CN211209495U - 一种扭矩可调电缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扭矩可调电缸，包括缸体与底座，所述底座内设置有传动腔，所述传动腔内设置有与丝杆同轴的第一转轴和与丝杆垂直的第二转轴；所述第一转轴从上至下依次套设有第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述第二转轴从左至右依次套设有第三锥齿轮和第四锥齿轮；所述缸体位于底座左侧设置有伺服电机。该实用新型结构简单，设计合理，通过在底座的传动腔内设置两组传动比不同的锥齿轮副，并在底座的一侧设置可沿第二转轴轴线左右直线运动的伺服电机带动第二转轴运动，使对应的一组锥齿轮副啮合(另一组锥齿轮副则处于非啮合状态)，从而实现电缸扭矩的调节，使用方便、快捷，提高了电缸的实用性和通用性。

Description

一种扭矩可调电缸

技术领域

本实用新型涉及电缸技术领域，特别是涉及一种扭矩可调电缸。

背景技术

现有电缸的输出扭矩基本是固定不变，不能根据实际使用工况设置对应的扭矩，因此限定了电缸的承载力、加速度等性能，适用范围小；同时当电缸与使用的工况不匹配时，容易造成电缸内部零件的磨损，很大程度上影响电缸的性能、精度，降低电缸的使用寿命。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种扭矩可调电缸，可以根据实际使用的工况对其扭矩进行调节，适用于不同的工况，结构简单，设计合理，使用方便、快捷，提高了电缸的实用性和通用性，延长了电缸的使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种扭矩可调电缸，包括缸体与底座，其特征在于，所述缸体的一端与底座固定连接，另一端设置有上盖板；所述缸体内设置有驱动腔，所述驱动腔内设置有以缸体的轴线为中心转动的丝杆；

所述底座内设置有传动腔，所述传动腔内设置有与丝杆同轴的第一转轴和与丝杆垂直的第二转轴；所述第一转轴与第二转轴错位设置；所述第一转轴从上至下依次套设有第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述第二转轴从左至右依次套设有第三锥齿轮和第四锥齿轮；所述丝杆的一端贯穿底座至传动腔内与第一转轴传动连接；

所述缸体位于底座左侧设置有伺服电机；所述伺服电机的输出端贯穿底座至传动腔内与第二转轴传动连接；所述伺服电机的底部设置有支撑板，且可沿第二转轴的轴线相对支撑板带动第二转轴左右直线运动,使所述第一锥齿轮与第三锥齿轮啮合或第二锥齿轮与第四锥齿轮啮合。

所述缸体靠近上盖板的一侧内部设置有可沿缸体轴向直线运动的驱动杆，所述驱动杆的一端贯穿上盖板后延伸至缸体外侧，另一端位于缸体内部且设置有螺母；所述丝杆与螺母形成螺纹连接。

优选的，所述伺服电机(8)的底部前后两侧分别设置有导轨副，所述导轨副与支撑板固定连接；所述伺服电机的底部位于两相邻导轨副之间设置有中间开设螺纹孔的连接板；所述支撑板上位于两相邻导轨副之间的左侧设置有输出端朝向连接板的驱动电机；所述驱动电机与支撑板固定连接，且输出端设置有螺纹杆；所述螺纹杆的一端与驱动电机的输出端固定连接，另一端穿过连接板的螺纹孔后与连接板形成螺纹连接。

优选的，所述其中至少一个导轨副的外侧面上设置有与导轨副垂直的感应片，所述感应片的一端与导轨副固定连接，另一端为自由端位于伺服电机的外侧面；所述伺服电机的外侧面与感应片的自由端对应位置的左右两侧分别设置有第一限位开关和第二限位开关。

优选的，所述缸体的内壁左右两侧开设有滑槽；所述螺母的外侧壁设置有与滑槽滑动连接的导向块。

优选的，所述底座的左侧固定安装有保护罩，所述伺服电机位于保护罩内。

优选的，所述保护罩上设置有第一按钮和第二按钮。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1.该实用新型结构简单，设计合理，通过在底座的传动腔内设置两组传动比不同的锥齿轮副，并在底座的一侧设置可沿第二转轴轴线左右直线运动的伺服电机带动第二转轴运动，使对应的一组锥齿轮副啮合(另一组锥齿轮副则处于非啮合状态)，从而实现电缸扭矩的调节，使用方便、快捷，提高了电缸的实用性和通用性。

2.在伺服电机的底部设置驱动装置和导轨副，保证了伺服电机直线运动时的稳定性；同时在伺服电机的一侧设置限位装置，防止伺服电机运动的行程过大或过小，影响锥齿轮副啮合的精度，提高了电缸的整体稳定性，保证了电缸的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为图2中A-A的剖面结构示意图；

图4为本实用新型中没有保护罩的立体结构示意图；

其中：缸体1、底座2、驱动杆3、上盖板4、丝杆5、第一转轴 6、第二转轴7、伺服电机8、导轨副9、保护罩10、第一按钮11、第二按钮12、支撑板13、驱动电机14、螺纹杆15、连接板16、感应片17、第一限位开关18、第二限位开关19、传动腔21、螺母31、导向块32、第一锥齿轮61、第二锥齿轮62、第三锥齿轮71、第四锥齿轮 72、驱动腔110、滑槽111。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1-4所示，一种扭矩可调电缸，包括缸体1与底座2，其特征在于，所述缸体1的一端与底座2固定连接，另一端设置有上盖板 4；所述缸体1内设置有驱动腔110，所述驱动腔110内设置有以缸体1的轴线为中心转动的丝杆5。

如图3所示，所述底座2内设置有传动腔21，所述传动腔21内设置有与丝杆5同轴的第一转轴6和与丝杆5垂直的第二转轴7；所述第一转轴6与第二转轴7错位设置；所述第一转轴6从上至下依次套设有第一锥齿轮61和第二锥齿轮62；所述第二转轴7从左至右依次套设有第三锥齿轮71和第四锥齿轮72；所述丝杆5的一端贯穿底座2至传动腔21内与第一转轴6传动连接。

如图3所示，所述缸体1位于底座2左侧设置有伺服电机8；所述伺服电机8的输出端贯穿底座2至传动腔21内与第二转轴7传动连接；所述伺服电机8的底部设置有支撑板13，且可沿第二转轴7的轴线相对支撑板13带动第二转轴7左右直线运动；所述第一锥齿轮 61与第三锥齿轮71啮合或第二锥齿轮62与第四锥齿轮72啮合。

如图3所示，所述缸体1靠近上盖板4的一侧内部设置有可沿缸体1轴向直线运动的驱动杆3，所述驱动杆3的一端贯穿上盖板4后延伸至缸体1外侧，另一端位于缸体1内部且设置有螺母31；所述丝杆5与螺母31形成螺纹连接。

在该实施例中，所述第一锥齿轮61与第三锥齿轮71啮合形成第一锥齿轮副，第二锥齿轮62与第四锥齿轮72啮合形成第二锥齿轮副；而且第一锥齿轮副传动比大于第二锥齿轮副的传动比大；通过控制伺服电机8相对支撑板13沿着第二转轴7的轴线左右直线运动，带动第二转轴7左右直线运动，根据实际使用的工况，使第一锥齿轮 61与第三锥齿轮71啮合或第二锥齿轮62与第四锥齿轮72啮合，从而实现电缸扭矩的调节。

进一步的，如图3-4所示，所述伺服电机8的底部前后两侧分别设置有导轨副9，所述导轨副9与支撑板13固定连接；所述伺服电机8的底部位于两相邻导轨副9之间设置有中间开设螺纹孔的连接板16；所述支撑板13上位于两相邻导轨副19之间的左侧设置有输出端朝向连接板16的驱动电机14；所述驱动电机14与支撑板13固定连接，且输出端设置有螺纹杆15；所述螺纹杆15的一端与驱动电机14的输出端固定连接，另一端穿过连接板16的螺纹孔后与连接板 16形成螺纹连接。

在该实施例中，通过开启驱动电机14带动螺纹杆15转动，螺纹杆15的转动促使与螺纹杆15螺纹连接的连接板16做远离或者靠近驱动电机14的直线运动；从而使伺服电机8沿着导轨副9带动第二转轴7沿着第二转轴7的轴线左右直线运动，从而使第一锥齿轮61 与第三锥齿轮71啮合或第二锥齿轮62与第四锥齿轮72啮合；保证了伺服电机8直线运动时的稳定性。

进一步的，如图4所示，所述其中至少一个导轨副9的外侧面上设置有与导轨副9垂直的感应片17，所述感应片17的一端与导轨副 9固定连接，另一端为自由端位于伺服电机8的外侧面；所述伺服电机8的外侧面与感应片17的自由端对应位置的左右两侧分别设置有第一限位开关18和第二限位开关19。

在该实施例中，第一限位开关18、第二限位开关19与感应片17 组成限位装置，防止伺服电机8运动的行程过大或过小，影响锥齿轮副啮合的精度，提高了电缸的整体稳定性，保证了电缸的正常使用。

进一步的，如图3所示，所述缸体1的内壁左右两侧开设有滑槽 111；所述螺母31的外侧壁设置有与滑槽111滑动连接的导向块32。

在该实施例中，使用时打开伺服电机8，通过第一锥齿轮副或第二锥齿轮副，带动丝杆5转动，丝杆5转动使螺母31在丝杆5上移动，直线导向部分采用缸体1内开设的滑槽111，不用直线导轨，滑槽111和导向块32对驱动杆3进行限位导向，从而完成驱动杆3的伸缩。

进一步的，所述底座2的左侧固定安装有保护罩10，所述伺服电机8位于保护罩内10。

进一步的，所述保护罩10上设置有第一按钮11和第二按钮12。

在该实施例中，起初时，第一锥齿轮61与第三锥齿轮71啮合，第二锥齿轮62与第四锥齿轮72未啮合；当该电缸使用的工况需要用到第一锥齿轮副(第一锥齿轮61与第三锥齿轮71)时，则不用调节伺服电机8的位置；当该电缸使用的工况需要用到第二锥齿轮副(第二锥齿轮62与第四锥齿轮72)时，首先手动触碰第二按钮12启动驱动电机14，驱动电机14的输出端带动螺纹杆15转动，使连接板 16做靠近驱动电机14直线运动，从而带动伺服电机8和第二转轴7 沿导轨副9向左运动，此时第四锥齿轮72逐渐靠近第二锥齿轮62直至相互啮合；当第四锥齿轮72与第二锥齿轮62啮合时，第二限位开关19与感应片17贴合，触发第二限位开关19控制驱动电机14停止转动，然后启动伺服电机8，带动丝杆5转动，实现电缸扭矩的调节。

同理，当需要第一锥齿轮副(第一锥齿轮61与第三锥齿轮71) 时，按照以上步骤即可完成。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型专利权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种扭矩可调电缸，包括缸体(1)与底座(2)，其特征在于，所述缸体(1)的一端与底座(2)固定连接，另一端设置有上盖板(4)；所述缸体(1)内设置有驱动腔(110)，所述驱动腔(110)内设置有以缸体(1)的轴线为中心转动的丝杆(5)；

所述底座(2)内设置有传动腔(21)，所述传动腔(21)内设置有与丝杆(5)同轴的第一转轴(6)和与丝杆(5)垂直的第二转轴(7)；所述第一转轴(6)与第二转轴(7)错位设置；所述第一转轴(6)从上至下依次套设有第一锥齿轮(61)和第二锥齿轮(62)；所述第二转轴(7)从左至右依次套设有第三锥齿轮(71)和第四锥齿轮(72)；所述丝杆(5)的一端贯穿底座(2)至传动腔(21)内与第一转轴(6)传动连接；

所述缸体(1)位于底座(2)左侧设置有伺服电机(8)；所述伺服电机(8)的输出端贯穿底座(2)至传动腔(21)内与第二转轴(7)传动连接；所述伺服电机(8)的底部设置有支撑板(13)，且可沿第二转轴(7)的轴线相对支撑板(13)带动第二转轴(7)左右直线运动,使所述第一锥齿轮(61)与第三锥齿轮(71)啮合或第二锥齿轮(62)与第四锥齿轮(72)啮合；

所述缸体(1)靠近上盖板(4)的一侧内部设置有可沿缸体(1)轴向直线运动的驱动杆(3)，所述驱动杆(3)的一端贯穿上盖板(4)后延伸至缸体(1)外侧，另一端位于缸体(1)内部且设置有螺母(31)；所述丝杆(5)与螺母(31)形成螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种扭矩可调电缸，其特征在于，所述伺服电机(8)的底部前后两侧分别设置有导轨副(9)，所述导轨副(9)与支撑板(13)固定连接；所述伺服电机(8)的底部位于两相邻导轨副(9)之间设置有中间开设螺纹孔的连接板(16)；所述支撑板(13)上位于两相邻导轨副(9)之间的左侧设置有输出端朝向连接板(16)的驱动电机(14)；所述驱动电机(14)与支撑板(13)固定连接，且输出端设置有螺纹杆(15)；所述螺纹杆(15)的一端与驱动电机(14)的输出端固定连接，另一端穿过连接板(16)的螺纹孔后与连接板(16)形成螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种扭矩可调电缸，其特征在于，所述其中至少一个导轨副(9)的外侧面上设置有与导轨副(9)垂直的感应片(17)，所述感应片(17)的一端与导轨副(9)固定连接，另一端为自由端位于伺服电机(8)的外侧面；所述伺服电机(8)的外侧面与感应片(17)的自由端对应位置的左右两侧分别设置有第一限位开关(18)和第二限位开关(19)。

4.根据权利要求1所述的一种扭矩可调电缸，其特征在于，所述缸体(1)的内壁左右两侧开设有滑槽(111)；所述螺母(31)的外侧壁设置有与滑槽(111)滑动连接的导向块(32)。

5.根据权利要求1所述的一种扭矩可调电缸，其特征在于，所述底座(2)的左侧固定安装有保护罩(10)，所述伺服电机(8)位于保护罩内(10)。

6.根据权利要求5所述的一种扭矩可调电缸，其特征在于，所述保护罩(10)上设置有第一按钮(11)和第二按钮(12)。

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