端一侧。减速器2设置在与伺服电机1相同的轴向上，减速器2的输出端与减速箱体3的输入端同轴并相连。减速箱体3的输出端与缸体组件4的输入端同轴并相连，缸体组件4的输出端与自身主体轴线平行但不同轴布置。

在正常工作工程中，伺服电机1输出一定的转矩和转速，其通过减速器2和减速箱体3，变换为要求的转矩和转速并作为缸体组件4的输入，缸体组件4收到该转矩和转速后，转换为最终的推拉力和线速度而输出。

如图3所示，减速箱体3包括箱体31、盖板32、主动轮33、主动轮挡板34、从动轮35、从动轮挡板36和传动带37。

箱体31和盖板32连接而组成一个密封腔体，其内部包含着传动轮系(主要由主动轮33、从动轮35和传动带37组成)，主动轮33作为减速箱体3的输入端与减速器2的输出端连接，且主动轮挡板34对该连接作接轴向固定；从动轮35作为减速箱体3的输出端与缸体组件4的输入端相连，且从动轮挡板36对该连接作轴向固定；传动带37为主动轮33和从动轮35的传动连接枢纽。

如图4，5所示，缸体组件4包括丝杠41、左轴承组件42、螺母组件43、右轴承组件44、缸体45、耳片组件46和密封件47。

缸体组件4主要通过丝杠41传动实现将输入的转矩和转速转换为推拉力和线速度，但由于丝杠传动对翻转力矩和径向力的敏感性，其须克服输出端负载对丝杠传动产生的翻转力矩和径向力。本实施例下，通过螺母组件43上的撑导向件(左耐磨环432、右耐磨环435，见图6)对螺母433产生方向相反、大小相等的翻转力矩进行平衡。

缸体组件4的丝杠传动时，螺母433将产生周向力，须加以平衡以防止螺母433自转，从而保证电动推杆稳定输出。在本实施例下，通过耳片组件46与缸体45滑槽导向产生方向相反、大小相等的周向力以平衡所述周向力。

左轴承组件42与右轴承组件44的轴承座的底平面共面，并作为整机安装平面。缸体45的左端面、右端面分别连接到左轴承组件42、右轴承组件44的右端面、左端面；耳片组件46以导向片463与缸体45滑槽形成滑移副；密封件47分别与耳片组件46和缸体45相连，对缸体组件内腔密封保护。丝杠41左端、右端的光轴部分别与左轴承组件42、右轴承组件44各自的轴承相连；螺母组件43安装在丝杠41轴上，形成螺旋传动副。

如图6所示，左轴承组件42包括轴承421、轴承座422、轴承端盖423、轴承油封424、轴承挡圈425、轴承挡圈426、锁紧螺母427和左缓冲垫428。

轴承421、轴承挡圈425、轴承挡圈426、轴承油封424、轴承端盖423和锁紧螺母427整体安装于轴承座422的内孔中；轴承421的内孔与丝杠41光轴过盈连接，轴承挡圈425和轴承挡圈426的内孔与丝杠41光轴间隙连接，锁紧螺母427配合丝杠41螺纹对轴承421进行锁紧；轴承421外圈与轴承座422内孔过渡配合安装；左缓冲垫428安装固定于轴承座422的端面上，当螺母组件43与左轴承组件42将发生机械碰撞时，左缓冲垫428对碰撞进行机械缓冲。

如图7所示，螺母组件43包括左法兰431、左耐磨环432、螺母433、螺母套434、右耐磨环435和右法兰436。

螺母433的左端与左法兰431螺纹连接后，插入螺母套434左侧孔并端面贴合固定；左耐磨环432、右耐磨环435分别安装于螺母434外圆面两端，其外圆面与缸体45的内孔，以形成配合以导向；右法兰436固定于螺母433的右侧，其与左法兰431分别对右耐磨环435和左耐磨环432进行轴向限位，防止其从螺母433的安装面上滑落。

如图8所示，右轴承组件44包括轴承441、轴承座442和右缓冲垫443。轴承441安装于轴承座442内孔中，右缓冲垫443安装固定于轴承座442的端面上，当螺母组件43与右轴承组件44将发生机械碰撞时，右缓冲垫442对碰撞进行机械缓冲。

如图9，10所示，耳片组件46包括耳片461、关节轴承462、导向片463和轴承挡圈464。耳片461端部设计有定位圆柱面，该定位圆柱面与螺母组件43对应定位圆柱孔配合连接；耳片461的上下平面安装固定导向片463，与缸体45的滑槽形成滑移副；关节轴承462安装于耳片461的轴承孔中，并通过轴承挡圈464进行轴向安装固定。

Claims (7)

1.一种紧凑型电动推杆，包括伺服电机(1)、减速器(2)、减速箱体(3)和缸体组件(4)，其特征在于：所述伺服电机(1)的输出端与减速器(2)的输入端相连，减速器(2)的输出端与减速箱体(3)的输入端相连，减速箱体(3)的输出端与缸体组件(4)的输入端相连，所述缸体组件(4)的输出端与缸体组件(4)的主体轴线非同轴平行布置；所述缸体组件(4)包括丝杠(41)、左轴承组件(42)、螺母组件(43)、右轴承组件(44)、缸体(45)、耳片组件(46)所述左轴承组件(42)与右轴承组件(44)的轴承座的底平面共面，并作为整机安装平面；所述缸体(45)的左端面、右端面分别连接到左轴承组件(42)、右轴承组件(44)的右端面、左端面上；所述丝杠(41)左端、右端的光轴部分别与左轴承组件(42)、右轴承组件(44)各自的轴承相连，螺母组件(43)安装在丝杠(41)轴上，形成螺旋传动副；所述耳片组件(46)通过导向片(463)与缸体(45)滑槽形成滑移副，所述耳片组件(46)与螺母组件(43)固定连接，所述耳片组件(46)的轴承内孔为输出端，沿缸体(45)上的滑槽来回运行，使电动推杆的安装空间和工作空间重合。

2.根据权利要求1的紧凑型电动推杆，其特征在于：所述螺母组件(43)包括左法兰(431)、左耐磨环(432)、螺母(433)、螺母套(434)、右耐磨环(435)和右法兰(436)，所述螺母(433)的左端与左法兰(431)螺纹连接后，插入螺母套(434)左侧孔并端面贴合固定；所述左耐磨环(432)、右耐磨环(435)分别安装于螺母(434)外圆面两端，所述左耐磨环(432)、右耐磨环(435)外圆面与缸体45的内孔形成配合以导向；所述右法兰(436)固定于螺母(433)的右侧，并与左法兰(431)分别对右耐磨环(435)和左耐磨环(432)进行轴向限位，防止其从螺母(433)的安装面上滑落。

3.根据权利要求1的紧凑型电动推杆，其特征在于：所述耳片组件(46)和缸体(45)之间还连接有密封件(47)，对缸体组件内腔密封保护。

4.根据权利要求1的紧凑型电动推杆，其特征在于：所述左轴承组件(42)包括轴承(421)、轴承座(422)、轴承端盖(423)、轴承油封(424)、轴承挡圈(425)、轴承挡圈(426)、锁紧螺母(427)和左缓冲垫(428)；所述轴承(421)、轴承挡圈(425)、轴承挡圈(426)、轴承油封(424)、轴承端盖(423)和锁紧螺母(427)整体安装于轴承座(422)的内孔中；所述轴承(421)的内孔与丝杠(41)光轴过盈连接，所述轴承挡圈(425)和轴承挡圈(426)的内孔与丝杠(41)光轴间隙连接，所述锁紧螺母(427)配合丝杠(41)螺纹对轴承(421)进行锁紧；所述轴承(421)外圈与轴承座(422)内孔过渡配合连接。

5.根据权利要求4的紧凑型电动推杆，其特征在于：所述左缓冲垫(428)安装固定于轴承座(422)的端面上，当螺母组件(43)与左轴承组件(42)将发生机械碰撞时，缓冲垫(428)对碰撞进行机械缓冲。

6.根据权利要求1的紧凑型电动推杆，其特征在于：所述右轴承组件(44)包括轴承(441)、轴承座(442)和右缓冲垫(443)，所述轴承(441)安装于轴承座(442)内孔中，右缓冲垫(443)安装固定于轴承座(442)的端面上，当螺母组件(43)与右轴承组件(44)将发生机械碰撞时，右缓冲垫(442)对碰撞进行机械缓冲。

7.根据权利要求1的紧凑型电动推杆，其特征在于：所述耳片组件(46)包括：耳片(461)、关节轴承(462)、导向片(463)和轴承挡圈(464)；所述耳片(461)设有定位圆柱面，所述定位圆柱面与螺母组件(43)连接；所述耳片(461)的上下平面安装固定导向片(463)，与缸体(45)的滑槽形成滑移副；关节轴承(462)安装于耳片(461)的轴承孔中，并通过轴承挡圈(464)进行轴向安装固定。

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