CN206099636U - 一种花键传动多级电动缸 - Google Patents

Abstract

一种花键传动多级电动缸，属于电动缸技术领域，所解决的技术问题是提供一种占用空间小、工作行程长、传递扭矩大的电动缸，所采用的技术方案：外套筒内腔设置有二级套筒，二级套筒内腔设置有空心活塞杆，空心活塞杆距离缸底较近的一端通过连接有二级螺母，空心活塞杆内腔设有与二级螺母螺纹连接的二级空心丝杆，二级空心丝杆内腔设置有一级套筒，一级套筒一端连接有一级螺母，一级套筒内腔设置有与一级螺母螺纹连接的一级空心丝杆，一级空心丝杆一端与内腔设置有导向杆的二级空心丝杆连接，缸底外侧设有与一级套筒连接的第二传动齿轮；第二传动齿轮啮合有与伺服电机输出端连接的第一传动齿轮，本实用新型应用于电动缸。

Description

一种花键传动多级电动缸

技术领域

一种花键传动多级电动缸，属于电动缸技术领域。

背景技术

现有技术中，电动缸在国内外以及广泛应用，但是市场上的电动缸一般为一级传动装置，工作行程受到缸体自身尺寸的限制，无法满足较大工作行程的需要。如果加长缸体自身尺寸又会占用较大的空间，这对于安装空间比较紧张的设备来说应用困难。同时，现有的一级电动缸传递扭矩也不够大，不能够满足大扭矩传递的需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种占用空间小、工作行程长、传递扭矩大的电动缸。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案：一种花键传动多级电动缸，包括导向杆、一级空心丝杆、一级套筒、二级空心丝杆、空心活塞杆、二级套筒、外套筒、缸底、一级螺母、二级螺母、导向套Ⅱ、导向套Ⅰ、轴承座、轴承、减速器、伺服电机、第二传动齿轮、第一传动齿轮、压盖、拉线传感器和支耳；

所述外套筒一端与缸底连接，另一端设有配合二级套筒伸缩的导向套Ⅱ，同时在外套筒设置导向套Ⅱ的一端设有拉线传感器；

在所述外套筒内腔设置有二级套筒，所述二级套筒距离缸底较远的一端设有配合空心活塞杆伸缩的导向套Ⅰ；

在所述二级套筒内腔设置有空心活塞杆，空心活塞杆距离缸底较近的一端通过连接有二级螺母、距离缸底较远的一端连接有支耳；

在所述空心活塞杆内腔设置有二级空心丝杆并且二级空心丝杆与二级螺母螺纹连接，所述二级空心丝杆距离缸底较近的一端设有内花键；

在所述二级空心丝杆内腔设置有一级套筒，所述一级套筒一端通过轴承与缸底连接，另一端连接有一级螺母，并且在连接一级螺母的一端还设有与二级空心丝杆的内花键配合的外花键；

在所述一级套筒内腔设置有一级空心丝杆并且一级空心丝杆与一级螺母螺纹连接，所述一级空心丝杆距离缸底较远的一端通过轴承、轴承座与二级空心丝杆连接；

在所述一级空心丝杆内腔设置有导向杆，并且在一级空心丝杆距离缸底较近的一端设有内花键、在导向杆距离缸底较远的一端设有与一级空心丝杆内花键配合的外花键；

在所述缸底外侧设有与一级套筒连接的第二传动齿轮；所述第二传动齿轮啮合有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与减速器输出端连接，所述减速器输入端与伺服电机输出端连接；

在第二传动齿轮、第一传动齿轮外部罩有压盖，所述压盖与导向杆端部连接。

所述一级套筒通过一级螺钉与一级螺母连接；

所述空心活塞杆一端通过二级螺钉与二级螺母连接。

所述二级空心丝杆与二级螺母为梯形螺纹连接；

所述一级空心丝杆与一级螺母为梯形螺纹连接。

所述一级套筒一端通过圆锥滚子轴承与缸底连接；

所述一级空心丝杆距离缸底较远的一端通过圆锥滚子轴承、轴承座与二级空心丝杆连接。

所述外套筒与缸底连接一端还设有防尘圈；

所述空心活塞杆端部、导向套Ⅱ、导向套Ⅰ均设有导向环，在所述导向套Ⅱ、导向套Ⅰ还设有防尘圈。

所述一级空心丝杆距离缸底较远的一端还设有紧固圆锥滚子轴承、轴承座的锁紧螺母。

本实用新型和现有技术相比具有以下有益效果。

一、本实用新型通过伺服电机带动第一传动齿轮、通过第一传动齿轮带动第二传动齿轮将伺服电机的旋转运动传递到一级套筒使之转动，一级套筒的转动带动一级螺母实现同步转动，由于一级螺母和一级空心丝杆通过梯形螺纹连接，因此一级螺母的转动驱动一级空心丝杆实现直线伸出运动，而导向杆的外花键和一级空心丝杆的内花键啮合，一是阻止一级空心丝杆跟随一级螺母转动，二是一级空心丝杆直线伸出时起导向的作用；

一级空心丝杆直线伸出的同时推动二级空心丝杆、二级螺母、二级套筒同步伸出，随着一级空心丝杆的伸出，一级套筒外花键与二级空心丝杆内花键逐渐啮合，啮合后一级套筒转动的同时通过啮合的花键驱动二级空心丝杆同向同速转动，由于二级螺母与二级空心丝杆通过梯形螺纹连接，因此二级螺母的转动驱动空心活塞杆以及支耳实现直线伸出运动，空心活塞杆伸出到与导向套Ⅰ接触后，推动二级套筒同步伸出，直到二级套筒伸出到与导向套Ⅱ接触；

空心活塞杆伸出到位后，拉线传感检测伸出距离，反馈信号，伸出结束，实现全闭环控制，能将行程精度控制在0.1mm范围内，定位精确；

反之，如需收回空心活塞杆、二级套筒等，通过伺服电机反向带动第一传动齿轮、第二传动齿轮即可实现收回动作；

如此，本实用新型就灵活、平稳的实现了伸出以及收回动作，反应速度快、传动效率高，同时内外花键啮合实现的传动力矩大，外套筒实现支承作用，使伸出状态更加稳定可靠性。

二、本实用新型结构紧凑，占用空间小，能够广泛应用于空间较小、最小安装距偏小、工作行程长、传递扭矩大的工作场合。

附图说明

图1为本实用新型的收回状态图。

图2为本实用新型二级螺母与二级丝杆连接结构放大图。

图3为本实用新型一级螺母与一级空心丝杆连接结构放大图。

图4为本实用新型的伸出状态图。

图5 为本实用新型导向杆与一级空心丝杆、一级套筒与一级空心丝杆连接结构图。

图中，1为导向杆，2为一级空心丝杆，3为一级套筒，4为二级空心丝杆，5为空心活塞杆，6为二级套筒，7为外套筒，8为缸底，9为一级螺母，10为二级螺母，11为导向套Ⅱ，12为导向套Ⅰ，13为轴承座，14为圆锥滚子轴承，15为一级螺钉，16为二级螺钉，17为锁紧螺母，18为减速器，19为伺服电机，20为第二传动齿轮，21为第一传动齿轮，22为导向环，23为防尘圈，24为压盖，25为拉线传感器，26为支耳。

具体实施方式

如图1-图5所示，一种花键传动多级电动缸，包括导向杆1、一级空心丝杆2、一级套筒3、二级空心丝杆4、空心活塞杆5、二级套筒6、外套筒7、缸底8、一级螺母9、二级螺母10、导向套Ⅱ11、导向套Ⅰ12、轴承座13、轴承14、减速器18、伺服电机19、第二传动齿轮20、第一传动齿轮21、压盖24、拉线传感器25和支耳26；

所述外套筒7一端与缸底8连接，另一端设有配合二级套筒6伸缩的导向套Ⅱ11，同时在外套筒7设置导向套Ⅱ11的一端设有拉线传感器25；

在所述外套筒7内腔设置有二级套筒6，所述二级套筒6距离缸底8较远的一端设有配合空心活塞杆5伸缩的导向套Ⅰ12；

在所述二级套筒6内腔设置有空心活塞杆5，空心活塞杆5距离缸底8较近的一端通过连接有二级螺母10、距离缸底8较远的一端连接有支耳26；

在所述空心活塞杆5内腔设置有二级空心丝杆4并且二级空心丝杆4与二级螺母10螺纹连接，所述二级空心丝杆4距离缸底8较近的一端设有内花键；

在所述二级空心丝杆4内腔设置有一级套筒3，所述一级套筒3一端通过轴承14与缸底8连接，另一端连接有一级螺母9，并且在连接一级螺母9的一端还设有与二级空心丝杆4的内花键配合的外花键；

在所述一级套筒3内腔设置有一级空心丝杆2并且一级空心丝杆2与一级螺母9螺纹连接，所述一级空心丝杆2距离缸底8较远的一端通过轴承14、轴承座13与二级空心丝杆4连接；

在所述一级空心丝杆2内腔设置有导向杆1，并且在一级空心丝杆2距离缸底8较近的一端设有内花键、在导向杆1距离缸底8较远的一端设有与一级空心丝杆2内花键配合的外花键；

在所述缸底8外侧设有与一级套筒3连接的第二传动齿轮20；所述第二传动齿轮20啮合有第一传动齿轮21，所述第一传动齿轮21与减速器18输出端连接，所述减速器18输入端与伺服电机19输出端连接；

在第二传动齿轮20、第一传动齿轮21外部罩有压盖24，所述压盖24与导向杆1端部连接。

所述一级套筒3通过一级螺钉15与一级螺母9连接；

所述空心活塞杆5一端通过二级螺钉16与二级螺母10连接。

所述二级空心丝杆4与二级螺母10为梯形螺纹连接；

所述一级空心丝杆2与一级螺母9为梯形螺纹连接。

所述一级套筒3一端通过圆锥滚子轴承14与缸底8连接；

所述一级空心丝杆2距离缸底8较远的一端通过圆锥滚子轴承14、轴承座13与二级空心丝杆4连接。

所述外套筒7与缸底8连接一端还设有防尘圈23；

所述空心活塞杆5端部、导向套Ⅱ11、导向套Ⅰ12均设有导向环22，在所述导向套Ⅱ11、导向套Ⅰ12还设有防尘圈23。

所述一级空心丝杆2距离缸底8较远的一端还设有紧固圆锥滚子轴承14、轴承座13的锁紧螺母17。

所述伺服电机19、减速器18、拉线传感器25均为现有技术。

本实用新型适用与工业行业、机械设备、娱乐行业、试验设备等多个领域，因其集成度高、占用空间小、反应速度快、传动效率高、精度高而得到广泛的而应用。

本实用新型的装配步骤如下：

一、将一级螺母9装配至一级空心丝杆2所示位置；

二、将一级套筒3装配至附图1所示位置，并用一级螺钉15将一级螺母9、一级套筒3装配为一体；

三、将装配为一体的一级螺母9和一级套筒3按附图1装配至二级空心丝杆4内图所示位置；

四、将一级空心丝杆2装配至一级套筒3内附图1所示位置，装配圆锥滚子轴承14、轴承座13，并用锁紧螺母17锁紧圆锥滚子轴承14和轴承座13；用螺钉连接轴承座13和二级空心丝杆4；

五、将二级螺母10装配于附图1所示位置；

六、将空心活塞杆5装配至附图1所示位置，并用二级螺钉16将二级螺母10、空心活塞杆5连接为一体，并将导向环22装配至空心活塞杆5上；

七、将二级套筒6装配至附图1所示位置；

八、将外套筒7装配至附图1所示位置；

九、将圆锥滚子轴承14装配至一级套筒3左端附图1所示位置；

十、将缸底8装配至附图1所示位置，并通过螺钉将其与外套筒7连接；

十一、将第二传动齿轮21装配至一级套筒3附图1所示位置，用挡圈限位；

十二、将伺服电机19、减速器18、缸底8用螺钉连接为一体；

十三、将第一传动齿轮21装配至附图1所示位置，并用螺母锁紧；

十四、将压盖24装配至图示位置，并用螺钉与缸底8连接为一体；

十五、将圆锥滚子轴承14装配至一级套筒3和压盖24所示位置，并用放松垫圈和螺母锁紧；

十六、将导向杆1装配至一级空心丝杆2内，并用螺钉将导向杆1与压盖24连接为一体；

十七、将导向环22、防尘圈23装配至导向套Ⅰ12、导向套Ⅱ11内；

十八、将导向套Ⅰ12、导向套Ⅱ11装配至二级套筒6、外套筒7右端并拧紧；

十九、将支耳26装配至空心活塞杆5右端，并用螺钉将其连接为一体；

二十、将装配为一体的一级螺母9和一级套筒3按附图1装配至一级空心丝杆2所示位置；

二十一、将拉线传感器25装配至附图1所示位置；

二十二、参照附图1、附图2进行试验，实现本实用新型的伸缩和收回，使伸出和收回状态灵活、可靠。

上述实施例是对本实用新型结构的解释而非限制，在不脱离本实用新型原理前提下所作的变形也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种花键传动多级电动缸，其特征在于：包括导向杆（1）、一级空心丝杆（2）、一级套筒（3）、二级空心丝杆（4）、空心活塞杆（5）、二级套筒（6）、外套筒（7）、缸底（8）、一级螺母（9）、二级螺母（10）、导向套Ⅱ（11）、导向套Ⅰ（12）、轴承座（13）、轴承（14）、减速器（18）、伺服电机（19）、第二传动齿轮（20）、第一传动齿轮（21）、压盖（24）、拉线传感器（25）和支耳（26）；

所述外套筒（7）一端与缸底（8）连接，另一端设有配合二级套筒（6）伸缩的导向套Ⅱ（11），同时在外套筒（7）设置导向套Ⅱ（11）的一端设有拉线传感器（25）；

在所述外套筒（7）内腔设置有二级套筒（6），所述二级套筒（6）距离缸底（8）较远的一端设有配合空心活塞杆（5）伸缩的导向套Ⅰ（12）；

在所述二级套筒（6）内腔设置有空心活塞杆（5），空心活塞杆（5）距离缸底（8）较近的一端通过连接有二级螺母（10）、距离缸底（8）较远的一端连接有支耳（26）；

在所述空心活塞杆（5）内腔设置有二级空心丝杆（4）并且二级空心丝杆（4）与二级螺母（10）螺纹连接，所述二级空心丝杆（4）距离缸底（8）较近的一端设有内花键；

在所述二级空心丝杆（4）内腔设置有一级套筒（3），所述一级套筒（3）一端通过轴承（14）与缸底（8）连接，另一端连接有一级螺母（9），并且在连接一级螺母（9）的一端还设有与二级空心丝杆（4）的内花键配合的外花键；

在所述一级套筒（3）内腔设置有一级空心丝杆（2）并且一级空心丝杆（2）与一级螺母（9）螺纹连接，所述一级空心丝杆（2）距离缸底（8）较远的一端通过轴承（14）、轴承座（13）与二级空心丝杆（4）连接；

在所述一级空心丝杆（2）内腔设置有导向杆（1），并且在一级空心丝杆（2）距离缸底（8）较近的一端设有内花键、在导向杆（1）距离缸底（8）较远的一端设有与一级空心丝杆（2）内花键配合的外花键；

在所述缸底（8）外侧设有与一级套筒（3）连接的第二传动齿轮（20）；所述第二传动齿轮（20）啮合有第一传动齿轮（21），所述第一传动齿轮（21）与减速器（18）输出端连接，所述减速器（18）输入端与伺服电机（19）输出端连接；

在第二传动齿轮（20）、第一传动齿轮（21）外部罩有压盖（24），所述压盖（24）与导向杆（1）端部连接。

2.根据权利要求1所述的一种花键传动多级电动缸，其特征在于：所述一级套筒（3）通过一级螺钉（15）与一级螺母（9）连接；

所述空心活塞杆（5）一端通过二级螺钉（16）与二级螺母（10）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种花键传动多级电动缸，其特征在于：所述二级空心丝杆（4）与二级螺母（10）为梯形螺纹连接；

所述一级空心丝杆（2）与一级螺母（9）为梯形螺纹连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种花键传动多级电动缸，其特征在于：所述一级套筒（3）一端通过圆锥滚子轴承（14）与缸底（8）连接；

所述一级空心丝杆（2）距离缸底（8）较远的一端通过圆锥滚子轴承（14）、轴承座（13）与二级空心丝杆（4）连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种花键传动多级电动缸，其特征在于：所述外套筒（7）与缸底（8）连接一端还设有防尘圈（23）；

所述空心活塞杆（5）端部、导向套Ⅱ（11）、导向套Ⅰ（12）均设有导向环（22），在所述导向套Ⅱ（11）、导向套Ⅰ（12）还设有防尘圈（23）。

6.根据权利要求1或2所述的一种花键传动多级电动缸，其特征在于：所述一级空心丝杆（2）距离缸底（8）较远的一端还设有紧固圆锥滚子轴承（14）、轴承座（13）的锁紧螺母（17）。