CN100404913C - 自限位直线致动器 - Google Patents

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Abstract

一种电动直线致动器，在机械中取代液压和气动驱动缸体，以螺杆或滚珠丝杆作直线运动的带自限位装置的致动器。其中安装有螺杆行走自限位机构。在定位轴套表面加工有正反向单向轮，螺套和定位套中间安装有滚动轴承或滑套。当螺杆驱动滑座到极限位置时，由位于螺杆端的定位轮带动定位锁片抬起，使螺套和定位轴套之间产生空转，从而保护螺杆和驱动***不产生过载。同理，反向旋转时，固定滑块运动到另一侧时亦发生空转而得到双向的限位保护功能。此种驱动装置可广泛用于取代传统的液压和气动驱动的机构上，例如医疗器械，自动车床，自动控制伺服驱动***等运动装置上，具有节省能源，刚度好，精度高等特点。

Description

自限位直线致动器
技术领域
一种电动直线致动器，在机械中取代液压和气动驱动缸体，以电机驱动螺杆或滚珠丝杆作直线运动的带自限位装置的致动器。可用在例如医疗器械，自动车床，自动控制伺服驱动***等运动装置上。
背景技术
相比较传统的液压或气动缸驱动方式，此种驱动方式为电动驱动，无需液压泵或空气压缩机，无需配置液压站或压缩空气站，大幅度节省能源，致动器内部带机械式限位装置，可靠性好，不产生过载和冲击，可有效保护螺杆或滚珠丝杆和驱动***的双向平稳运行。
发明内容
现有的直线致动器通常用限位开关，电磁传感器，电流过载保护等装置对致动器进行端位限位，成本较高，在限位失效时螺杆会产生过载和变形，电机也产生卡阻和过电流现象。
这种机械式限位直线致动器通过弹性定位锁片和定位轮控制螺套产生空转而达到限位效果，结构简单，成本较低，运行过程中不产生过载，可有效保护其螺杆和电机的正常往复运行。
附图说明
如图1所示，电机(21)输出轴(22)，安装有蜗杆(19)，驱动蜗轮(20)旋转，螺轮两端安装有滚动轴承(16)，轴承(16)和蜗轮(20)安装在螺杆(7)一端。螺杆上安装有自限位滑块，由定位轴套(11)，螺套(9)，安装在螺套(9)两端的第一弹性定位锁片(23)和第二弹性定位锁片(8)，螺套(9)和定位轴套(11)中间的滚动轴承(10)组成。当螺杆(7)驱动螺套(9)运动到右侧极限位置时，由位于螺杆端的第二定位轮(5)带动第二弹性定位锁片(8)抬起，释放此位置定位轴套(11)上的单向轮，使螺套(9)和定位轴套(11)之间产生空转，从而保护螺杆(7)和相连的驱动***不产生卡阻和过载。反向旋转时，定位轴套(11)上左单向轮受第一定位锁片(23)定位，螺套(9)带动定位轴套(11)向左运行，同时被抬起的第二弹性定位锁片(8)复位压入右侧单向轮。同理，滑块运动到左侧端位时，第一弹性定位锁片(23)受第一定位轮(14)作用抬起，螺套(9)和定位轴套(11)之间产生空转而得到双向的限位保护功能。导杆(4)与定位轴套(11)相连，推动杆端的关节头(1)运动。
滑套(25)外套有套管(3)，一端由活套(2)与滑套(25)连接定位，另一端由盖板(13)定位在轴箱(17)上。
图2中，滑套(25)和定位轴套(11)的零件示意图，定位轴套(11)上有防转销(12)，嵌入滑套(25)中的滑槽中。定位轴套(11)内圆周表面两侧为正反向单向轮结构。
螺套(9)分别由两侧的第一弹性定位锁片(23)和第二弹性定位锁片(8)分别在顺时针，逆时针旋转定位。
第一弹性定位锁片(23)和第二弹性定位锁片(8)分别由弹簧压在定位轴套(11)上的两侧的正反向单向轮上。
由于螺杆(7)旋转产生的轴向力停止于螺杆两端的第一定位轮(14)和第二定位轮(5)上，定位轴套(11)在端位时不受到来自螺杆(7)的无用轴向力的做功，可避免螺杆(7)和螺套(9)的变形和磨损。
具体实施方式
用于取代液压缸或气缸，通过控制电机(21)的转速和旋转圈数，可控制关节头(1)的速度和位置，用于直线运动和精确定位，可用于如机床，医疗设备，建筑等设备上。

Claims (8)

1.一种电动直线致动器，  其特征是：位于螺杆(7)两端的第一定位轮(14)和第二定位轮(5)，螺套(9)和定位轴套(11)，以及位于螺套(9)和定位轴套(11)之间的轴承(10)，螺套(9)和定位轴套(11)之间由第一弹性定位锁片(23)和第二弹性定位锁片(8)分别作顺时针和逆时针旋转定位，由轴承(10)作轴向和径向定位，导套(4)安装在定位轴套(11)上，推动关节头(1)轴向运动，在螺杆(7)一端接蜗轮(20)和蜗杆(19)，由电机(21)驱动旋转，定位轴套(11)由防转销(12)定位在滑套(25)的滑槽中，作轴向往复滑动，定位轴套(11)的两侧圆周表面加工为正反单向轮结构，中间为轴承安装定位位置。
2.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：螺套(9)上安装的第一弹性定位锁片(23)和第二弹性定位锁片(8)，其特征是分别压入定位于定位轴套(11)表面左右正反单向轮一侧，定位锁片有单独的弹簧压下，也可由弹簧片压下，单侧弹性定位锁片至少为一片以上。
3.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：第一定位轮(14)和第二定位轮(5)，安装在螺杆(7)两端，与权利2所述的第一弹性定位锁片(23)和第二弹性定位锁片(8)共同作用，完成抬起和压下动作，控制定位轴套(11)上的单向轮的定位和旋转。
4.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：轴承(10)安装在螺套(9)和定位轴套(11)之间，根据旋转速度和受力的不同，轴承(10)可为一个以上滚动轴承或滑动轴套。
5.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：螺杆(7)与限位装置连接，可为普通螺纹，梯形螺纹，或滚珠丝杆，滚柱丝杆。
6.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：螺杆(7)一端驱动可由蜗轮(20)和蜗杆(19)驱动，也可由电机直接连接螺杆驱动，或连接齿轮箱驱动。
7.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：滑套(25)表面加工有滑槽，与定位轴套(11)上的防转销(12)定位在滑槽中，在滑套(25)中作轴向滑动。
8.如权利要求1所述电动直线致动器，其特征是：圆形滑套(25)可采用方形管，矩形管，椭圆形管作为相应形状的定位轴套外滑动套管的设计。
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