CN220822814U - 电动缸 - Google Patents
电动缸 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220822814U CN220822814U CN202322522449.1U CN202322522449U CN220822814U CN 220822814 U CN220822814 U CN 220822814U CN 202322522449 U CN202322522449 U CN 202322522449U CN 220822814 U CN220822814 U CN 220822814U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plunger
- motor
- screw
- screw rod
- nut
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
本申请提出一种电动缸，其包括内转子回转电动机和丝杠螺母机构；该内转子回转电动机包括电动机定子和电动机转子；电动机转子包括内套筒，电动机定子包括壳体；丝杠螺母机构包括丝杠和螺母；螺母在其第二侧安装有柱塞；柱塞为回转圆筒体，其内孔与外圆是偏心结构的；柱塞的内孔与丝杠同轴，柱塞的第一端与螺母外圆同轴配合并固定连接；柱塞的第二端与丝杠的第二端之间安装有第一轴承；第一轴承的外缘与柱塞的中心孔配合，且能在柱塞的中心孔中滑动；丝杠的第一端通过第二轴承与电动机定子的壳体能够转动地连接，且丝杠不能相对壳体做轴向运动；在丝杠的第一端，丝杠通过连接件与电动机转子的内套筒的第一端连接在一起。
Description
技术领域
本申请涉及直线作动器，尤其涉及一种电动缸。
背景技术
直线作动器是机械工程领域重要的机械基础件，在各种工业产品中广泛应用。直线作动器中的电动力直线作动器，又被称作电动缸，是方兴未艾的新型直线作动器。电动缸以电动机为动力源，通过转换机构将回转电动机的回转运动转换为直线运动，输出推力和速度。目前大部分电动缸产品基本上遵循着电动机+减速机+丝杠螺母副的结构及其组合形式，结构繁琐、复杂。有直接将电动机的回转运动通过丝杠螺母机构转换为输出直线运动，构成一体化集成电动缸的实例，但由于螺母的内螺纹加工困难，使得这种电动缸的输出行程受到极大限制，一般行程不大于250mm。受丝杠导程限制，输出推力也较小，很难大于50kN。
实用新型内容
鉴于上述问题，本申请旨在提出一种电动缸，其结构紧凑。
本申请的电动缸，其包括内转子回转电动机和丝杠螺母机构；该内转子回转电动机包括电动机定子和电动机转子；电动机转子包括内套筒，电动机定子包括壳体；丝杠螺母机构包括丝杠和螺母；
螺母在其第二侧安装有柱塞；柱塞为回转圆筒体，其内孔与外圆是偏心结构的；柱塞的内孔与丝杠同轴，柱塞的第一端与螺母外圆同轴配合并固定连接；柱塞的第二端与丝杠的第二端之间安装有第一轴承；第一轴承的外缘与柱塞的中心孔配合，且能在柱塞的中心孔中滑动；
丝杠的第一端通过第二轴承与电动机定子的壳体能够转动地连接，且丝杠不能相对壳体做轴向运动；在丝杠的第一端，丝杠通过连接件与电动机转子的内套筒的第一端连接在一起，使得在电动机转子转动时，丝杆随之转动；电动机定子的壳体在其第二端固定连接有端盖；柱塞的外圆与端盖的内孔形成滑动配合。
优选地，所述连接件为减速机构。
优选地，所述减速机构包括：在所述内套筒上设置太阳轮；围绕太阳轮布置多个行星轮；该多个行星轮安装并啮合在内齿轮中；内齿轮与太阳轮同轴安装，内齿轮与所述壳体紧固在一起。
优选地，所述连接件为多级减速机构。
本申请的电动缸可以实现驱动和直径机构一体化，与规格无关。真正做到电动力直线作动筒的内涵与形式，具备类似液压缸(作动筒)的功能、性能，也具有类似的外形型式。
附图说明
图1为本申请的电动缸的结构组成与工作原理图；
图2为本申请的电动缸的减速机构示意图；
图3为本申请的电动缸的一实施例的结构示意图；
图4为本申请的电动缸的外观示意图；
图5、6为本申请的电动缸的电动机转子与丝杠的连接示意图；
图7为本申请的电动缸的丝杠端部件的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本申请的电动缸进行详细说明。
如图1，丝杠螺母机构4和电动机是构成电动缸的两个主体。其中，电动机包括电动机定子3、电动机转子2；电动机定子3、电动机转子2通过一对轴承10构成完整的内转子回转电动机。
为了控制需要，电动机定子3和电动机转子2之间安装角位移传感器7。丝杠螺母机构4穿过电动机转子2的内孔。
丝杠螺母机构4中的螺母与柱塞5紧固在一起。柱塞5是一个回转圆筒体，其内孔与外圆是偏心结构的，偏心距e。柱塞5的内孔与丝杠螺母机构4中的丝杠同轴，其一端与螺母外圆同轴配合并固定连接；柱塞5的另一端与配套丝杠的端部之间安装有轴承6，轴承6的外缘与柱塞5的中心孔配合，且允许做相对滑动。
丝杠螺母机构4中的丝杠的另一端通过轴承1与电机定子壳体31连接，此处的连接的要义是允许丝杠转动，但不允许丝杠相对壳体做轴向运动。同样是在该端，丝杠螺母机构4中的丝杠通过连接件9与电动机转子2的一端的内套筒21连接在一起。如此，在电动机的转子转动时，丝杆随之转动。偏心的柱塞5的外圆与端盖8的内孔形成滑动配合关系；端盖8与电动机定子壳体31固定连接在一起。
当电动机工作时，电动机转子2带动丝杠螺母机构4中的丝杠转动，同时丝杠螺母机构4中的螺母沿丝杠轴线方向做直线位移。由于丝杠螺母机构4中的螺母上的柱塞外圆中心线与丝杠螺母机构4中的丝杠的轴线不同轴，使得在端盖8的限制下，丝杠螺母机构4中的螺母与柱塞5不会做回转运动，只允许作直线运动。电动机的转动方向不同，丝杠螺母机构4中螺母和柱塞5的运动方向也就不相同。
轴向负载，通过柱塞5传递至丝杠螺母机构4中的螺母，再传递至丝杠螺母机构4中的丝杠上，进而通过轴承1传递到电动机壳体上，与外部其它承力体平衡。
如果需要，电动机转子丝杠螺母机构4中的与丝杠的连接件9可以是一套减速机构。该减速机构可以是如图2所示的减速机构。
电动机转子2的一端的内套筒21上设置齿轮91，作为太阳轮。围绕齿轮91布置若干个行星轮92，且行星轮92同时与内齿轮93啮合。内齿轮93和太阳轮91同轴安装，内齿轮93与电动机定子3的壳体紧固在一起。行星轮92的回转转轴94通过转轴连接件95连接在一起。该转轴连接件95不妨碍行星轮的自转和公转运动，但是随同公转运动同时转动。通过轴承96作径向和轴向定位，轴承96的外圈与电动机定子3的壳体配合连接，轴承96的内圈与转轴连接件95配合连接。转轴连接件95的一端是一个外齿轮，与齿轮91一样，可以作为太阳轮，如此再做一级减速机构，直到最后一个连接件与丝杠固定连接在一起。若设每级减速比分别为ii，减速级数N，则总减速比为i＝i1×i2×......×iN。
如图3所示为只有一级行星齿轮减速的电动缸的结构。电动缸的外形如图4所示。
电动机转子2与丝杠螺母机构4中的丝杠的连接，还可以是不经过减速机构而直接连接，连接方式如图5和图6。其中，图5是端面斜键连接。图5中，电动机转子2的端面开设矩形键槽211，连接件上设置带斜面的键961。当改变轴向相对位置时，键和键槽的配合可以消除间隙。图6是采用弹性连接方式。图6中，连接件是一个薄壁形构件96，它的外缘与内套筒21的端面通过螺钉962紧固。
丝杠端部件的结构如图7。轴承62的内圈通过紧固件64与丝杠固定，轴承62的外圈通过环套61和紧固件63紧固在一起。环套61的外圆表面与套筒5的内孔做滑动配合。
本申请的电动缸是一种集驱动机构、执行机构于一体的集成化结构，使得工作装置的体积，可以做到最大限度地紧凑，简化机构，节约空间，减少重量。
本申请的电动缸中，只要丝杠长度允许，工作装置的行程不受限制。消除了由于内螺纹加工困难、长度难以较大，因而导致无法实现较大行程的问题。
本申请的电动缸，只要丝杠、电动机能力具备，可以制作规格能力不受限制的电动缸。包括承载能力、行程、速度、响应等。
本申请的电动缸，可以采用任何形式的丝杠，只要性价比合理。因此，丝杠的结构简化，使得成本大幅度降低。总体而言，成本降低50％以上。
本申请的电动缸，只需连接导线，可以如同液压缸一样：外形相似、运动关系相似、性能指标甚至更高、成本有望更低、非常适合于电动化时代的需要，但完全避免了液压油缸的结构复杂、维修困难、效率低、泄漏、噪声、庞大的油源***、复杂的油管连接等问题。
本申请的电动缸，通过采用小导程行星滚柱丝杠，可以取消减速机，实现大推力输出，行程又可以不受限制。小导程丝杠可以具备大承载能力、高机械效率的性能。
除非另有定义，本申请中使用的所有技术和/或科学术语具有与由本申请所涉及的领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本申请中提到的材料、方法和实施例仅为说明性的，而非限制性的。
虽然已结合具体实施方式对本发明进行了描述，在本申请的发明主旨下，本领域的技术人员可以进行适当的替换、修改和变化，这种替换、修改和变化仍属于本申请的保护范围。
Claims (4)
1.一种电动缸，其包括内转子回转电动机和丝杠螺母机构；该内转子回转电动机包括电动机定子和电动机转子；电动机转子包括内套筒，电动机定子包括壳体；丝杠螺母机构包括丝杠和螺母；其特征在于：
螺母在其第二侧安装有柱塞；柱塞为回转圆筒体，其内孔与外圆是偏心结构的；柱塞的内孔与丝杠同轴，柱塞的第一端与螺母外圆同轴配合并固定连接；柱塞的第二端与丝杠的第二端之间安装有第一轴承；第一轴承的外缘与柱塞的中心孔配合，且能在柱塞的中心孔中滑动；
丝杠的第一端通过第二轴承与电动机定子的壳体能够转动地连接，且丝杠不能相对壳体做轴向运动；在丝杠的第一端，丝杠通过连接件与电动机转子的内套筒的第一端连接在一起，使得在电动机转子转动时，丝杆随之转动；电动机定子的壳体在其第二端固定连接有端盖；柱塞的外圆与端盖的内孔形成滑动配合。
2.根据权利要求1所述的电动缸，其特征在于：
所述连接件为减速机构。
3.根据权利要求2所述的电动缸，其特征在于：
所述减速机构包括：在所述内套筒上设置太阳轮；围绕太阳轮布置多个行星轮；该多个行星轮安装并啮合在内齿轮中；内齿轮与太阳轮同轴安装，内齿轮与所述壳体紧固在一起。
4.根据权利要求2所述的电动缸，其特征在于：
所述连接件为多级减速机构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322522449.1U CN220822814U (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 电动缸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322522449.1U CN220822814U (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 电动缸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220822814U true CN220822814U (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90674857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322522449.1U Active CN220822814U (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 电动缸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220822814U (zh) |
-
2023
- 2023-09-15 CN CN202322522449.1U patent/CN220822814U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101913150B (zh) | 一种单自由度机器人回转关节模块 | |
| CN107234632B (zh) | 一种基于差动轮系的节能变刚度弹性关节 | |
| CN201300421Y (zh) | 一种i型单自由度机器人关节模块 | |
| CN111022608B (zh) | 一种双级正弦锤形滚柱活齿减速器 | |
| CN113309842B (zh) | 摆线针轮谐波减速器 | |
| CN111120583A (zh) | 减速装置及机电设备 | |
| CN220822814U (zh) | 电动缸 | |
| CN112096797A (zh) | 一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置 | |
| CN111043275B (zh) | 一种小型双级锤形滚柱活齿减速器 | |
| CN2931013Y (zh) | 三自由度解耦型仿肩关节 | |
| CN112178134B (zh) | 一种大型高刚性耐冲击精密减速装置 | |
| CN107448556B (zh) | 一种薄型轴承减速器 | |
| CN112648345B (zh) | 可变力矩输出装置和机器人 | |
| CN111911606B (zh) | 一种无活齿架多级超大传动比正弦平面活齿减速器 | |
| CN108044645B (zh) | 一种变厚机器人关节传动结构 | |
| CN112671157A (zh) | 复合材料传动的一体化直线作动器 | |
| CN117508398A (zh) | 一种人形机器人腿部线性执行器 | |
| CN215110412U (zh) | 一种新型多种复合方式齿轮变速器 | |
| CN110836247B (zh) | 大速比中空超小型机器人关节减速机 | |
| CN110449674B (zh) | 一种小分度圆直径的斜齿内齿轮电解加工运动装置 | |
| CN218534608U (zh) | 章动减速器、关节模组及机器人 | |
| CN217345545U (zh) | 一种工业机器人腕部摆动关节大负载超轻rv减速器装置 | |
| CN113339466B (zh) | 重构型塔式多级变挡减速装置 | |
| CN117856523B (zh) | 一种紧凑型一体化伸缩旋转电动缸 | |
| WO2020238816A1 (zh) | 同位差动减速器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |