一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸的制作方法
【專利摘要】一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，將伺服電動機和傳動系統(tǒng)一體化設計，伺服電機安裝在電動缸的前部，電機的傳動軸直接與只能平動、不能旋轉(zhuǎn)的負載連接，當電機工作時，電機外轉(zhuǎn)子首先會帶動第三轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)伸出，當?shù)谌D(zhuǎn)筒完全伸出后，第三轉(zhuǎn)筒會帶動第二轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)伸出，當?shù)诙D(zhuǎn)筒完全伸出后，第二轉(zhuǎn)筒又會帶動第一轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)伸出，由此完成三級推動，通過傳動軸端部的旋轉(zhuǎn)變壓器可檢測伺服電機的總的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速大小，實現(xiàn)對電動缸的行程大小、以及電動缸伸縮直線速度的控制，本發(fā)明具有工作行程長，結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便，穩(wěn)定性高等優(yōu)點。
【專利說明】—種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于電動缸【技術(shù)領域】，具體涉及一種外轉(zhuǎn)子的伺服電機前置隨動式多級電動缸。
【背景技術(shù)】
[0002]電動缸是將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成工作機構(gòu)的直線運動的設備。電動缸結(jié)構(gòu)簡單，伺服控制性能好，應用廣泛。
[0003]普通電動缸的傳動系統(tǒng)和電機是分開的，集成化程度低，占用空間大，成本高。為了方便集中潤滑和維護，減小電動缸的體積，實現(xiàn)電機和傳動缸的一體化設計勢在必行。
[0004]單級的電動缸受缸體本身的限制，工作行程小。為了增加工作行程，需要加長推桿和缸體的長度，導致設備笨重，制造成本高。在一些要求安裝尺寸小而工作行程長的場合，單級電動缸往往不能滿足使用要求。
[0005]另外，目前的電動缸以通用的外定子、內(nèi)轉(zhuǎn)子的電動機為動力源，導致電動缸的整個結(jié)構(gòu)的龐大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了克服上述缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種外轉(zhuǎn)子的伺服電機前置隨動式多級電動缸，具有結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，伺服控制性能好，工作行程長等優(yōu)點。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，包括缸底2，缸筒9安裝在缸底2上，中心存在內(nèi)孔的螺桿33安裝在固定不旋轉(zhuǎn)的缸底2中部，螺桿33的內(nèi)孔中安放伺服電機的電源電纜線、以及伺服電機編碼器的電纜線，缸筒蓋板1將螺桿33和缸底2固定在一起，第三軸承13安裝在缸筒9的前端，并由第三蓋板14固定，第三保持架11安裝在第三軸承13外圈上，第三保持架11將三個以上的第三滾珠12保持在第三軸承13和第一外筒8之間，
[0009]第一轉(zhuǎn)筒6后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在螺桿33上，第一轉(zhuǎn)筒6的外壁上設有外螺紋，第一轉(zhuǎn)筒6的前端安裝有第一軸端擋塊10，第一轉(zhuǎn)筒6的后端安裝有第一連接板3，第一外筒8的后端安裝在第一連接板3上，第一軸承29安裝在第一外筒8的前端，并由第一蓋板28固定，第一保持架31安裝在第一軸承29外圈上，第一保持架31將三個以上的第一滾珠30保持在第二外筒7和第一軸承29之間，
[0010]第二轉(zhuǎn)筒5后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在第一轉(zhuǎn)筒6上，第二轉(zhuǎn)筒5的外壁上設有外螺紋，第二轉(zhuǎn)筒5的前端安裝有第二軸端擋塊18，第二轉(zhuǎn)筒5的后端安裝有第二連接板4，第二外筒7的后端安裝在第二連接板4上，第二軸承15安裝在第二外筒7的前端，并由第二蓋板27固定，第二保持架17安裝在第二軸承15外圈上，第二保持架17將三個以上的第二滾珠16保持在第三轉(zhuǎn)筒32和第二軸承15之間，
[0011]第三轉(zhuǎn)筒32后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在第二轉(zhuǎn)筒5上，第三轉(zhuǎn)筒32的前端與外轉(zhuǎn)子伺服電機相連，
[0012]外轉(zhuǎn)子伺服電機包括電機外殼26，第三轉(zhuǎn)筒32與電機外殼26固定在一起，電機端蓋23將電機轉(zhuǎn)子24固定在電機外殼26內(nèi)部，傳動軸21通過第一止推軸承25和第二止推軸承20安裝在電機外殼26里，電機小端蓋19將第二止推軸承20定位，電機的內(nèi)定子22固定在傳動軸21上，傳動軸21外伸部分與只可平動的負載連接；
[0013]傳動軸21的內(nèi)定子的端部設置用于檢測電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)變壓器的傳感器，傳動軸21也做成中心帶內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)，在傳動軸21的內(nèi)孔中安放伺服電機旋轉(zhuǎn)變壓器的電纜線。
[0014]所述的一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，其工作流程為:
[0015]伺服電機通電工作，電機轉(zhuǎn)子24帶動電機外殼26旋轉(zhuǎn)，電機外殼26帶動第三轉(zhuǎn)筒32旋轉(zhuǎn)，使第三轉(zhuǎn)筒32沿第二轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)前進，第一級電動缸伸出，直到第三轉(zhuǎn)筒32的末端與第二軸端擋塊18接觸，在此前進過程中，第二滾珠16防止第三轉(zhuǎn)筒32和第二外筒7之間直接接觸；
[0016]第三轉(zhuǎn)筒32的末端與第二軸端擋塊18接觸后，第三轉(zhuǎn)筒32帶動第二轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)筒5將沿第一轉(zhuǎn)筒6旋轉(zhuǎn)前進，第二級電動缸伸出，直到第二轉(zhuǎn)筒5的末端與第一軸端擋塊10接觸，在此前進過程中，第一滾珠30防止第二外筒7和第一外筒8之間直接接觸；
[0017]當?shù)诙D(zhuǎn)筒5的末端與第一軸端擋塊10接觸后，第二轉(zhuǎn)筒5帶動第一轉(zhuǎn)筒6旋轉(zhuǎn)，第一轉(zhuǎn)筒6將沿螺桿33旋轉(zhuǎn)前進,第三級電動缸伸出，直到第一轉(zhuǎn)筒6的末端與螺桿33的前端接觸，在此前進過程中，第三滾珠12防止第一外筒8和缸筒9之間直接接觸；
[0018]當電機反向旋轉(zhuǎn)時，電動缸將逐級收回。
[0019]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0020]一、本發(fā)明將外轉(zhuǎn)子伺服電機和傳動系統(tǒng)一體化設計，有利于集中潤滑和維護，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，伺服控制性能好。
[0021]二、本發(fā)明采用了三級傳動，工作行程長。
[0022]三、在外筒前端上采用了保持架保持滾珠滑動的形式，將電動缸前進時的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，有利于降低摩擦力，減小磨損。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是圖1中的8-8剖視圖。
[0025]圖3是圖1中的八處局部剖視圖。
[0026]圖4是本發(fā)明伸出一級時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5是本發(fā)明伸出兩級時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6是本發(fā)明伸出三級時的結(jié)構(gòu)示意圖。
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【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
[0030]參照圖1、圖2和圖3，一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，包括缸底2，缸筒9安裝在缸底2上，中心存在內(nèi)孔的螺桿33安裝在固定不旋轉(zhuǎn)的缸底2中部，螺桿33的內(nèi)孔中安放伺服電機的電源電纜線、以及伺服電機編碼器的電纜線，缸筒蓋板1將螺桿33和缸底2固定在一起，第三軸承13安裝在缸筒9的前端，并由第三蓋板14固定，第三保持架11安裝在第三軸承13外圈上，第三保持架11將三個以上的第三滾珠12保持在第三軸承13和第一外筒8之間，
[0031]第一轉(zhuǎn)筒6后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在螺桿33上，第一轉(zhuǎn)筒6的外壁上設有外螺紋，第一轉(zhuǎn)筒6的前端安裝有第一軸端擋塊10，第一轉(zhuǎn)筒6的后端安裝有第一連接板3，第一外筒8的后端安裝在第一連接板3上，第一軸承29安裝在第一外筒8的前端，并由第一蓋板28固定，第一保持架31安裝在第一軸承29外圈上，第一保持架31將三個以上的第一滾珠30保持在第二外筒7和第一軸承29之間，
[0032]第二轉(zhuǎn)筒5后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在第一轉(zhuǎn)筒6上，第二轉(zhuǎn)筒5的外壁上設有外螺紋，第二轉(zhuǎn)筒5的前端安裝有第二軸端擋塊18，第二轉(zhuǎn)筒5的后端安裝有第二連接板4，第二外筒7的后端安裝在第二連接板4上，第二軸承15安裝在第二外筒7的前端，并由第二蓋板27固定，第二保持架17安裝在第二軸承15外圈上，第二保持架17將三個以上的第二滾珠16保持在第三轉(zhuǎn)筒32和第二軸承15之間，
[0033]第三轉(zhuǎn)筒32后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在第二轉(zhuǎn)筒5上，第三轉(zhuǎn)筒32的前端與外轉(zhuǎn)子伺服電機相連，
[0034]外轉(zhuǎn)子伺服電機包括電機外殼26、電機端蓋23、電機小蓋板19、電機轉(zhuǎn)子24、電機定子22、傳動軸21、第一止推軸承25和第二止推軸承20，第三轉(zhuǎn)筒32與電機外殼26固定在一起，電機端蓋23將電機轉(zhuǎn)子24固定在電機外殼26內(nèi)部,傳動軸21通過第一止推軸承25和第二止推軸承20安裝在電機外殼26里，電機小端蓋19將第二止推軸承20定位，電機定子22固定在傳動軸21上，傳動軸21外伸部分與只可平動的負載連接，這樣確保傳動軸21不會旋轉(zhuǎn)；
[0035]傳動軸21的內(nèi)定子的端部設置用于檢測電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)變壓器的傳感器，傳動軸21也做成中心帶內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)，在傳動軸21的內(nèi)孔中安放伺服電機旋轉(zhuǎn)變壓器(用于檢測電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速的傳感器)的電纜線。
[0036]所述的一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，其工作流程為:
[0037]參照圖4，伺服電機通電工作，傳動軸21與只能平動的負載連接，不能旋轉(zhuǎn)，電機的娥內(nèi)定子22固定在傳動軸21上，也不能旋轉(zhuǎn)，通電后，電機轉(zhuǎn)子24帶動電機外殼26旋轉(zhuǎn)，第三轉(zhuǎn)筒32通過螺紋與第二轉(zhuǎn)筒5配合，電機外殼26帶動第三轉(zhuǎn)筒32旋轉(zhuǎn)，使第三轉(zhuǎn)筒32沿第二轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)前進，第一級電動缸伸出，直到第三轉(zhuǎn)筒32的末端與第二軸端擋塊18接觸，在此前進過程中，第二滾珠16防止第三轉(zhuǎn)筒32和第二外筒7之間直接接觸，避免兩者之間的滑動摩擦，有利于降低摩擦阻力；
[0038]參照圖5，第三轉(zhuǎn)筒32的末端與第二軸端擋塊18接觸后，第三轉(zhuǎn)筒32將帶動第二轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)筒5通過螺紋與第一轉(zhuǎn)筒6配合，第二轉(zhuǎn)筒5將沿第一轉(zhuǎn)筒6旋轉(zhuǎn)前進，第二級電動缸伸出，直到第二轉(zhuǎn)筒5的末端與第一軸端擋塊10接觸，在此前進過程中，第一滾珠30可以防止第二外筒7和第一外筒8之間直接接觸，避免兩者之間的滑動摩擦，有利于降低摩擦阻力；
[0039]參照圖6，當?shù)诙D(zhuǎn)筒5的末端與第一軸端擋塊10接觸后，第二轉(zhuǎn)筒5將帶動第一轉(zhuǎn)筒6旋轉(zhuǎn)，第一轉(zhuǎn)筒6通過螺紋與螺桿33配合，第一轉(zhuǎn)筒6將沿螺桿33旋轉(zhuǎn)前進，第三級電動缸伸出，直到第一轉(zhuǎn)筒6的末端與螺桿33的前端接觸，在此前進過程中，第三滾珠12可以防止第一外筒8和缸筒9之間直接接觸，避免兩者之間的滑動摩擦，有利于降低摩擦阻力；
[0040]當伺服電機反向旋轉(zhuǎn)時，電動缸將逐級收回。
【權(quán)利要求】
1.一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，包括缸底(2),缸筒(9)安裝在缸底(2)上，中心存在內(nèi)孔的螺桿(33)安裝在固定不旋轉(zhuǎn)的缸底(2)中部，螺桿(33)的內(nèi)孔中安放伺服電機的電源電纜線、以及伺服電機編碼器的電纜線，缸筒蓋板⑴將螺桿(33)和缸底(2)固定在一起，其特征在于:第三軸承(13)安裝在缸筒(9)的前端，并由第三蓋板(14)固定，第三保持架(11)安裝在第三軸承(13)外圈上，第三保持架(11)將三個以上的第三滾珠(12)保持在第三軸承(13)和第一外筒(8)之間， 第一轉(zhuǎn)筒(6)后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在螺桿(33)上，第一轉(zhuǎn)筒(6)的外壁上設有外螺紋，第一轉(zhuǎn)筒(6)的前端安裝有第一軸端擋塊(10)，第一轉(zhuǎn)筒(6)的后端安裝有第一連接板(3),第一外筒(8)的后端安裝在第一連接板(3)上，第一軸承(29)安裝在第一外筒(8)的前端，并由第一蓋板(28)固定，第一保持架(31)安裝在第一軸承(29)外圈上，第一保持架(31)將三個以上的第一滾珠(30)保持在第二外筒(7)和第一軸承(29)之間， 第二轉(zhuǎn)筒(5)后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在第一轉(zhuǎn)筒(6)上，第二轉(zhuǎn)筒(5)的外壁上設有外螺紋，第二轉(zhuǎn)筒(5)的前端安裝有第二軸端擋塊(18)，第二轉(zhuǎn)筒(5)的后端安裝有第二連接板(4)，第二外筒(7)的后端安裝在第二連接板(4)上，第二軸承(15)安裝在第二外筒(7)的前端，并由第二蓋板(27)固定，第二保持架(17)安裝在第二軸承(15)外圈上，第二保持架(17)將三個以上的第二滾珠(16)保持在第三轉(zhuǎn)筒(32)和第二軸承(15)之間， 第三轉(zhuǎn)筒(32)后端的內(nèi)部設有內(nèi)螺紋，并通過螺紋配合安裝在第二轉(zhuǎn)筒(5)上，第三轉(zhuǎn)筒(32)的前端與外轉(zhuǎn)子伺服電機相連， 外轉(zhuǎn)子伺服電機包括電機外殼(26),第三轉(zhuǎn)筒(32)與電機外殼(26)固定在一起，電機端蓋(23)將電機轉(zhuǎn)子(24)固定在電機外殼(26)內(nèi)部,傳動軸(21)通過第一止推軸承(25)和第二止推軸承(20)安裝在電機外殼(26)里，電機小端蓋(19)將第二止推軸承(20)定位，電機的內(nèi)定子(22)固定在傳動軸(21)上，傳動軸(21)外伸部分與只可平動的負載連接； 傳動軸(21)的內(nèi)定子的端部設置用于檢測電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)變壓器的傳感器，傳動軸(21)也做成中心帶內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)，在傳動軸(21)的內(nèi)孔中安放伺服電機旋轉(zhuǎn)變壓器的電纜線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外轉(zhuǎn)子伺服電機前置隨動式多級電動缸，其特征在于，其工作流程為: 電機通電工作，電機轉(zhuǎn)子(24)帶動電機外殼(26)旋轉(zhuǎn)，電機外殼(26)帶動第三轉(zhuǎn)筒(32)旋轉(zhuǎn)，使第三轉(zhuǎn)筒(32)沿第二轉(zhuǎn)筒(5)旋轉(zhuǎn)前進，第一級電動缸伸出，直到第三轉(zhuǎn)筒(32)的末端與第二軸端擋塊(18)接觸，在此前進過程中，第二滾珠(16)防止第三轉(zhuǎn)筒(32)和第二外筒(7)之間直接接觸； 第三轉(zhuǎn)筒(32)的末端與第二軸端擋塊(18)接觸后，第三轉(zhuǎn)筒(32)帶動第二轉(zhuǎn)筒(5)旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)筒(5)將沿第一轉(zhuǎn)筒(6)旋轉(zhuǎn)前進，第二級電動缸伸出，直到第二轉(zhuǎn)筒(5)的末端與第一軸端擋塊(10)接觸，在此前進過程中，第一滾珠(30)防止第二外筒(7)和第一外筒⑶之間直接接觸； 當?shù)诙D(zhuǎn)筒(5)的末端與第一軸端擋塊(10)接觸后，第二轉(zhuǎn)筒(5)帶動第一轉(zhuǎn)筒(6)旋轉(zhuǎn)，第一轉(zhuǎn)筒(6)將沿螺桿(33)旋轉(zhuǎn)前進,第三級電動缸伸出，直到第一轉(zhuǎn)筒(6)的末端與螺桿(33)的前端接觸，在此前進過程中，第三滾珠(12)防止第一外筒(8)和缸筒(9)之間直接接觸； 當伺服電機反向旋轉(zhuǎn)時，電動缸將逐級收回。
【文檔編號】H02K7/06GK104319939SQ201410538657
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】趙旭哲 申請人:趙旭哲