CN116247869A - 一种新型电动缸 - Google Patents

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周昆凤
冉益民
杨雪
胡捷
杨继彪
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Abstract

本发明涉及一种新型电动缸，包括驱动电机和传动件，所述驱动电机与传动件连接，带动传动件转动，所述传动件分别与内传动机构和外传动机构连接，内传动机构和外传动机构同步运动，负载部分别与内传动机构和外传动机构连接，负载部与内传动机构之间设有浮动连接结构，负载部伸缩时，浮动连接结构补偿伸缩误差。本发明的新型电动缸能够进一步电动缸提高传动精度、承载能力和稳定性，能够对传动误差进行补偿与修正，同时具有一定的缓冲和减震作用，具备双重自锁功能，能够减少制动效率的内部损耗，进一步提高制动效率。

Description

一种新型电动缸
技术领域
本发明涉及电动缸技术领域，特别涉及一种新型电动缸。
背景技术
随着科技的快速发展，电动缸凭借反应灵敏、定位精度高、运行平稳的特点，在某些行业逐渐代替液缸、气缸，得到越来越广泛的应用。因此，对电缸的创新设计具有重要的现实意义。目前，大多数电动缸由单一的滚珠丝杠作为传动部件，带动丝杠螺母进行轴向运动，再推动动力管作往复直线运动。但此种电动缸静承载能力较小。若采用两个传动机构驱动电动缸的耳环，其传动结构复杂度和误差的问题会影响电动缸的运行，因此，上述技术问题亟待研发解决。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种静承载能力大，提高同步传动的精度和运行的稳定性的新型电动缸。
具体技术方案如下：一种新型电动缸，包括驱动电机和传动件，所述驱动电机与传动件连接，带动传动件转动，所述传动件分别与内传动机构和外传动机构连接，内传动机构和外传动机构同步运动，负载部分别与内传动机构和外传动机构连接，负载部与内传动机构之间设有浮动连接结构，负载部伸缩时，浮动连接结构补偿伸缩误差。
作为优选方案，所述内传动机构包括驱动件，外传动机构包括活塞杆，驱动件位于活塞杆内，驱动件与活塞杆同向运动，驱动件通过浮动连接结构与负载部连接，活塞杆与负载部连接。
作为优选方案，所述外传动机构包括滚珠丝杠螺母和键，传动件的外螺纹与滚轴丝杠螺母螺纹连接，滚珠丝杠螺母通过键与活塞杆连接。
作为优选方案，传动件的内螺纹与驱动件螺纹连接。
作为优选方案，所述驱动件为梯形丝杠。
作为优选方案，浮动连接结构包括设置于驱动件和负载部之间的浮动装置，所述浮动装置包括安装座，安装座与活塞杆连接，安装座与负载部之间形成容纳腔，浮动装置包括浮动组件，浮动组件设置在容纳腔内，负载部伸缩时，浮动组件变形补偿伸缩误差。
作为优选方案，所述浮动组件包括连接件，驱动件穿过安装座与连接件连接，连接件设置在容纳腔内。
作为优选方案，所述浮动组件包括弹性组件，弹性组件设置在连接件上，弹性组件位于驱动件和负载部之间。
作为优选方案，弹性组件包括第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件分别设置在连接件两端。
作为优选方案，第一弹性件位于连接件和安装座之间，第二弹性件位于连接件和负载部之间。
本发明的技术效果：1、传动结构简单，传动平稳、可靠，使电动缸既具有滚珠丝杠传动精度高的特点、还具有梯形丝杠承载能力大、能够自锁的优点，能够进一步电动缸提高传动精度、承载能力和稳定性。2、采用浮动连接结构，对活塞杆和梯形丝杠之间产生的轴向误差进行补偿与修正，同时具有一定的缓冲和减震作用，能够进一步提高该种电动缸同步传动的精度和运行的稳定性。3、采用电机制动和梯形丝杠自锁效果共同作用于活塞杆，使活塞杆具备双重自锁功能，相较于传统电动缸的单一制动方式，该结构使电动缸实现从丝杠级进行制动，比电机制动和逆止器制动更加接近负载，能够减少制动效率的内部损耗，进一步提高制动效率。
附图说明
图1是本发明实施例的一种新型电动缸的示意图。
图2是本发明实施例的一种新型电动缸的剖视图。
图3是本发明图1中A部分的放大图。
图4是本发明图2中B部分的放大图。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
如图1至图4所示，本实施例的一种新型电动缸，包括驱动电机1和传动件2，所述驱动电机1与传动件2连接，带动传动件2转动。所述传动件2分别与内传动机构3和外传动机构4连接，内传动机构3和外传动机构4同步运动。负载部5分别与内传动机构3和外传动机构4连接，负载部5与内传动机构3之间设有浮动连接结构100，负载部5伸缩时，浮动连接结构100补偿伸缩误差。上述技术方案中，通过驱动电机1带动传动件2转动，传动件2带动内、外传动机构同步运动，共同推动负载部动作，从而提高电动缸的承载能力。通过设置浮动连接结构100，能够实现内传动机构3与负载部5的浮动连接，内、外传动机构同步运动误差，能够进一步同步精度，提高电动缸运行的稳定性。本实施例中，所述驱动电机1与减速器6连接，减速器6与传动件2连接，从而通过减速器6匹配转速和扭矩。
本实施例中，所述内传动机构3包括驱动件31，外传动机构4包括活塞杆41，驱动件31位于活塞杆41内，驱动件31与活塞杆41同向运动，驱动件31通过浮动连接结构100与负载部5连接，活塞杆41与负载部5连接。所述驱动件31与活塞杆41同轴设置，驱动件41位于活塞杆41内，当驱动件31和活塞杆41作伸缩运动时，由于制造和装配过程中存在一定程度的误差，使驱动件31和活塞杆41的伸缩量不一致。驱动件31和活塞杆41的伸缩量不一致所产生的接触压力传递给浮动连接结构100，从而吸收该接触压力。
本实施例中，所述外传动机构4包括滚珠丝杠螺母42和键43，传动件2的外螺纹21与滚轴丝杠螺母42螺纹连接，滚珠丝杠螺母42通过键43与活塞杆41连接。从而使传动件2转动能够带动滚轴丝杠螺母42运动，然后通过键43带动活塞杆41运动。传动件2的内螺纹22与驱动件31螺纹连接，从而驱动件31能够带动传动件2运动，传动件2能够同步带动活塞杆41和驱动件31运动。本实施例的所述传动件2为滚珠丝杠，所述驱动件31为梯形丝杠，所述负载部5为耳环。滚珠丝杠通过内外传动结构将驱动电机1的扭矩同时传递给活塞杆41和梯形丝杠，活塞杆和梯形丝杠共同推动负载部进行往复直线运动。该传动形式结构简单，传动平稳、可靠，使电动缸既具有滚珠丝杠传动精度高的特点、还具有梯形丝杠承载能力大的优点，能够进一步电动缸提高传动精度和承载能力。
本实施例中，浮动连接结构100包括设置于驱动件31和负载部5之间的浮动装置7，所述浮动装置7包括安装座71，安装座71与活塞杆41连接，安装座71与负载部5之间形成容纳腔72。浮动装置包括浮动组件73，浮动组件73设置在容纳腔72内，负载部5伸缩时，浮动组件73变形补偿伸缩误差。梯形丝杠与活塞杆伸缩量的不一致被浮动组件73的形变量得以修正，从而保证了两者运动的同步性。所述浮动组件73包括连接件731，驱动件31穿过安装座71与连接件731连接，连接件731设置在容纳腔72内。所述浮动组件73包括弹性组件732，弹性组件732设置在连接件731上，弹性组件位于驱动件31和负载部5之间，通过弹性组件的变形补偿误差。弹性组件732包括第一弹性件733和第二弹性件734，第一弹性件733和第二弹性件734分别设置在连接件731两端，从而当负载部5左右移动时，两端都能够通过弹性件变形补偿误差。第一弹性件733位于连接件731和安装座71之间，第二弹性件734位于连接件731和负载部5之间。本实施例中，第一弹性件和第二弹性件均为碟簧，所述连接件为碟簧螺母。活塞杆41通过内螺纹与负载部5连接。负载部5的内螺纹与安装座71连接，安装座71与梯形丝杠的末端配合安装，两片碟簧通过碟簧螺母压紧在活塞杆41与负载部5之间。当活塞杆41和梯形丝杠之间存在伸缩量差时，会使浮动组件内部产生接触压力，碟簧受力发生相应程度的变形，使伸缩量差得以修正。
本实施例的新型电动缸工作原理如下：驱动电机1输出的动力由减速器6首先传递给滚珠丝杠，滚珠丝杠旋转带动滚珠丝杠螺母作直线运动，滚珠丝杠螺母通过键与活塞杆41连接，活塞杆41通过螺纹与负载部5连接，通过上述传动原理，驱动电机1的旋转运动最终转化为负载部的直线运动。
同时，滚珠丝杠通过内螺纹与梯形丝杠连接，将旋转运动传递给梯形丝杠，梯形丝杠作直线运动，梯形丝杠末端与负载部5连接，推动负载部作直线运动。通过上述同步传动方式，滚珠丝杠通过内外传动结构将驱动电机的扭矩同时传递给活塞杆41和梯形丝杠，活塞杆41和梯形丝杠共同推动负载部5进行往复直线运动。该传动形式结构简单，传动平稳、可靠，使电动缸既具有滚珠丝杠传动精度高的特点、还具有梯形丝杠承载能力大的优点，能够进一步电动缸提高传动精度和承载能力。
此外，采用通过梯形丝杠，梯形丝杠的螺旋升角小于摩擦角而具备自锁性这一显著优势，能够进一步提高设备运行的安全性。当电动缸需要制动时，驱动电机的制动力通过滚珠丝杠副传递给活塞杆，活塞杆停止运动。同时，由于活塞杆也与梯形丝杠连接，梯形丝杠得自锁功能能够达到活塞杆无法反向运动的效果，使活塞杆锁死在规定位置，达到电动缸双重制动的效果。
本实施例的一种新型电动缸具有以下优点：1、传动结构简单，传动平稳、可靠，使电动缸既具有滚珠丝杠传动精度高的特点、还具有梯形丝杠承载能力大、能够自锁的优点，能够进一步电动缸提高传动精度、承载能力和稳定性。2、采用浮动连接结构，对活塞杆和梯形丝杠之间产生的轴向误差进行补偿与修正，同时具有一定的缓冲和减震作用，能够进一步提高该种电动缸同步传动的精度和运行的稳定性。3、采用电机制动和梯形丝杠自锁效果共同作用于活塞杆，使活塞杆具备双重自锁功能，相较于传统电动缸的单一制动方式，该结构使电动缸实现从丝杠级进行制动，比电机制动和逆止器制动更加接近负载，能够减少制动效率的内部损耗，进一步提高制动效率。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电动缸，包括驱动电机和传动件，其特征在于，所述驱动电机与传动件连接，带动传动件转动，所述传动件分别与内传动机构和外传动机构连接，内传动机构和外传动机构同步运动，负载部分别与内传动机构和外传动机构连接，负载部与内传动机构之间设有浮动连接结构，负载部伸缩时，浮动连接结构补偿伸缩误差。
2.根据权利要求1所述的新型电动缸，其特征在于，所述内传动机构包括驱动件，外传动机构包括活塞杆，驱动件位于活塞杆内，驱动件与活塞杆同向运动，驱动件通过浮动连接结构与负载部连接，活塞杆与负载部连接。
3.根据权利要求2所述的新型电动缸，其特征在于，所述外传动机构包括滚珠丝杠螺母和键，传动件的外螺纹与滚轴丝杠螺母螺纹连接，滚珠丝杠螺母通过键与活塞杆连接。
4.根据权利要求2所述的新型电动缸，其特征在于，传动件的内螺纹与驱动件螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的新型电动缸，其特征在于，所述驱动件为梯形丝杠。
6.根据权利要求2所述的新型电动缸，其特征在于，浮动连接结构包括设置于驱动件和负载部之间的浮动装置，所述浮动装置包括安装座，安装座与活塞杆连接，安装座与负载部之间形成容纳腔，浮动装置包括浮动组件，浮动组件设置在容纳腔内，负载部伸缩时，浮动组件变形补偿伸缩误差。
7.根据权利要求6所述的电动缸的浮动连接结构，其特征在于，所述浮动组件包括连接件，驱动件穿过安装座与连接件连接，连接件设置在容纳腔内。
8.根据权利要求7所述的电动缸的浮动连接结构，其特征在于，所述浮动组件包括弹性组件，弹性组件设置在连接件上，弹性组件位于驱动件和负载部之间。
9.根据权利要求8所述的电动缸的浮动连接结构，其特征在于，弹性组件包括第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件分别设置在连接件两端。
10.根据权利要求9所述的电动缸的浮动连接结构，其特征在于，第一弹性件位于连接件和安装座之间，第二弹性件位于连接件和负载部之间。
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