CN117028508A - 一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，涉及线性致动器技术领域，包括电机、丝杆和螺母，所述电机与丝杆传动连接，所述螺母包括分体设置的螺母本体、连接件和锁定插销，所述螺母本体与所述丝杆螺纹连接，所述锁定插销具有使连接件与螺母本体固定的锁定状态和使连接件与螺母本体固定能够相对移动的释放状态，所述螺母上设有用于磁吸所述锁定插销并使所述锁定插销保持在锁定状态的磁吸件。上述线性致动器紧急情况下可以快速解除锁定关系，且不需要进入封闭空间。

Description

一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器

技术领域

本发明涉及线性致动器技术领域，尤其是涉及一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器。

背景技术

线性致动器是一种常用的驱动机构，会被应用在一些封闭空间或者人工难以操作的场合，如在化工设备内、液体内、人体内、工具不能或不便直接进入的气体环境内等。当线性致动器在封闭空间内应用并失效时，由于人工难以直接进行接触操作，导致其难以改变锁定状态或释放速度，可能导致急迫状况或危险。

发明内容

本发明为了克服现有技术中线性致动器在封闭空间内应用并失效时，难以改变其锁定状态或释放速度的不足，提供一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，紧急情况下可以快速解除锁定关系，且不需要进入封闭空间。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，包括电机、丝杆和螺母，所述电机与丝杆传动连接，所述螺母包括分体设置的螺母本体、连接件和锁定插销，所述螺母本体与所述丝杆螺纹连接，所述锁定插销具有使连接件与螺母本体固定的锁定状态和使连接件与螺母本体固定能够相对移动的释放状态，所述螺母上设有用于磁吸所述锁定插销并使所述锁定插销保持在锁定状态的磁吸件。

上述技术方案中，所述线性致动器可以用于各种封闭空间或人工难以直接进行接触操作的场合。所述连接件与执行件连接，当所述线性致动器出现故障或者其他特殊紧急情况，需要将执行件与丝杆解除连接关系时，可以使用外部强磁铁靠近所述锁定插销，外部强磁铁靠近所述锁定插销并达到一定距离时，该强磁铁的磁场可以抵消磁吸件对锁定插销磁吸力，同时对锁定插销产生较大磁吸力，从而使所述锁定插销被磁吸移动，从锁定状态切换至释放状态，使螺母本体与连接件之间的固定关系解除，从而使连接在连接件上的执行件被释放，使所述执行件可以脱离传动结构进行紧急移动。上述紧急释放过程中，不需要进入封闭空间，可以实现隔空释放。

作为优选，所述锁定插销处于锁定状态时，所述锁定插销同时插入所述连接件和所述螺母本体，所述锁定插销处于释放状态时，所述锁定插销至少脱离所述连接件和所述螺母本体中的一个。

上述技术方案中，所述锁定插销同时插入所述连接件和所述螺母本体，可以将所述连接件和所述螺母本体锁定，使两者不能相对移动。所述锁定插销脱离所述连接件和所述螺母本体中的至少一个时，所述锁定插销对连接件和螺母本体的锁定作用消失，连接件和螺母本体可以相对移动。

作为优选，所述螺母本体与所述连接件沿所述丝杆的轴向滑动。

作为优选，所述连接件上设有滑槽，所述螺母本体与滑槽适配且与滑槽滑动连接；或，所述螺母本体上设有滑槽，所述连接件与滑槽适配且与滑槽滑动连接。所述方案可以实现螺母本体与连接件的滑动连接，所述锁定插销处于锁定状态时，可以使连接件与螺母本体可靠地固定在一起。所述锁定插销处于释放状态时，连接件与螺母本体又可以沿滑动连接的滑动方向快速脱离，不易卡死。

作为优选，所述磁吸件为U形磁铁，所述锁定插销处于锁定状态时，所述U形磁铁的南北极均朝向所述锁定插销并与所述锁定插销接触。所述方案既可以增加所述磁吸件对所述锁定插销磁吸的稳定性，又可以使所述锁定插销与U形磁铁形成一个封闭的结构，使U形磁铁的磁力线尽可能少地泄漏到锁定插销与U形磁铁之外，可以减少对磁吸件对外部结构的磁吸力，避免磁吸件在人体或其它密封空间内吸附磁性物质。

作为优选，所述锁定插销的数量为两个，两个锁定插销设置在所述丝杆的相对两侧。所述结构可以使所述锁定插销对螺母本体和连接件的锁定效果更加可靠稳定。

作为优选，所述两个锁定插销设置于所述螺母的同一端面上。所述结构方便操作人员通过外部强磁铁同时将两个锁定插销切换至释放状态。

作为优选，所述锁定插销沿轴向分为第一轴部和第二轴部，所述第一轴部设置在所述螺母本体内，所述第二轴部设置在所述连接件内。上述技术方案中，所述锁定插销可以沿着锁定插销的轴向依次插入连接件和螺母本体，所述锁定插销处于释放状态时，所述锁定插销仍可以有部分结构处于所述连接件内，避免锁定插销完全脱离连接件，便于后续进行复位。

作为优选，所述螺母本体上设第一锁定槽，所述连接件上设有第二锁定槽，第一锁定槽的横截面和第二锁定槽的横截面围成的横截面与所述锁定插销的横截面适配。上述技术方案中，所述锁定插销可以同时插入连接件和螺母本体，可以增加锁定插销的受力截面积，从而使锁定插销结构强度增加。

作为优选，所述锁定插销由锁定状态切换至释放状态时的移动方向与所述丝杆的轴向垂直。所述方案保证可以在丝杆螺母正常运行过程中，传递的驱动力方向与所述锁定插销的移动方向垂直，避免所述锁定插销在丝杆螺母正常运行过程中脱离。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明部分结构的结构示意图一；

图3是本发明部分结构的结构示意图二；

图4是本发明部分结构的剖视图一；

图5是本发明部分结构的主视图；

图6是本发明部分结构的剖视图二。

图中：电机1、丝杆2、螺母3、螺母本体3.1、第一锁定槽3.1.1、连接件3.2、第二锁定槽3.2.1、锁定插销3.3、第一轴部3.3.1、第二轴部3.3.2、磁吸件3.4、执行件4、滑槽5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1至图3所示，一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，包括电机1、丝杆2和螺母3，所述电机1与丝杆2通过传动连接，所述螺母3包括分体设置的螺母本体3.1、连接件3.2和锁定插销3.3，所述螺母本体3.1与所述丝杆2螺纹连接，所述连接件3.2与执行件4连接，所述锁定插销3.3具有使连接件3.2与螺母本体3.1固定的锁定状态和使连接件3.2与螺母本体3.1固定能够相对移动的释放状态，所述螺母3上设有用于磁吸所述锁定插销3.3并使所述锁定插销3.3保持在锁定状态的磁吸件3.4。

上述技术方案中，所述线性致动器可以用于各种封闭空间或人工难以直接进行接触操作的场合。所述连接件3.2与执行件4连接，当所述线性致动器出现故障或者其他特殊紧急情况，需要将执行件4与丝杆2解除连接关系时，可以使用外部强磁铁靠近所述锁定插销3.3，外部强磁铁靠近所述锁定插销3.3并达到一定距离时，该强磁铁的磁场可以抵消磁吸件3.4对锁定插销3.3磁吸力，同时对锁定插销3.3产生较大磁吸力，从而使所述锁定插销3.3被磁吸移动，从锁定状态切换至释放状态，使螺母本体3.1与连接件3.2之间的固定关系解除，从而使连接在连接件3.2上的执行件4被释放，使所述执行件4可以脱离传动结构(丝杆和螺母)进行紧急移动。上述紧急释放过程中，不需要进入封闭空间，可以实现隔空释放。

如图1所示，所述执行件4为人工肛门，执行件4的一端与连接件3.2铰接。线性致动器包括固定件6，所述执行件4的一端与固定架6铰接。

优选的，如图2所示，所述锁定插销3.3处于锁定状态时，所述锁定插销3.3同时插入所述连接件3.2和所述螺母本体3.1，如图3所示，所述锁定插销3.3处于释放状态时，所述锁定插销3.3至少脱离所述连接件3.2和所述螺母本体3.1中的一个。

上述技术方案中，所述锁定插销3.3同时插入所述连接件3.2和所述螺母本体3.1，可以将所述连接件3.2和所述螺母本体3.1锁定，使两者不能相对移动。所述锁定插销3.3脱离所述连接件3.2和所述螺母本体3.1中的至少一个时，所述锁定插销3.3对连接件3.2和螺母本体3.1的锁定作用消失，连接件3.2和螺母本体3.1可以相对移动。

具体地，所述螺母本体3.1与所述连接件3.2沿所述丝杆2的轴向滑动。所述锁定插销3.3由锁定状态切换至释放状态时的移动方向与所述丝杆2的轴向垂直。所述方案保证可以在丝杆2螺母3正常运行过程中，传递的驱动力方向与所述锁定插销3.3的移动方向垂直，避免所述锁定插销3.3在丝杆2螺母3正常运行过程中脱离。

可以理解的，在一个实施例中，所述连接件3.2上设有滑槽5，所述螺母本体3.1与滑槽5适配且与滑槽5滑动连接。所述方案可以实现螺母本体3.1与连接件3.2的滑动连接，所述锁定插销3.3处于锁定状态时，可以使连接件3.2与螺母本体3.1可靠地固定在一起。所述锁定插销3.3处于释放状态时，连接件3.2与螺母本体3.1又可以沿滑动连接的滑动方向快速脱离，不易卡死。

可以理解的，在另一个实施例中，所述螺母本体上设有滑槽，所述连接件与滑槽适配且与滑槽滑动连接。所述方案可以实现螺母本体与连接件的滑动连接，所述锁定插销处于锁定状态时，可以使连接件与螺母本体可靠地固定在一起。所述锁定插销处于释放状态时，连接件与螺母本体又可以沿滑动连接的滑动方向快速脱离，不易卡死。

可以理解的，在一个实施例中，如图6所示，所述锁定插销3.3沿轴向分为第一轴部3.3.1和第二轴部3.3.2，所述第一轴部3.3.1设置在所述螺母本体3.1内，所述第二轴部3.3.2设置在所述连接件3.2内。上述技术方案中，所述锁定插销3.3可以沿着锁定插销3.3的轴向依次插入连接件3.2和螺母本体3.1，所述锁定插销3.3处于释放状态时，所述锁定插销3.3仍可以有部分结构处于所述连接件3.2内，避免锁定插销3.3完全脱离连接件3.2，便于后续进行复位。

可以理解的，在另一个实施例中，如图3和图4所示，所述螺母本体3.1上设第一锁定槽3.1.1，所述连接件3.2上设有第二锁定槽3.2.1，第一锁定槽3.1.1的横截面和第二锁定槽3.2.1的横截面围成的横截面与所述锁定插销3.3的横截面适配。上述技术方案中，所述锁定插销3.3可以同时插入连接件3.2和螺母本体3.1，可以增加锁定插销3.3的受力截面积，从而使锁定插销3.3结构强度增加。

可以理解的，在一个实施例中，所述锁定插销3.3由能够被磁铁磁吸的金属材料制成。可以理解的，在另一个实施例中，所述锁定插销3.3上固定有能够被磁铁磁吸的金属材料制成的部件。

可以理解的，在一个实施例中，所述电机1与丝杆2可以通过齿轮传动机构传动连接。可以理解的，在另一个实施例中，所述电机1与丝杆2直接同轴连接。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述磁吸件3.4为U形磁铁，所述锁定插销3.3处于锁定状态时，所述U形磁铁的南北极均朝向所述锁定插销3.3并与所述锁定插销3.3接触。所述方案既可以增加所述磁吸件3.4对所述锁定插销3.3磁吸的稳定性，又可以使所述锁定插销3.3与U形磁铁形成一个封闭的结构，使U形磁铁的磁力线尽可能少地泄漏到锁定插销3.3与U形磁铁之外，可以减少对磁吸件3.4对外部结构的磁吸力，避免磁吸件3.4在人体或其它密封空间内吸附磁性物质。

实施例3：

如图5所示，在实施例1的基础上，所述锁定插销3.3的数量为两个，两个锁定插销3.3设置在所述丝杆2的相对两侧。所述结构可以使所述锁定插销3.3对螺母本体3.1和连接件3.2的锁定效果更加可靠稳定。

优选的，所述两个锁定插销3.3设置于所述螺母3的同一端面上。所述结构方便操作人员通过外部强磁铁同时将两个锁定插销3.3切换至释放状态。所述两个锁定插销3.3设置于所述螺母3的同一端面上是指，所述外部强磁铁靠近该端面时，两个锁定插销3.3可以在外部强磁铁的磁吸作用下同时脱离锁定状态。

Claims (10)

1.一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，包括电机、丝杆和螺母，所述电机与丝杆传动连接，其特征是，所述螺母包括分体设置的螺母本体、连接件和锁定插销，所述螺母本体与所述丝杆螺纹连接，所述锁定插销具有使连接件与螺母本体固定的锁定状态和使连接件与螺母本体固定能够相对移动的释放状态，所述螺母上设有用于磁吸所述锁定插销并使所述锁定插销保持在锁定状态的磁吸件。

2.根据权利要求1所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述锁定插销处于锁定状态时，所述锁定插销同时插入所述连接件和所述螺母本体，所述锁定插销处于释放状态时，所述锁定插销至少脱离所述连接件和所述螺母本体中的一个。

3.根据权利要求1所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述螺母本体与所述连接件沿所述丝杆的轴向滑动。

4.根据权利要求3所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述连接件上设有滑槽，所述螺母本体与滑槽适配且与滑槽滑动连接；或，所述螺母本体上设有滑槽，所述连接件与滑槽适配且与滑槽滑动连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述磁吸件为U形磁铁，所述锁定插销处于锁定状态时，所述U形磁铁的南北极均朝向所述锁定插销并与所述锁定插销接触。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述锁定插销的数量为两个，两个锁定插销设置在所述丝杆的相对两侧。

7.根据权利要求6所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述两个锁定插销设置于所述螺母的同一端面上。

8.根据权利要求2所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述锁定插销沿轴向分为第一轴部和第二轴部，所述第一轴部设置在所述螺母本体内，所述第二轴部设置在所述连接件内。

9.根据权利要求2所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述螺母本体上设第一锁定槽，所述连接件上设有第二锁定槽，第一锁定槽的横截面和第二锁定槽的横截面围成的横截面与所述锁定插销的横截面适配。

10.根据权利要求2所述的一种具有非接触式紧急释放结构的线性致动器，其特征是，所述锁定插销由锁定状态切换至释放状态时的移动方向与所述丝杆的轴向垂直。