CN2766276Y - 新型推杆控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型的推杆控制装置，包括驱动机构和推杆机构，所述推杆机构包括一个具有内腔结构的推杆和移动元件，其特征在于：所述移动元件设置于所述推杆内腔中并可沿其轴向滑动，所述推杆和移动元件之间设置有弹性构件，所述推杆机构设置有控制驱动机构停止的控制元件。本实用新型结构简单紧凑，可以同时满足对工作机构的准确停位、过载保护的要求，而且还可以使工作机构之间保持一定的接触力。

Description

新型推杆控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种推杆控制装置，尤其是涉及一种可提供预设接触力的新型推杆控制装置。

背景技术

电动推杆在不同领域有着多种的应用。本质上都是驱动工作部件作直线往复运动，具有结构简单、紧凑、传动效率高、动作可靠等优点。一般采用行程开关、时间继电器或步进电机(以及伺服电机)等来控制推杆准确定位，利用压力传感器或其它装置，例如各种超越离合器等，对电动推杆进行过载保护。但是由于分别采用独立的装置来解决定位和过载保护问题，不仅使得推杆的结构复杂，体积大，而且整个推杆装置的可靠性降低。特别是当推杆到达工作行程末端而所驱动部件与其它固定部件有刚性接触时，由于过载保护只能保护电动推杆，在电动推杆的实际推力大于结构承受能力的情况下，就有可能造成部件或工作机构的损毁。例如用来驱动电气接触器时。

而在有些特定的工作环境下，要求推杆机构不但能准确地控制行程，而且必须保证推杆的输出端与工作部件之间有良好的接触，即在推杆到达工作行程末端位置时，既要准确停位同时还要与工作部件之间保持一定的作用力，以下称为接触力。对于这种情况，现有的推杆机构则无法实现。

实用新型内容

针对以上所述的问题，本实用新型设计了一种新型推杆控制装置，可以准确控制推杆行程，使其在达到设定载荷时开始动作或停止，不仅对电动推杆及其所驱动的装置同时提供过载保护，而且能够使推杆停止或动作时与工作部件保持一定的接触力。

本实用新型还提供一种用于液压缸结构的控制装置，可以提供液压缸载荷控制和过载保护，而且能够保证液压缸停止或动作时，液压缸所驱动部件与固定工作部件之间保持一定的接触力。

本实用新型的技术方案如下：

一种新型推杆控制装置，包括驱动机构和推杆机构，所述推杆机构包括一个具有内腔结构的推杆杆体和移动元件，其特征在于：所述移动元件设置于所述推杆杆体内腔中并可沿其轴向滑动，所述推杆杆体和移动元件之间设置有控制单元。

所述控制单元包括设置于所述推杆杆体和移动元件之间的弹性构件以及行程开关或压力传感器。

所述弹性构件为弹簧或气囊或橡胶垫。

所述推杆杆体靠近驱动机构的一端设置有端盖，在所述端盖和移动元件之间设置有预紧弹簧。

所述控制单元为压力传感器。

所述驱动机构包括电机以及与电机相连的减速器，减速器的输出轴连接有丝杠，所述移动元件具有与丝杠相匹配的螺纹并与丝杠相啮合。

所述驱动机构为液压缸机构，所述移动元件与活塞杆外端相连接。

一种新型推杆控制装置，包括驱动机构和推杆机构，所述驱动机构为液压缸，所述推杆机构为活塞，其特征在于：所述活塞的一侧或两侧设置有弹性构件，在所述弹性构件和活塞之间设置有控制单元，所述控制单元为压力传感器。

本实用新型中，由于在推杆杆体和驱动推杆杆体运动的移动元件之间设置有弹性构件，当推杆杆体到达预定工作位置时，在工作部件的作用下，推杆杆体停止，移动元件在驱动机构的驱动下，继续运动，并将弹性构件压缩变形，行程开关或压力传感器与碰子之间的距离不断缩小，当行程开关或压力传感器与碰子接触时，发出控制信号，使驱动机构停止动作，移动元件停止运动，此时推杆杆体与工作部件之间具有一定的接触力。

为了减少弹性构件压缩变形所消耗的时间，可以在移动元件另一端设置有预紧弹簧。根据具体工作环境所要求的动作时间和所需要保持的接触力，可以预先设定弹性构件的变形量，以减少弹性构件变形的时间，这样可以增加推杆控制装置的灵敏度，提高工作效率。而且对于某些特定的工作环境，提高反应的灵敏度，恰恰是保证整个机构正常工作所必需的。例如，在燃烧器装置中，点火机构和燃料的输送机构之间的时间配合是非常重要的，如果点火装置的反应灵敏度低，所需动作时间长，就有可能造成点火机构自毁或因为炉内燃料浓度过高而爆炸的危险。

在液压机构中采用本实用新型装置，可以避免活塞杆对液压缸产生冲击，保护液压机构的安全运行。在液压缸内，在活塞的一侧或两侧设置弹性构件及压力传感器，可以控制液压系统安全地运行，避免活塞与液压缸发生撞击，保护液压系统的安全。

由于可以针对具体工作环境的不同要求而选用不同刚性的弹性构件，，选用刚性适宜的弹性构件并施以适当的预应力，即可满足不同的使用要求。

对于本实用新型的技术方案，由于不需要使用离合器来提供过载保护，使得整个机构结构简单，成本大大降低。而且机构的工作可靠性得到了极大地改善。

附图说明

图1为本实用新型当驱动机构为丝杆螺母机构时结构示意图。

图2为本实用新型当驱动机构为液压缸机构时结构示意图。

图3为本实用新型当驱动机构为液压缸机构时的另一种结构示意图。

图4为本实用新型具有预紧力时的结构示意图。

图5为橡胶垫的结构示意图。

附图标记列示如下：

1-电机，2-减速器，3-丝杆，4-移动元件，5-压紧弹簧，6-推杆杆体，7-限位开关，8-碰子，9-液压缸，10-活塞杆，11-压力传感器，12-预紧弹簧，13-端盖，14-接头，15-橡胶垫，16-垫帽，17-垫体。

具体实施方式

如图1所示，电机1通过减速器2驱动丝杆3旋转，移动元件4为螺母结构并套装在丝杆3上，丝杆3和移动元件4上分别设置有相匹配的螺纹并相互啮合，丝杆3和移动元件4均设置于推杆杆体6的内腔中，所述内腔具有突起结构，用以固定压紧弹簧5，例如该突起结构可以为阶梯结构，也可以为内嵌式卡簧或嵌入推杆杆体6并突出杆体内腔表面的柱销。移动元件4可在推杆杆体6内腔中自由滑动但不能做相对转动，推杆杆体6设置在机架上且只能相对机架做直线滑动，故推杆杆体6限制移动元件4随丝杆3做转动，于是移动元件4在相互啮合的螺纹的作用下，只能沿丝杆3做直线运动。

在移动元件4和推杆杆体6之间设置有压紧弹簧5，压紧弹簧5两端分别与移动元件4和推杆杆体6中的突起结构相连，限位开关7与移动元件4连接并随移动元件4做直线运动，碰子8固定安装于推杆杆体6上并与限位开关7轴向对应。限位开关7与碰子8之间的距离d与所需要得到的接触力f具有线性关系：f＝kd，其中k为压紧弹簧5的刚性系数。

当丝杆3转动时，驱动移动元件4做直线运动，移动元件4通过压紧弹簧5推动推杆杆体6做直线运动，限位开关7与碰子8保持一定距离，当推杆杆体6到达行程末端时，推杆杆体6受到工作机构的阻力而停止，丝杆3继续驱动移动元件4移动，并压迫压紧弹簧5产生压缩变形，限位开关7与碰子8之间距离缩短，当压紧弹簧5变形达到一定程度，即当压紧弹簧5的变形量达到d时，限位开关7与碰子8相接触，发出控制信号，电机1停止动作或控制减速器2停止动力输出，从而丝杆3迅速停止转动，推杆杆体6在压紧弹簧5的作用下，与工作机件之间保持一定的接触力f。

对于本实用新型装置来说，也可以直接在移动元件4和推杆杆体6之间设置一个压力传感器，以取代压紧弹簧5和限位开关7，当移动元件4到达行程末端时，推杆所驱动的工作部件与其他的工作部件接触，并产生接触力，所设置的压力传感器可以感测其接触力的大小，当所感测到的接触力达到预先设定的数值时，所述压力传感器发出控制信号，使驱动机构停止动作。

对于压紧弹簧5也可以采用其它的弹性构件形式，例如气体弹簧，即密闭的气囊，还可以采用如图5所示的橡胶垫15来代替，在垫帽16之间固定有一个橡胶材料制成的垫体17，垫体17也可以用其它具有良好弹性的高分子材料制成。

但是，由于压紧弹簧5需要产生足够的变形量，才能达到本实用新型的目的，这样就必然消耗很长的时间，降低了本装置的反应灵敏度。为了缩短压紧弹簧5的反应时间，即提高装置的灵敏度，本实用新型设计了一种具有预紧力的结构，如图4所示。

在图1所示的结构中，在移动元件4的另一端再设置一个预紧弹簧12，在推杆杆体的端部设置有端盖13，端盖13与推杆杆体6端部分别具有相匹配的螺纹。当安装推杆机构时，将端盖13旋装在推杆杆体6端部，并压缩预紧弹簧12和移动元件4以及压紧弹簧5，使压紧弹簧5产生一个预紧力f₁，f₁应该略小于接触力f，这样就可以使得只需压紧弹簧5产生很小的变形，就可以达到本实用新型的目的。

本装置也可以应用于液压系统中，如图2所示，液压马达通过液压缸9驱动活塞杆10运动，活塞杆10与移动元件4连接并驱动其移动，移动元件4压缩压紧弹簧5并通过压紧弹簧5驱动推杆杆体6移动，当达到所需的接触力时，限位开关7与碰子8碰撞，液压马达停止。

也可以在液压缸9的内部，将移动元件4与活塞做为一体结构，压紧弹簧5与活塞之间设置有压力传感器11。活塞向两侧运动时，当压紧弹簧5与液压缸壁接触时，压紧弹簧5产生变形并对压力传感器11产生压力，当该压力达到预设的压力值时，压力传感器11发出控制信号，控制液压马达停止。

应当指出，以上仅为本实用新型的一些优选具体实施方式，并不对本实用新型做出任何形式的限制。对于本领域的技术人员来说，依据本实用新型的发明精神和原理，还可以做出很多的变形和改进，但这些均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型推杆控制装置，包括驱动机构和推杆机构，所述推杆机构包括一个具有内腔结构的推杆杆体和移动元件，其特征在于：所述移动元件设置于所述推杆杆体内腔中并可沿其轴向滑动，所述推杆杆体和移动元件之间设置有控制单元。

2.如权利要求1所述的一种新型推杆控制装置，其特征在于：所述控制单元包括设置于所述推杆杆体和移动元件之间的弹性构件以及行程开关或压力传感器。

3.如权利要求2所述的一种新型推杆控制装置，其特征在于：所述弹性构件为弹簧或气囊或橡胶垫。

4.如权利要求2所述的一种新型推杆控制装置，其特征在于：所述推杆杆体靠近驱动机构的一端设置有端盖，在所述端盖和移动元件之间设置有预紧弹簧。

5.如权利要求1所述的一种新型推杆控制装置，其特征在于：所述控制单元为压力传感器。

6.如权利要求1-5所述的任何一种新型推杆控制装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机以及与电机相连的减速器，减速器的输出轴连接有丝杠，所述移动元件具有与丝杠相匹配的螺纹并与丝杠相啮合。

7.如权利要求1-5所述的任何一种新型推杆控制装置，其特征在于：所述驱动机构为液压缸机构，所述移动元件与活塞杆外端相连接。

8.一种新型推杆控制装置，包括驱动机构和推杆机构，所述驱动机构为液压缸，所述推杆机构为活塞，其特征在于：所述活塞的一侧或两侧设置有弹性构件，在所述弹性构件和活塞之间设置有控制单元，所述控制单元为压力传感器。

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