CN101220854B - 电动推杆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种往复运动的电动推杆，包括电机、蜗轮蜗杆减速器、内套管、箱体和具有螺纹段的丝杆及螺母，电机安装在箱体的外侧，电机输出轴与蜗轮蜗杆减速器连接；丝杆还具有连接段和小于连接段直径呈阶梯形的轴承座段，丝杆的连接段与蜗轮的连接孔连接，套装在丝杆上的螺母与内套管的一端连接，内套管的另一端连接有前支座；丝杆的轴承座段与箱体一端的轴承座之间安装有轴承，连接在丝杆上的挡圈和连接在箱体端部的铰支座分别压在轴承内外圈的一端，轴承内外圈的另一端分别与丝杆上的轴肩和箱体轴承座的端面相接，丝杆的螺纹段与箱体之间安装有支承圈，箱盖连接在箱体的另一端并与支承圈的一端相接。本发明具有承载能力高和噪声低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动推杆，属于电力驱动作往复运动的推杆装置。
背景技术
用于电动执行机构的电动推杆主要由电机、蜗轮蜗杆减速器、丝杆、螺母和外壳构成，电机通过减速器与丝杆连接，丝杆上套装有螺母，螺母与丝杆上的螺纹配合连接，螺母与内套管的后端连接，而蜗轮蜗杆减速器安装在外壳内，推力轴承和拉力轴承分别安装在蜗轮两侧的轴颈处，且推力轴承和拉力轴承分别由蜗轮两侧的外壳及端盖进行轴向定位，当电机工作后，通过蜗轮蜗杆减速器和两只轴承支承带动丝杆旋转，丝杆通过与其配合的螺母将旋转运动变成直线运动，螺母则带动内套管前后移动，从而使连接在内套管前部的接头也前后运动。在推杆到达设定位置后，微动开关动作使电机关闭。当推杆回缩而承受拉力时，则通过拉力轴承传至蜗轮上。该种结构的电动推杆其外壳是整体结构，由于受安装结构的限制，承受拉力的轴承规格要小于承受推力的轴承规格，因此目前公开的电动推杆均存在着拉力小于1/3的推力，因实际承载拉力下降，易造成轴承损坏。另一方面，由于推力轴承和拉力轴承均由蜗轮以及壳体和端盖进行轴向定位，无论推杆承受拉力还是承受推力都会作用于蜗轮，为减少噪声蜗轮均采用塑料件，故蜗轮挤压后会产生变形，造成蜗轮蜗杆啮合位置发生变化，不仅会影响传动效率，而还会产生较大噪声。再则，该种结构的推力轴承和拉力轴承皆安装在蜗轮两侧的轴颈处，推力轴承和拉力轴承受蜗轮的制造精度以及蜗轮挤压变形的影响，两轴承的同轴度不易保证，也使得推杆工作时会产生较大的噪声。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高承载能力和降低工作噪声的电动推力。
本发明的进一步目的是提供一种自锁能力强的电动推杆。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种电动推杆，包括电机、蜗轮蜗杆减速器、内套管、箱体和具有螺纹段的丝杆及螺母，其特征在于：所述的电机安装在箱体的外侧部，电机输出轴与蜗轮蜗杆减速器连接；所述的丝杆还具有连接段和小于连接段直径呈阶梯形的轴承座段，丝杆的连接段与蜗轮的连接孔连接，套装在丝杆上的螺母与内套管的一端连接，内套管的另一端连接有前支座；丝杆的轴承座段与箱体一端的轴承座之间安装有轴承，连接在丝杆上的挡圈和连接在箱体端部的铰支座分别压在轴承内外圈的一端，轴承内外圈的另一端分别与丝杆上的轴肩和箱体轴承座的端面相接，丝杆的螺纹段与箱体之间安装有支承圈，箱盖连接在箱体的另一端并与支承圈的一端相接。
本发明为达到上述目的的另一个技术方案是：所述丝杆的螺纹段的螺旋角≤6°。
本发明采用上述技术方案后具有以下优点：
1、结构合理，能提高承载能力。本发明的轴承安装在箱体的轴承座和丝杆的轴承座段之间，轴承内外圈的一端分别由轴承座段一侧的轴肩以及箱体轴承座的端面定位，而轴承内外圈的另一端则由安装在丝杆上的挡圈和箱体上的铰支座定位，因此当蜗杆带动丝杆进行往复运动时，通过箱体和丝杆将推杆的推力和拉力都传至该轴承上，使该轴承能承受等量的推力和拉力。本发明由于增加了推杆的拉力，提高了电动推杆的承载能力，电机输出功率在75瓦下，电动推杆的动载≤7000N，静载≤10000N。
2、安装定位准确，噪声低。本发明的箱体和箱盖为分体结构，而轴承、支承圈和蜗轮均安装在丝杆上，轴承是通过箱体、丝杆、铰支座和挡圈作轴向定位，而支承圈由箱盖进行轴向定位，因此能使安装在丝杆上的轴承、支承圈以及蜗轮在同一轴线基准上，保证旋转的蜗轮和位于蜗轮两侧支承在丝杆上的轴承和支撑圈的同轴度，确保蜗杆与蜗轮的啮合精度，降低工作噪声。
3、传动效率稳定。本发明通过轴承承受丝杆的推力和拉力，由于改善了蜗轮的受力状况，蜗轮与蜗杆的啮合位置不会变化，传动效率稳定，并且也进一步降低了工作噪声。
4、丝杆自锁能力强。本发明将丝杆螺纹段的螺旋角控制在6°以内，使螺母与丝杆之间具有一定的自锁力。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的侧视结构示意图。
其中：1-前支座，2-导向套，3-微动开关，4-外套管，4-1-限位筋，5-丝杆，5-1-螺纹段，5-2-连接段，5-3-轴承座段，6-内套管，7-螺母，8-箱盖，9-支承圈，10-箱体，11-蜗杆，12-蜗轮，12-1-环套，12-2-撑筋，13-轴承，14-挡圈，15-电机，16-铰接座。
具体实施方式
见图1、2所示，本发明的电动推杆包括电机15、蜗轮蜗杆减速器、内套管6、箱体10和具有螺纹的丝杆5及螺母7，电机15安装在箱体10的外端，电机15输出轴与蜗轮蜗杆减速器连接，蜗轮蜗杆减速器由相啮合的蜗杆11与蜗轮12构成，本发明电机15的输出轴可直接采用蜗杆11，或电机15的输出轴与蜗杆11连接，将动力传至蜗轮蜗杆减速器。见图1所示，本发明的丝杆5具有螺纹段5-1、连接段5-2和小于连接段5-2直径且呈阶梯形的轴承座段5-3，丝杆5的连接段5-2连接在蜗轮12的连接孔内，该丝杆5的连接段5-2其外周设有轴向直齿，蜗轮12的连接孔过盈压接在丝杆5的连接段5-2上，使丝杆5与蜗轮12连接。本发明丝杆5的连接段5-2其外周也可设有斜齿或滚花，蜗轮12的连接孔粘接在丝杆5的连接段5-2上，同样使丝杆5连接在蜗轮12上，将动力传至丝杆5上。见图1所示，本发明为使蜗轮12具有较好的机械性能，蜗轮12连接孔的长度大于蜗轮啮合面的长度，且蜗轮12侧部还设有加强筋，该加强筋可如图1所示为均布径向的撑筋12-2，或/和在蜗轮12的另一侧设有环套12-1。见图1所示，螺母7套装在丝杆5上，将丝杆5的旋转运动变成螺母7直线运动，螺母7与内套管6的一端连接，该螺母7一侧的设有外螺纹，而内套管6上设有的内螺纹，内套管6旋接在螺母7上并由螺母7上的轴肩限位，方便快捷地将内套管6连接在螺母7上，内套管6的另一端连接有前支座1，通过螺母7带动内套管6作往复直线运动。本发明丝杆5的轴承座段5-3与箱体10一端的轴承座之间安装有轴承13，箱体10的端面连接有铰支座16，而丝杆5上连接有挡圈14，挡圈14和铰支座16分别压接在轴承13内外圈的一端，而轴承13内外圈的另一端由分别与丝杆5上的轴肩和箱体10轴承座的端面相接限位，该挡圈14可采用锁紧螺母，丝杆5上设有螺纹，通过锁紧螺母对轴承13进行轴向限位。在螺母7进行往复运动时，通过箱体10和丝杆5将推力和拉力传至该轴承13上，丝杆5的螺纹段5-1与箱体10之间安装有支承圈9，箱盖8连接在箱体10上，本发明的箱盖8上设有止口，箱体10的一端设置在箱盖8的止口处，且箱盖8的端部与支承圈9的一端相接，对支承圈9进行轴向限位。
见图1、2所示，本发明还具有外套管4，外套管4安装在箱盖8上，外套管4的一端顶在支承圈9上，外套管4的另一端安装有导向套2，内套管6则支承在导向套2内孔处，而外套管4的内壁上设有防止螺母7旋转的限位筋4-1，以保证螺母7直线运动，外套管4内还安装有控制丝杆行程的微动开关3及其连接导线，保持电动推杆外观整洁。
本发明工作时，电机15带动蜗杆蜗轮减速器转动，连接在蜗轮12上的丝杆5则作旋转运动，套在丝杆5的螺母7作直线运动，螺母7带动内套管6作直线往复运动，实现推杆的往复推拉运动。
Claims (7)
1.一种电动推杆，包括电机(15)、蜗轮蜗杆减速器、内套管(6)、箱体(10)和具有螺纹段(5-1)的丝杆(5)及螺母(7)，其特征在于：所述的电机(15)安装在箱体(10)的外侧，电机(15)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器连接；所述的丝杆(5)还具有连接段(5-2)和小于连接段(5-2)直径呈阶梯形的轴承座段(5-3)，丝杆(5)的连接段(5-2)与蜗轮(12)的连接孔连接，套装在丝杆(5)上的螺母(7)与内套管(6)的一端连接，内套管(6)的另一端连接有前支座(1)；丝杆(5)的轴承座段(5-3)与箱体(10)一端的轴承座之间安装有轴承(13)，连接在丝杆(5)上的挡圈(14)和连接在箱体(10)端部的铰支座(16)分别压在轴承(13)内外圈的一端，轴承(13)内外圈的另一端分别与丝杆(5)上的轴肩和箱体(10)轴承座的端面相接，丝杆(5)的螺纹段(5-1)与箱体(10)之间安装有支承圈(9)，箱盖(8)连接在箱体(10)的另一端并与支承圈(9)的一端相接。
2.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于：所述丝杆(5)螺纹段的螺旋角≤6°。
3.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于：所述丝杆(5)的连接段(5-2)的外周设有轴向直齿，蜗轮(12)的连接孔过盈压接在丝杆(5)的连接段(5-2)上。
4.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于：所述丝杆(5)的连接段(5-2)外周设有斜齿或滚花，蜗轮(12)的连接孔粘接在丝杆(5)的连接段(5-2)上。
5.根据权利要求1或3或4之一所述的电动推杆，其特征在于：所述蜗轮(12)连接孔的长度大于蜗轮啮合面的长度，蜗轮(12)的侧部还设有撑筋(12-2)或/和环套(12-1)。
6.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于：还具有外套管(4)，外套管(4)安装在箱盖(8)上，外套管(4)的一端顶在支承圈(9)上，外套管(4)的另一端安装有导向套(2)，内套管(6)支承在导向套(2)内孔处，外套管(4)的内壁上设有防止螺母(7)旋转的限位筋(4-1)。
7.根据权利要求6所述的电动推杆，其特征在于：所述的外套管(4)内安装有控制丝杆行程的微动开关(3)及其连接导线。
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