專利名稱：一種采用潤滑裝置的電伺服作動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電伺服作動器，它采用新型的油液潤滑裝置。
背景技術：
電伺服直線作動器是一種將電機的旋轉(zhuǎn)運動通過絲杠、絲母組成的絲桿副轉(zhuǎn)換為推桿的直線運動的驅(qū)動裝置。它包括電動驅(qū)動系統(tǒng)和直線作動器。使用伺服電機作為動力源，利用其閉環(huán)特性，可以很方便地實現(xiàn)對直線作動器的推力、速度和位置的精密控制。 電伺服作動器利用現(xiàn)代運動控制技術、數(shù)控技術及網(wǎng)絡技術，可實現(xiàn)程序化、網(wǎng)絡化控制， 且不需要對能量進行二次轉(zhuǎn)換，與相同功率液壓伺服系統(tǒng)相比，效率提高，且能實現(xiàn)液壓油缸、氣缸傳動所不能實現(xiàn)的精密運動控制。傳統(tǒng)的電動伺服作動器的潤滑裝置有脂潤滑和油潤滑兩種，脂潤滑通過向滾珠絲杠的絲母內(nèi)注入油脂來實現(xiàn)潤滑，常用于運動頻度較低、傳動效率要求不高的伺服系統(tǒng)，其缺點是絲杠與絲母間的磨損大、傳動效率低、發(fā)熱量大、噪聲大、易產(chǎn)生振動。對于運動頻度較高、傳動效率要求高的伺服系統(tǒng)通常采用油潤滑，在中高速伺服系統(tǒng)中，因潤滑油液在運動中被攪動后常產(chǎn)生泡沫，嚴重影響潤滑效果，長時間使用油液易變質(zhì)，為此通常要對潤滑油液施加一定的壓力，最常見的是采用“氣推油”方式施壓，在活塞桿絲杠腔的頂部設立“油 /氣分離活塞”，外部通過一個貯氣瓶向“油/氣分離活塞”上部的氣腔提供壓縮氣體，從而施壓于“油/氣分離活塞”下部的潤滑油。長期實踐證明，這種“油/氣分離活塞”在下部潤滑油液充入量不足、過多或潤滑油液泄露掉一定量后，常與絲杠頂部或絲杠腔的頂部產(chǎn)生碰撞造成“油/氣分離活塞”的破壞，一旦損壞要求使用者維護技術高、維修時需要拆卸伺服作動器，十分不便。
發(fā)明內(nèi)容為解決前述問題，本發(fā)明提供了一種采用潤滑裝置的電伺服作動器，它具有潤滑效果好、使用壽命長、復雜程度低、可靠性高、維護維修簡單等優(yōu)點。本發(fā)明的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)。本發(fā)明所述的一種采用潤滑裝置的電動伺服作動器，主要由伺服電機16、活塞缸筒8、絲杠7、導向活塞10和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿5組成，所述伺服電機16與絲杠7連接，絲杠7通過絲母與導向活塞10連接，導向活塞10將活塞缸筒8分為活塞有桿腔9和活塞無桿腔13，活塞桿5內(nèi)腔為活塞桿絲杠腔6，活塞桿5的上端裝有萬向節(jié)I 4，活塞缸筒8的下端裝有萬向節(jié)II 18，活塞桿絲杠腔6與壓力油箱1聯(lián)通。本發(fā)明的效果是與現(xiàn)有油潤滑的電動伺服作動器相比，本發(fā)明通過設在缸體外部的壓力油箱為缸內(nèi)的潤滑油加壓，代替了目前在缸體內(nèi)部設置“油/氣分離活塞”的加壓方式，既繼承了現(xiàn)有油潤滑電伺服作動器潤滑效果好等優(yōu)點，又降低了潤滑系統(tǒng)的復雜性和維修的困難度，提高了電伺服作動器的使用壽命和可靠性。
圖1是本發(fā)明涉及的一種采用新型潤滑裝置的電伺服作動器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1壓力油箱，2截止閥，3連接管路，4、18萬向節(jié)，5活塞桿，6活塞桿絲杠腔，7 絲杠，8活塞缸筒，9活塞有桿腔，10.導向活塞，11外排油孔，12內(nèi)排油孔，13活塞無桿腔， 14軸承，15聯(lián)軸器，16伺服電機，17電機連接螺釘，19加油口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。參閱附圖所示，所述的一種采用潤滑裝置的電動伺服作動器，主要由驅(qū)動電動伺服作動器的伺服電機16、活塞缸筒8、活塞缸筒8內(nèi)的絲杠7、與絲母相連的導向活塞10和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿5組成，所述伺服電機16與絲杠7連接，絲杠7通過絲母與導向活塞10 連接，導向活塞10將活塞缸筒8分為活塞有桿腔9和活塞無桿腔13，活塞桿5內(nèi)腔為活塞桿絲杠腔6，活塞桿5的上端裝有萬向節(jié)I 4，活塞缸筒8的下端裝有萬向節(jié)II 18，活塞桿絲杠腔6與壓力油箱1聯(lián)通。所述導向活塞10上開有與活塞無桿腔13和活塞有桿腔9聯(lián)通的外排油孔11、與活塞無桿腔13和活塞桿絲杠腔6連通的內(nèi)排油孔12，導向活塞10和活塞桿5由伺服電機 16通過絲杠7驅(qū)動在活塞缸筒8內(nèi)伸縮時，潤滑油液通過外排油孔11和內(nèi)排油孔12在活塞有桿腔9、活塞無桿腔13和活塞桿絲杠腔6之間竄動，對滾珠絲杠運動副進行潤滑和冷卻。所述活塞桿絲杠腔6通過連接管路3和截止閥2與壓力油箱1聯(lián)通，并通過壓力油箱1對活塞有桿腔9、活塞無桿腔13和活塞桿絲杠腔6內(nèi)部的潤滑油液施加壓力，以消除潤滑油液在各腔之間竄動時產(chǎn)生的泡沫。所述伺服電機16與絲杠7通過連軸器15、齒輪或帶輪連接。壓力油箱1的出油口油液通過截止閥2和連接管路3與伺服作動器的活塞桿絲杠腔6相連接，活塞桿絲杠腔6中的油液通過導向活塞10上沿圓周分布的內(nèi)排油孔12與活塞無桿腔13內(nèi)的油液導通，而活塞無桿腔13內(nèi)的油液通過導向活塞10上沿圓周分布的外排油孔11與活塞有桿腔9內(nèi)的油液導通。因此，當活塞在活塞缸筒8內(nèi)移動時其各腔內(nèi)的油液是導通的，理論上，只要排油孔的面積足夠大、數(shù)量足夠多，可使活塞在缸內(nèi)移動時不會因流體的流動阻力造成各腔壓力不同而阻礙活塞的運動。本發(fā)明的工作原理是壓力油箱1將具有一定壓力的潤滑油通過連接管路3注入活塞缸筒8的三腔內(nèi)，對腔體內(nèi)運動部件起到潤滑作用。具有相對運動的部件之間會存在一定的間隙，如導向活塞10與活塞缸筒8之間、絲杠7與絲母之間，在壓力油箱1上設定的壓力作用下，油液充滿這些間隙，從而可以減小摩擦和噪聲，提高傳動效率。當伺服電機16 經(jīng)過聯(lián)軸器15帶動絲杠7推動活塞桿5伸縮時，缸內(nèi)三腔體的體積均會發(fā)生變化，因此腔體之間的油液會經(jīng)過內(nèi)、外排油孔12、11產(chǎn)生對流，同時由于活塞桿5的體積不能忽略，當導向活塞10帶動活塞桿移動時，三腔的體積之和也會發(fā)生變化，三腔體內(nèi)的油液和壓力油箱1中的油液也會產(chǎn)生對流。油液的對流相應地會產(chǎn)生熱量的交換，因此起到了一定的冷卻作用。本發(fā)明采用的這種潤滑裝置，不僅解決了電動伺服作動器的潤滑問題，還可降低運行噪聲，提高系統(tǒng)的傳動效率、冷卻傳動部件，延長電動伺服作動器的使用壽命。其結(jié)構(gòu)簡單，維護、維修方便，具有較高的實用價值。 以上所述的實施例，只是本發(fā)明的具體實施方式
的一種，本領域的技術人員在本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種采用潤滑裝置的電動伺服作動器，由伺服電機(16)、活塞缸筒⑶、絲杠(7)、導向活塞(10)和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿(5)組成，其特征在于，所述伺服電機(16)與絲杠(7)連接，絲杠(7)通過絲母與導向活塞(10)連接，導向活塞(10)將活塞缸筒(8)分為活塞有桿腔(9)和活塞無桿腔(13)，活塞桿(5)內(nèi)腔為活塞桿絲杠腔(6)，活塞桿( 的上端裝有萬向節(jié)K4)，活塞缸筒(8)的下端裝有萬向節(jié)II (18)，活塞桿絲杠腔(6)與壓力油箱(1)聯(lián)ο
2.根據(jù)權利要求1所述的一種采用潤滑裝置的電動伺服作動器，其特征在于，所述導向活塞(10)上開有與活塞無桿腔(1 和活塞有桿腔(9)聯(lián)通的外排油孔(11)、與活塞無桿腔(13)和活塞桿絲杠腔(6)連通的內(nèi)排油孔(12)，導向活塞(10)和活塞桿(5)由伺服電機(16)通過絲杠(7)驅(qū)動在活塞缸筒(8)內(nèi)伸縮時，潤滑油液通過外排油孔(11)和內(nèi)排油孔(1 在活塞有桿腔(9)、活塞無桿腔(1 和活塞桿絲杠腔(6)之間竄動，對滾珠絲杠運動副進行潤滑和冷卻。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種采用潤滑裝置的電動伺服作動器，其特征在于，所述活塞桿絲杠腔(6)通過連接管路C3)和截止閥( 與壓力油箱(1)聯(lián)通，并 通過壓力油箱 (1)對活塞有桿腔(9)、活塞無桿腔(1 和活塞桿絲杠腔(6)內(nèi)部的潤滑油液施加壓力，以消除潤滑油液在各腔之間竄動時產(chǎn)生的泡沫。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種采用潤滑裝置的電動伺服作動器，其特征在于，所述伺服電機(16)與絲杠(7)通過連軸器(15)、齒輪或帶輪連接。
專利摘要本實用新型涉及一種采用潤滑裝置的電伺服作動器。它包括驅(qū)動作動器的伺服電機(16)、活塞缸筒(8)、活塞缸筒內(nèi)的滾珠絲杠(7)、與絲母相連的導向活塞(10)，和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿(5)等?；钊淄?8)內(nèi)充入潤滑油液，在導向活塞(10)上開有連接活塞無桿腔(13)與活塞有桿腔(9)的外排油孔(11)和連接活塞無桿腔(13)與活塞桿絲杠腔(6)的內(nèi)排油孔(12)，活塞桿絲杠腔(6)通過設在活塞桿(5)上端的管道與外部的一個壓力油箱(1)連接，通過壓力油箱(1)對作動器內(nèi)部的潤滑油液施加壓力，以消除油液在各腔之間竄動時產(chǎn)生的泡沫。本實用新型具有潤滑效果好、噪聲低、可靠性高、維修方便、使用壽命長等優(yōu)點。
文檔編號H02K7/06GK202160055SQ20112027866
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者張祝新, 趙丁選 申請人:吉林大學