CN220581561U - 一种具有机械锁止功能的电动缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有机械锁止功能的电动缸，包括传动箱、电动缸主体；传动箱中安装有传动组件，电动缸主体中安装有丝杠组件；丝杠组件包括丝杠，丝杠与传动箱转动连接并伸入传动箱中与传动组件连接，传动箱中安装有机械锁止装置；机械锁止装置包括控制器、锁止组件和驱动组件，驱动组件安装于传动箱中与控制器电性连接；锁止组件包括棘爪、棘轮、第一行程开关和第二行程开关；第一行程开关和第二行程开关均安装于传动箱中；棘爪上安装有弹簧座二、传动箱中安装有弹簧座一，弹簧座一与弹簧座二之间固定有弹簧。本实用新型通过设置机械锁止装置，当电机突然断电或电磁制动器失效时，电动缸依然能够通过机械锁止装置实现锁止。

Description

一种具有机械锁止功能的电动缸

技术领域

本实用新型属于电动缸技术领域，具体涉及一种具有机械锁止功能的电动缸。

背景技术

电动缸是由电机提供动力带动丝杠旋转，并通过丝杠螺母将旋转运动转化为活塞杆的直线运动。所以通过控制电机，可以精确控制电动缸的运行速度、位置和推力，实现高精度直线运动；由于电动缸具有运行精度高，不需要外设液压油源的优点，所以电动缸广泛应用于武器装备和工业领域。

常规的电动缸，没有机械锁止装置，通常通过控制电动缸上电机的电磁制动器，以达到电动缸锁止的目的；但这种方式在电机电磁制动器失效时，会出现无法锁止的情况，因此将只有电磁制动器制动的电动缸应用在对行程锁止有要求的工程机械如起重机、泵车等是非常危险的。

所以需要一种具有机械锁止功能的电动缸，以防电机突然断电或电磁制动器失效时，电动缸无法锁止的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有机械锁止功能的电动缸，当电机突然断电或电磁制动器失效时，电动缸依然能够通过机械锁止装置实现锁止。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种具有机械锁止功能的电动缸，包括传动箱、与传动箱连接的电动缸主体；传动箱中安装有传动组件，电动缸主体中安装有丝杠组件；丝杠组件包括丝杠，丝杠与传动箱转动连接，并伸入传动箱中与传动组件连接，传动箱中安装有机械锁止装置；机械锁止装置包括控制器、锁止组件和用于驱动锁止组件的驱动组件，驱动组件安装于传动箱中与控制器电性连接；锁止组件包括安装于传动箱内的棘爪、安装于丝杠并能够与棘爪啮合的棘轮、以及均与控制器电性连接的第一行程开关和第二行程开关；第一行程开关和第二行程开关均安装于传动箱中并位于棘爪两侧；棘爪上安装有弹簧座二、传动箱中安装有弹簧座一，弹簧座一与弹簧座二之间固定有弹簧；启动驱动组件以驱动棘爪与第一行程开关接触时，控制器关闭驱动组件，弹簧伸长，棘爪不与棘轮啮合，丝杠能够正转和反转；启动驱动组件以解除驱动组件对棘爪的约束，当弹簧恢复力使棘爪与第二行程开关接触时，控制器关闭驱动组件，弹簧复位，棘爪与棘轮啮合，丝杠能够正转不能反转。

进一步的是，驱动组件包括安装于传动箱中的第二电机以及安装于第二电机输出轴上的凸轮，第二电机与控制器电性连接；棘爪通过棘爪轴转动连接于传动箱中，棘爪远离与棘轮啮合的一端能够与凸轮啮合。

进一步的是，还包括能够正反转的第一电机、与第一电机输出轴连接的减速器，减速器的输出轴伸入传动箱中与传动组件连接。

进一步的是，传动组件包括第一带轮、第二带轮、以及使第一带轮和第二带轮传动连接的皮带；第一带轮安装在伸入传动箱的减速器输出轴上，第二带轮安装在伸入传动箱的丝杠上。

进一步的是，电动缸主体中安装有活塞组件，活塞组件包括活塞和活塞杆，活塞的一端与丝杠组件连接，活塞的另一端与活塞杆连接。

进一步的是，电动缸主体、第一电机和减速器均位于传动箱的同一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置机械锁止装置，当第一电机突然断电或电磁制动器失效时，电动缸依然能够通过机械锁止装置实现锁止，避免电动缸出现无法锁止的情况，因此本实用新型的电动缸具有安全可靠的优点。

2、通过将驱动组件安装于传动箱中；通过将棘爪安装于传动箱中，第一行程开关和第二行程开关安装于棘爪两侧；将弹簧座一安装于传动箱中，弹簧座二安装于棘爪上，弹簧安装于弹簧座一和弹簧座二之间；因此本实用新型的电动缸具有结构紧凑占用空间小的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中电动缸的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一中棘爪与第一行程开关接触时的结构示意图。

图3为本实用新型实施例一中棘爪与第二行程开关接触时的结构示意图。

图中编号：第一电机1、减速器2、传动箱侧板3、传动箱4、传动组件5、丝杠6、平键7、机械锁止装置8、第二电机81、凸轮82、棘爪83、第二行程开关84、第一行程开关85、弹簧座一86、弹簧座二87、弹簧88、棘轮89、电动缸主体9、活塞杆10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供一种具有机械锁止功能的电动缸，包括传动箱4、与传动箱连接的电动缸主体9、能够正反转的第一电机1、与第一电机输出轴连接的减速器2，传动箱4中安装有传动组件5，电动缸主体9中安装有丝杠组件；丝杠组件包括丝杠6，丝杠6与传动箱4转动连接，并伸入传动箱4中与传动组件5连接，减速器2的输出轴伸入传动箱中与传动组件5连接。

在本实施例中，第一电机1的外壳与减速器2的外壳连接，减速器2的外壳与传动箱4连接。

传动箱4中安装有机械锁止装置8；机械锁止装置8包括控制器、锁止组件和用于驱动锁止组件的驱动组件，驱动组件安装于传动箱4中与控制器电性连接；锁止组件包括安装于传动箱4内的棘爪83、安装于丝杠6并能够与棘爪83啮合的棘轮89、以及均与控制器电性连接的第一行程开关85和第二行程开关84；第一行程开关85和第二行程开关84均安装于传动箱4中并位于棘爪83两侧；棘爪83上安装有弹簧座二87、传动箱4中安装有弹簧座一86，弹簧座一86与弹簧座二87之间固定有弹簧88；启动驱动组件以驱动棘爪83与第一行程开关85接触时，控制器关闭驱动组件，弹簧88伸长，棘爪83不与棘轮89啮合，丝杠6能够正转和反转；启动驱动组件以解除驱动组件对棘爪83的约束，当弹簧88恢复力使棘爪83与第二行程开关84接触时，控制器关闭驱动组件，弹簧88复位，棘爪83与棘轮89啮合，丝杠6能够正转不能反转。

在本实施例中，第一电机1具有电磁制动器；棘轮89上设有键槽，丝杆6上设有平键7，通过设置平键7和键槽实现棘轮89的径向定位；弹簧座一86与弹簧座二87均为销，用于安装弹簧88；在本实施例中，棘爪83上安装有用于触发行程开关的触发部。

如图2和图3所示，在本实施例中，第一行程开关85和第二行程开关84位于棘爪83的两个极限位置上，用于监测棘爪83的运动位置。当棘爪83与第一行程开关85接触时，驱动组件使棘爪83逆时针转动至最大角度；当棘爪83与第二行程开关84接触时，棘爪83在弹簧88的作用下顺时针转动与棘轮89啮合。

驱动组件包括安装于传动箱4中的第二电机81以及安装于第二电机输出轴上的凸轮82，第二电机81与控制器电性连接；棘爪83通过棘爪轴转动连接于传动箱4中，棘爪83远离与棘轮89啮合的一端能够与凸轮82啮合。

由于第二电机要安装于传动箱中，因此不能选用大尺寸的电机，在本实施例中，选用微型直流电机。

在本实施例中，凸轮、棘爪和棘轮处于同一平面上；棘爪能够通过棘爪轴进行转动，棘爪轴通过螺钉安装于传动箱侧板3；第二电机81通过螺钉安装于传动箱侧板3上，凸轮82与第二电机输出轴过盈配合，第二电机输出轴上安装有平键，凸轮82的安装孔上设有与之对应的键槽，实现凸轮82和第二电机输出轴的径向定位；第二电机输出轴上设置有挡圈槽，挡圈槽中设有弹性挡圈，以此实现凸轮82的轴向定位，防止凸轮82轴向脱落。

传动组件5包括第一带轮、第二带轮、以及使第一带轮和第二带轮传动连接的皮带；第一带轮安装在伸入传动箱4的减速器2输出轴上，第二带轮安装在伸入传动箱4的丝杠6上。

在本实施例中，丝杠6上安装有轴承，轴承安装在轴承座内，轴承座与传动箱侧板通过螺栓连接；传动箱侧板上设有通孔，丝杠6插设在通孔中并伸入传动箱4中。

电动缸主体9中安装有活塞组件，活塞组件包括活塞和活塞杆10，活塞的一端与丝杠组件连接，活塞的另一端与活塞杆10连接。丝杠组件还包括丝杠螺母，丝杠螺母与活塞连接，丝杠螺母安装在丝杠6上。

在本实施例中，电动缸主体9包括缸筒，活塞杆11和活塞均为中空结构，丝杠6能够伸入活塞和活塞杆11中，活塞杆11的末端能够伸出缸筒。

电动缸主体9、第一电机1和减速器2均位于传动箱4的同一侧。

电动缸的工作原理：

(1)电动缸伸长时：

如图3所示，第一电机1得电进行顺时针旋转，通过传动组件5带动丝杠顺时针转动，使活塞杆10伸长；此时第二电机81断电，机械锁止装置的凸轮82处于初始状态，即凸轮82与棘爪83不接触，棘爪83在弹簧88拉力的作用下和棘轮89啮合，棘轮89能够顺时针转动，但反向转动会被棘爪83锁死，即棘轮89无法实现逆时针旋转。

(2)电动缸活塞杆伸至相应行程时：

第一电机1和第二电机81均断电，由于棘爪83在弹簧88拉力的作用下和棘轮89啮合，所以丝杆6无法实现逆时针旋转，活塞杆10无法收回，机械锁止装置能够实现电动缸的锁止目的。

(3)电动缸活塞杆收回时：

第二电机81得电，第二电机81输出轴带动凸轮82转动，凸轮82和棘爪83接触后，根据杠杆原理，棘爪83与棘轮89接触的一端翘起，当棘爪83与第一行程开关85接触时，控制器控制第二电机81断电，此时棘轮89与棘爪83不接触，弹簧88处于伸长状态，棘轮89和丝杠6可以进行逆时针旋转；然后第一电机1得电反转，通过传动组件5带动丝杠6逆时针旋转，收回活塞杆10。

(4)收回活塞杆后：

第二电机81再次得电，第二电机81带动凸轮82转动，使凸轮82与棘爪83分离；棘爪83能够在弹簧88恢复力的作用下与棘轮89啮合，当棘爪83与棘轮89啮合时，棘爪83与第二行程开关84接触，控制器控制第二电机81断电，棘轮89无法实现逆时针旋转。下一次使用时，重复步骤1-4即可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有机械锁止功能的电动缸，包括传动箱(4)、与传动箱连接的电动缸主体(9)；传动箱(4)中安装有传动组件(5)，电动缸主体(9)中安装有丝杠组件；丝杠组件包括丝杠(6)，丝杠(6)与传动箱(4)转动连接，并伸入传动箱(4)中与传动组件(5)连接，其特征在于，所述传动箱(4)中安装有机械锁止装置(8)；

所述机械锁止装置(8)包括控制器、锁止组件和用于驱动锁止组件的驱动组件，驱动组件安装于传动箱(4)中与控制器电性连接；

锁止组件包括安装于传动箱(4)内的棘爪(83)、安装于丝杠(6)并能够与棘爪(83)啮合的棘轮(89)、以及均与控制器电性连接的第一行程开关(85)和第二行程开关(84)；第一行程开关(85)和第二行程开关(84)均安装于传动箱(4)中并位于棘爪(83)两侧；棘爪(83)上安装有弹簧座二(87)、传动箱(4)中安装有弹簧座一(86)，弹簧座一(86)与弹簧座二(87)之间固定有弹簧(88)；

启动驱动组件以驱动棘爪(83)与第一行程开关(85)接触时，控制器关闭驱动组件，弹簧(88)伸长，棘爪(83)不与棘轮(89)啮合，丝杠(6)能够正转和反转；

启动驱动组件以解除驱动组件对棘爪(83)的约束，当弹簧(88)恢复力使棘爪(83)与第二行程开关(84)接触时，控制器关闭驱动组件，弹簧(88)复位，棘爪(83)与棘轮(89)啮合，丝杠(6)能够正转不能反转。

2.根据权利要求1所述的一种具有机械锁止功能的电动缸，其特征在于，所述驱动组件包括安装于传动箱(4)中的第二电机(81)以及安装于第二电机输出轴上的凸轮(82)，第二电机(81)与控制器电性连接；

棘爪(83)通过棘爪轴转动连接于传动箱(4)中，棘爪(83)远离与棘轮(89)啮合的一端能够与凸轮(82)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种具有机械锁止功能的电动缸，其特征在于，还包括能够正反转的第一电机(1)、与第一电机输出轴连接的减速器(2)，减速器(2)的输出轴伸入传动箱中与传动组件(5)连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有机械锁止功能的电动缸，其特征在于，所述传动组件(5)包括第一带轮、第二带轮、以及使第一带轮和第二带轮传动连接的皮带；

第一带轮安装在伸入传动箱(4)的减速器(2)输出轴上，第二带轮安装在伸入传动箱(4)的丝杠(6)上。

5.根据权利要求4所述的一种具有机械锁止功能的电动缸，其特征在于，所述电动缸主体(9)中安装有活塞组件，活塞组件包括活塞和活塞杆(10)，活塞的一端与丝杠组件连接，活塞的另一端与活塞杆(10)连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有机械锁止功能的电动缸，其特征在于，所述电动缸主体(9)、第一电机(1)和减速器(2)均位于传动箱(4)的同一侧。