CN220692940U - 一种电机包裹式电动缸 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机包裹式电动缸，涉及电动缸技术领域，解决了现有技术中电动缸的驱动设备会导致电动缸的整体尺寸增加，可能会影响电动缸的使用，甚至导致电动缸无法安装的问题。本实用新型包括缸体及推杆，推杆与缸体滑动连接且推杆的前端伸出缸体，缸体的内部设有带动推杆沿缸体轴向往复运动的驱动机构，驱动机构包括电机定子及电机转子，电机定子与电机转子相配合，电机定子安装在缸体的圆周内壁上，电机转子与缸体转动连接，电机转子套设在推杆上且电机转子与推杆螺纹连接。本实用新型将推杆包裹在电机定子和电机转子之间，使得本电动缸具有更小的体积，安装空间更小，避免影响电动缸的安装和使用，能够有效的应对安装空间小的场合。

Description

一种电机包裹式电动缸

技术领域

本实用新型涉及电动缸技术领域，尤其涉及一种电机包裹式电动缸。

背景技术

电动缸就是采用驱动电动机带动丝杠旋转，通过螺母转化为直线运动，并推动活塞在缸筒内作往复直线运动。电动缸结构简单，伺服控制性能好，在传动领域应用广泛。

在实际的生产使用中，经常会出现安装空间小的场合，在公开号为CN111336228B的一种新型电动缸、公开号为CN113131665A的伺服电动缸以及公开号为CN115051506A的一种简装电动缸中，用于带动丝杠旋转的驱动设备都是安装在电动缸的尾部或侧面，导致电动缸的长度或宽度增加，使得电动缸的整体结构尺寸增加，显得很笨重，可能会影响电动缸的使用，甚至导致电动缸无法安装的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中电动缸的驱动设备会导致电动缸的整体尺寸增加，可能会影响电动缸的使用，甚至导致电动缸无法安装的技术问题，本申请提供一种电机包裹式电动缸。

为解决上述存在的技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电机包裹式电动缸，包括缸体及位于缸体内部的推杆，所述推杆与缸体滑动连接且推杆的前端伸出缸体，所述缸体的内部设有带动推杆沿缸体轴向往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括电机定子及位于电机定子内部的电机转子，所述电机定子与电机转子相配合，所述电机定子安装在缸体的圆周内壁上，所述电机转子与缸体转动连接，所述电机转子套设在推杆上且电机转子与推杆螺纹连接。

上述技术方案的工作原理如下：

本实用新型在使用时，分别将电动缸的两端，即推杆的伸缩端和缸体的尾部固定连接在对应的工作组件上，由电机定子驱动电机转子旋转，由于电动缸的两端固定，电机转子的旋转力转化成平移力，驱动推杆沿缸体的轴向做直线运动，并通过周期性的反转电机转子的旋转方向，使得推杆沿缸体的轴向做往复直线运动，实现传动，来保障实际生产工作的正常运行。本实用新型将由电机定子和电机转子组成的驱动机构设置在缸体的内部，将推杆包裹在电机定子和电机转子之间，从整体上看本实用新型分为推杆和缸体两部分，相比于侧面安装驱动电机的电动缸，本实用新型具有更好的外观和更小的体积，相比于尾部安装驱动电机的电动缸，本实用新型具有更短的长度，在同等工作行程的情况下，相比于传统电动缸，本实用新型电动缸的整体尺寸更小巧，占用的安装空间更小，避免影响电动缸的安装和使用，能够有效的应对实际生产使用中安装空间小的场合；在电动缸同等长度的情况下，由于推杆是贯穿驱动机构的中心，即驱动机构套设在推杆上，相比于尾部安装独立驱动电机的电动缸，具有更长的工作行程，有利于使用。值得一提的是，相比于传统电动缸只具备一个驱动电机，本实用新型可在缸体内安装不同数量的电机定子，可以得到不同功率的驱动机构，即增加电机定子的组数，可以为电动缸提供更大的功率，多组电机定子进行驱动，能够提高系统冗余度，可靠性更大。

在进一步的技术方案中，所述电机转子的内部设有丝杠，所述推杆的内部设有空腔，所述丝杠伸入空腔内，所述丝杠与推杆螺纹连接。

在上述方案中，电机转子通过丝杠与推杆螺纹连接，在电机转子转动时，带动丝杠旋转，进而对推杆传动，使推杆沿缸体轴向进行移动。

在进一步的技术方案中，所述推杆的空腔开口处安装有螺母，所述螺母螺纹连接在丝杠上。

在上述方案中，通过丝杠和螺母螺纹连接，在电机转子带动丝杆转动时，推动丝杠上的螺母在推杆上进行伸缩运动，进而带动推杆进行伸缩运动。

在进一步的技术方案中，所述电机转子上套设有至少一个第一轴承，所述第一轴承的外壁与缸体的内壁连接。

在上述方案中，电机转子通过外侧套设的第一轴承与缸体转动连接，能够支撑电机转子，降低电机转子在旋转过程中的摩擦，使电机转子的旋转更顺畅，还能减少能源消耗。

在进一步的技术方案中，所述电机转子的尾部套设有至少一个第二轴承组，所述第二轴承组包括两个对撑设置的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承的外壁与缸体的内壁连接。

在上述方案中，圆锥滚子轴承不仅能够支撑电机转子，降低摩擦，还可以承受径向负荷和轴向负荷，当圆锥滚子轴承承受由推力和拉力负载产生的径向负荷时，可以将其传递到缸体尾部，且通过对撑设置，能够提高电机转子的稳定性。

在进一步的技术方案中，所述缸体的尾部设有安装座，所述推杆的前端设有连接环。

在上述方案中，通过安装座和连接环将电动缸分别连接在两端的工作组件上，方便安装和拆卸，有利于使用。

在进一步的技术方案中，所述缸体与安装座之间采用螺纹连接。

在上述方案中，缸体和安装座螺纹连接，安装及拆卸方便，有利于对电动缸进行检修工作。

在进一步的技术方案中，所述推杆的外侧壁沿缸体轴向设置有防转板，所述缸体内部设有相匹配的防转槽，所述防转板位于防转槽内。

在上述方案中，推杆通过外侧壁上的防转板设置在防转槽内，在电机转子旋转推动推杆进行伸缩运动时，由防转槽对推杆的旋转进行限制，避免推杆进行旋转，使得推杆即使在端部不完成固定时也能够进行伸缩运动，方便使用。

在进一步的技术方案中，所述电机转子包括转子和转子磁钢，所述转子位于推杆的外侧，所述转子磁钢位于转子和电机转子之间。

在上述方案中，电机转子由转子和转子磁钢组成，在电机定子通电产生磁场后，与转子磁钢产生的磁场相互作用，从而推动转子转动。

在进一步的技术方案中，所述电机转子在电机定子的一侧设有编码器。

在上述方案中，编码器能够检测位移量，通过将检测位移量的电信号传递给工作人员，有利于控制偏差，提高电动缸的工作精度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过将由电机定子和电机转子组成的驱动机构设置在缸体的内部，将推杆包裹在电机定子和电机转子之间，在同等工作行程的情况下，能够使得本电动缸的整体尺寸更小巧，占用的安装空间更小，避免影响电动缸的安装和使用，能够有效的应对实际生产使用中安装空间小的场合。

2、本实用新型在电动缸同等长度的情况下，由于推杆是贯穿驱动机构的中心，即驱动机构套设在推杆上，相比于尾部安装独立驱动电机的电动缸，具有更长的工作行程，有利于使用。

3、本实用新型能够在缸体内增加安装的电机定子数量，相比于传统电动缸，可以为电动缸提供更大的功率，且多组电机定子进行驱动，能够提高系统冗余度，可靠性更大。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的轴侧示意图；

图2是图1中沿剖切符号L-L的剖面示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是图2中B处的局部放大示意图；

图5是图1中缸体沿剖切符号L-L的剖面示意图。

附图标记：1-缸体、2-推杆、3-电机定子、4-电机转子、401-转子、402-转子磁钢、5-丝杠、6-螺母、7-第一轴承、8-圆锥滚子轴承、9-安装座、10-连接环、11-防转板、12-防转槽、13-编码器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图1-图5对本实用新型作详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种电机包裹式电动缸，参阅图1，包括缸体1及位于缸体1内部的推杆2，推杆2与缸体1滑动连接且推杆2的前端伸出缸体1，缸体1的内部设有带动推杆2沿缸体1轴向往复运动的驱动机构，驱动机构包括电机定子3及位于电机定子3内部的电机转子4，电机定子3与电机转子4相配合，电机定子3安装在缸体1的圆周内壁上，电机转子4与缸体1转动连接，电机转子4套设在推杆2上且电机转子4与推杆2螺纹连接。

具体的，通过将由电机定子3和电机转子4组成的驱动机构设置在缸体1的内部，将推杆2包裹在电机定子3和电机转子4之间，相比于传统的电动缸将驱动电机安装在电动缸的侧面或者尾部，在同等工作行程的情况下，能够使得本电动缸的整体尺寸更小巧，占用的安装空间更小，避免影响电动缸的安装和使用，能够有效的应对实际生产使用中安装空间小的场合；在电动缸同等长度的情况下，相比于尾部安装独立驱动电机的电动缸，具有更长的工作行程，能够有效的应对实际生产使用中安装空间小的场合。

值得说明的是，本实施例中缸体1内安装电机定子3的数量为四个，这四个电机定子3为一组与电机转子4配合构成一个短电机进行使用；为了提高驱动机构的功率，电机定子3可以占满缸体1内的体积，组成一个长电机，以满足不同使用需求。在另一实施例中，电机定子3的数量为十六个，即构成四个短电机，分为四组进行驱动，共同配合使用，不仅可以提高驱动机构的功率，还能够提高系统冗余度，可靠性更大。

在本实施例中，参阅图2和图3，电机转子4的前端套设有一个第一轴承7，第一轴承7的外壁与缸体1的内壁连接，参阅图4，电机转子4的尾部套设有一个第二轴承组，第二轴承组包括两个对撑设置的圆锥滚子轴承8，圆锥滚子轴承8的外壁与缸体1的内壁连接。

具体的，第一轴承7和圆锥滚子轴承8的设置能够支撑电机转子4，降低电机转子4在旋转过程中的摩擦，使电机转子4的旋转更顺畅，还能减少能源消耗，且圆锥滚子轴承8还可以承受径向负荷和轴向负荷，当圆锥滚子轴承8承受由推力和拉力负载产生的径向负荷时，可以将其传递到缸体1尾部，且通过对撑设置，能够提高电机转子4的稳定性。

在本实施例中，参阅图2，缸体1的尾部螺纹连接有安装座9，推杆2的前端焊接有连接环10。

具体的，通过安装座9和连接环10将电动缸分别连接在两端的工作组件上，方便安装和拆卸，有利于使用。

在本实施例中，参阅图2，电机转子4包括转子401和转子磁钢402，转子401位于推杆2的外侧，转子磁钢402位于转子401和电机转子4之间。

具体的，在电机定子3通电产生磁场后，与转子磁钢402产生的磁场相互作用，从而推动转子401转动。

在本实施例中，参阅图4，电机转子4在电机定子3的一侧安装有编码器13。

具体的，编码器13能够检测位移量，通过将检测位移量的电信号传递给工作人员，有利于控制偏差，提高电动缸的工作精度。

本实施例的具体使用方法如下：

通过安装座9和连接环10将电动缸的两端分别固定在两端的工作组件上，通过对电机定子3通电产生磁场，驱动电机转子4旋转，由于电动缸的两端固定，电机转子4的旋转力转化成平移力，驱动推杆2沿缸体1的轴向做直线运动，并通过周期性的反转电机转子4的旋转方向，使得推杆2沿缸体1的轴向做往复直线运动，实现传动，来保障实际生产工作的正常运行。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上继续优化得到的，在本实施例中，参阅图2和图3，电机转子4的内部设有丝杠5，推杆2的内部设有空腔，丝杠5伸入空腔内，推杆2的空腔开口处安装有螺母6，螺母6螺纹连接在丝杠5上。

具体的，通过丝杠5和螺母6螺纹连接，在电机转子4带动丝杆转动时，推动丝杠5上的螺母6在推杆2上进行伸缩运动，进而带动推杆2沿缸体1轴向进行伸缩运动。

实施例3：

本实施例是在实施例1或实施例2的基础上继续优化得到的，在本实施例中，参阅图5，推杆2的外侧壁沿缸体1轴向焊接有防转板11，缸体1内部设有相匹配的防转槽12，防转板11位于防转槽12内。

具体的，推杆2通过外侧壁上的防转板11设置在防转槽12内，在电机转子4旋转推动推杆2进行伸缩运动时，由防转槽12对推杆2的旋转进行限制，避免推杆2进行旋转，使得推杆2即使在端部不完成固定时也能够进行伸缩运动，方便使用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机包裹式电动缸，其特征在于，包括缸体(1)及位于缸体(1)内部的推杆(2)，所述推杆(2)与缸体(1)滑动连接且推杆(2)的前端伸出缸体(1)，所述缸体(1)的内部设有带动推杆(2)沿缸体(1)轴向往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括电机定子(3)及位于电机定子(3)内部的电机转子(4)，所述电机定子(3)与电机转子(4)相配合，所述电机定子(3)安装在缸体(1)的圆周内壁上，所述电机转子(4)与缸体(1)转动连接，所述电机转子(4)套设在推杆(2)上且电机转子(4)与推杆(2)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述电机转子(4)的内部设有丝杠(5)，所述推杆(2)的内部设有空腔，所述丝杠(5)伸入空腔内，所述丝杠(5)与推杆(2)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述推杆(2)的空腔开口处安装有螺母(6)，所述螺母(6)螺纹连接在丝杠(5)上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述电机转子(4)上套设有至少一个第一轴承(7)，所述第一轴承(7)的外壁与缸体(1)的内壁连接。

5.根据权利要求4所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述电机转子(4)的尾部套设有至少一个第二轴承组，所述第二轴承组包括两个对撑设置的圆锥滚子轴承(8)，所述圆锥滚子轴承(8)的外壁与缸体(1)的内壁连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，

所述缸体(1)的尾部设有安装座(9)，所述推杆(2)的前端设有连接环(10)。

7.根据权利要求6所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述缸体(1)与安装座(9)之间采用螺纹连接。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述推杆(2)的外侧壁沿缸体(1)轴向设置有防转板(11)，所述缸体(1)内部设有相匹配的防转槽(12)，所述防转板(11)位于防转槽(12)内。

9.根据权利要求1所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述电机转子(4)包括转子(401)和转子磁钢(402)，所述转子(401)位于推杆(2)的外侧，所述转子磁钢(402)位于转子(401)和电机转子(4)之间。

10.根据权利要求1所述的一种电机包裹式电动缸，其特征在于，所述电机转子(4)在电机定子(3)的一侧设有编码器(13)。