一种具有逆向止动的滚珠丝杠传动

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，特别是涉及一种具有逆向止动的滚珠丝杠传动。

背景技术

对现如今的机械加工制造业来说，滚珠丝杠的传动效率高达85％~98％，是普通滑动丝杠的2~4倍，采用滚珠丝杠是提高进给系统灵敏度、定位精度和防止爬行的有效措施之一，因而被数控机床以及旧设备技术改造所广泛采用。

竖直运动的滚珠丝杠在到达顶端后，需要长时间承载载荷并保持原位置不使下降，然而，滚珠丝杠为点接触滚动运动，其摩擦系数小，不具有自锁性。

现有的滚珠丝杠在电机停止转动时，由于丝杠螺母与载荷固连，承载工作载荷，当载荷发生变化时会导致滚珠丝杠发生逆传动，使用安全性差，并且载荷设备在后续打磨或切削过程中可能会产生大量粉尘，影响使用效果。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有逆向止动的滚珠丝杠传动，与现有技术相比，当丝杠螺母上升到合适高度时会与自锁组件接触，自锁组件将丝杠螺母锁定，进而使丝杠螺母与丝杆本体进行固定，解决了丝杠螺母在载荷或振动的作用下出现倒转、坠落的现象，使用安全性高；由于丝杠螺母与载荷固连，承载工作载荷，故自锁时自锁块承载的负荷也较大，通过消力组件可对自锁块实现消力效果，当载荷发生变化时，使自锁块不易与自锁槽发生刚性冲击，提高自锁块使用寿命；通过遮挡组件使毛刷层可形成过滤层有效过滤外界环境中的粉尘，使粉尘不易积聚在自锁槽中，且毛刷层可对自锁槽摩擦，从而有效解决粉尘堆积的问题。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种具有逆向止动的滚珠丝杠传动，包括丝杆本体以及安装在丝杆本体上的丝杠螺母，所述丝杆本体顶部安装有自锁组件；所述自锁组件包括与丝杆本体顶部固定的自锁座、安装在自锁座下方的自锁环，所述自锁环外表面至少开凿有两个交错分布的自锁槽，所述丝杠螺母顶部转动连接有自转环，所述自转环上方活动贯穿有自锁块，所述自锁槽中铰接有与自锁块相抵的锁定块，所述自锁座与自锁环之间设有消力组件；所述消力组件包括消力环和第一压缩弹簧，所述消力环外侧开凿有缓冲槽，所述自锁座内壁设有与缓冲槽滑动连接的定位块，所述消力环内壁固定有下限位块，所述自锁座内壁固定有上限位块，且上限位块和下限位块之间固定有第一压缩弹簧，所述自锁座外表面固定有遮挡组件；所述遮挡组件包括遮挡层、固定在遮挡层内壁的毛刷层，所述遮挡层内壁设有上吸附层，所述自转环外表面设有下吸附层，所述遮挡层上方设有与遮挡层贴合的拍打杆，且拍打杆与自锁座固定。

进一步的，所述自锁槽一端为斜向下倾斜设置，所述自锁槽内壁为光滑设置，所述锁定块底部与自锁槽的间距小于自锁块的直径。

进一步的，所述锁定块与自锁槽之间转动角度为90°，所述锁定块与自锁槽之间固定连接有弹性片，所述锁定块由金属材料制成。

进一步的，所述自锁块和丝杠螺母之间固定连接有第二压缩弹簧，所述自锁块朝向自锁环的一端内嵌有滚珠。

进一步的，所述上限位块和下限位块在初始状态下之间留有缓冲空隙，当下限位块转动预定角度时会与上限位块相抵。

进一步的，所述上限位块和下限位块相对面均覆盖有橡胶缓冲层，所述消力环内壁固定有吸引棉。

进一步的，所述遮挡层与自锁座连接处设有折弯层，所述折弯层由弹性材料制成。

进一步的，所述遮挡层由若干个硬质遮挡层和柔性遮挡层相互拼接而成，所述遮挡层剖面呈喇叭状。

进一步的，所述自锁环内部镶嵌有电磁块，且电磁块与自锁槽对应，所述自锁块中内嵌有与电磁块磁性相同的磁块。

进一步的，所述缓冲槽至少设置为两个，且对称分布在消力环表面，所述定位块与缓冲槽数量一致，所述缓冲槽为倾斜设置。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案与现有技术相比，当丝杠螺母上升到合适高度时会与自锁组件接触，自锁组件将丝杠螺母锁定，进而使丝杠螺母与丝杆本体进行固定，解决了丝杠螺母在载荷或振动的作用下出现倒转、坠落的现象，使用安全性高；由于丝杠螺母与载荷固连，承载工作载荷，故自锁时自锁块承载的负荷也较大，通过消力组件可对自锁块实现消力效果，当载荷发生变化时，使自锁块不易与自锁槽发生刚性冲击，提高自锁块使用寿命；通过遮挡组件使毛刷层可形成过滤层有效过滤外界环境中的粉尘，使粉尘不易积聚在自锁槽中，且毛刷层可对自锁槽摩擦，从而有效解决粉尘堆积的问题。

（2）自锁组件使用时，丝杠螺母在丝杆本体的驱动下会带动自转环上升，直至自转环上的自锁块旋入倾斜的自锁槽中，且自锁块在自锁槽中移动的过程中会挤压锁定块，使锁定块发生转动从而不会对锁定块的运动造成干涉，当自锁块与锁定块分离时，锁定块在金属或塑料弹性件的推动下会回转复原，由于锁定块为单向转动，从而可将自锁块稳固的锁定，自锁效果好。

（3）消力组件使用时，消力环可随着载荷变化时对自锁环造成的冲击下滑，由于消力环在外侧开凿的缓冲槽和定位块的配合下会使消力环实现转动下滑，消力环在转动过程中会挤压第一压缩弹簧，使第一压缩弹簧吸收部分的冲击力，提高转动阻尼，消耗动能，从而减轻对自锁块的冲击，由于自锁环与消力环连接，当消力环下滑时自锁环也会跟着下滑，进而使自锁块与自锁槽之间留有缓冲空隙，使其之间不易产生刚性冲击，从而提高自锁块的使用寿命。

（4）当下吸附层上升到合适距离时，上吸附层在磁性吸引力的作用下会使遮挡层向下弯曲，从而使其内壁的毛刷层与自转环外侧贴合，贴合后的毛刷层可形成过滤层可有效过滤外界环境中的粉尘，使粉尘不易积聚在自锁槽中，从而影响自锁槽自锁性能。

（5）当载荷发生变动时，通过消力组件可使自转环上下运动，进而使毛刷层对自锁槽摩擦，实现对自锁槽中的粉尘清理，从而有效解决粉尘堆积的问题。

（6）自转环上下运动时会对上吸附层的磁力产生变化，磁力会减弱，使遮挡层在弹性的作用下上升从而与拍打杆发生碰撞，一方面对顶部沉积的粉尘进行清理，另一方面可将毛刷层上的粉尘振落实现清洁。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的自锁槽局部放大结构示意图；

图3为本发明的自锁块局部放大结构示意图；

图4为本发明的自锁块剖视结构示意图；

图5为本发明的消力环和自锁座俯视剖面结构示意图；

图6为本发明的消力环和自锁正视剖面结构示意图；

图7为本发明的消力环正视结构示意图；

图8为本发明的遮挡层初始状态结构示意图；

图9为本发明的遮挡层受磁力向下运动状态结构示意图；

图10为本发明的遮挡层局部放大结构示意图。

图中标号说明：

1、丝杆本体；2、丝杠螺母；3、自锁座；4、自锁环；5、自锁槽；6、自转环；7、自锁块；8、锁定块；9、消力环；10、第一压缩弹簧；11、缓冲槽；13、遮挡层；14、毛刷层；15、下吸附层；16、拍打杆；17、电磁块。

具体实施方式

实施例：

请参阅图1，一种具有逆向止动的滚珠丝杠传动，包括丝杆本体1以及安装在丝杆本体1上的丝杠螺母2，丝杆本体1顶部安装有自锁组件；具体的，当丝杠螺母2上升到合适高度时会与自锁组件接触，自锁组件将丝杠螺母2锁定，进而使丝杠螺母2与丝杆本体1进行固定，解决了丝杠螺母2在载荷或振动的作用下出现倒转、坠落的现象，使用安全性高。

请参阅图2-4，自锁组件包括与丝杆本体1顶部固定的自锁座3、安装在自锁座3下方的自锁环4，自锁环4外表面至少开凿有两个交错分布的自锁槽5，丝杠螺母2顶部转动连接有自转环6，自转环6上方活动贯穿有自锁块7，自锁槽5中铰接有与自锁块7相抵的锁定块8，自锁座3与自锁环4之间设有消力组件；具体的，自锁组件使用时，丝杠螺母2在丝杆本体1的驱动下会带动自转环6上升，直至自转环6上的自锁块7旋入倾斜的自锁槽5中，且自锁块7在自锁槽5中移动的过程中会挤压锁定块8，使锁定块8发生转动从而不会对锁定块8的运动造成干涉，当自锁块7与锁定块8分离时，锁定块8在金属或塑料弹性件的推动下会回转复原，由于锁定块8为单向转动，从而可将自锁块7稳固的锁定，自锁效果好。

请参阅图1和图5-7，消力组件包括消力环9和第一压缩弹簧10，消力环9外侧开凿有缓冲槽11，自锁座3内壁设有与缓冲槽11滑动连接的定位块，消力环9内壁固定有下限位块，自锁座3内壁固定有上限位块，且上限位块和下限位块之间固定有第一压缩弹簧10，自锁座3外表面固定有遮挡组件；具体的，由于丝杠螺母2与载荷固连，承载工作载荷，故自锁时自锁块7承载的负荷也较大，通过消力组件可对自锁块7实现消力效果，当载荷发生变化时，使自锁块7不易与自锁槽5发生刚性冲击，提高自锁块7使用寿命；消力组件使用时，消力环9可随着载荷变化时对自锁环4造成的冲击下滑，由于消力环9在外侧开凿的缓冲槽11和定位块的配合下会使消力环9实现转动下滑，消力环9在转动过程中会挤压第一压缩弹簧10，使第一压缩弹簧10吸收部分的冲击力，提高转动阻尼，消耗动能，从而减轻对自锁块7的冲击，由于自锁环4与消力环9连接，当消力环9下滑时自锁环4也会跟着下滑，进而使自锁块7与自锁槽5之间留有缓冲空隙，使其之间不易产生刚性冲击，从而提高自锁块7的使用寿命；需要说明的是，消力环9的转动角度是有限制的，例如30°，使的消力环9在兼具缓冲消力的作用下，也不会影响对丝杠螺母2的自锁效果。

请参阅图8-10，遮挡组件包括遮挡层13、固定在遮挡层13内壁的毛刷层14，遮挡层13内壁设有上吸附层，自转环6外表面设有下吸附层15，遮挡层13上方设有与遮挡层13贴合的拍打杆16，且拍打杆16与自锁座3固定。具体的，其中，上吸附层和下吸附层15均设置为磁性镀层，故当下吸附层15上升到合适距离时，上吸附层在磁性吸引力的作用下会使遮挡层13向下弯曲，从而使其内壁的毛刷层14与自转环6外侧贴合，贴合后的毛刷层14可形成过滤层可有效过滤外界环境中的粉尘，使粉尘不易积聚在自锁槽5中，从而影响自锁槽5自锁性能；当载荷发生变动时，通过消力组件可使自转环6上下运动，进而使毛刷层14对自锁槽5摩擦，实现对自锁槽5中的粉尘清理，从而有效解决粉尘堆积的问题；并且当自转环6上下运动时会对上吸附层的磁力产生变化，磁力会减弱，使遮挡层13在弹性的作用下上升从而与拍打杆16发生碰撞，一方面对顶部沉积的粉尘进行清理，另一方面可将毛刷层14上的粉尘振落实现清洁。

请参阅图2-4，自锁槽5一端为斜向下倾斜设置，自锁槽5内壁为光滑设置，锁定块8底部与自锁槽5的间距小于自锁块7的直径。锁定块8与自锁槽5之间转动角度为90°，锁定块8与自锁槽5之间固定连接有弹性片，锁定块8由金属材料制成。自锁块7和丝杠螺母2之间固定连接有第二压缩弹簧，自锁块7朝向自锁环4的一端内嵌有滚珠。具体的，自锁槽5一端为斜向下倾斜设置，便于自锁块7向上旋入，锁定块8底部与自锁槽5的间距小于自锁块7的直径，可有效的将自锁块7锁定；自锁块7和丝杠螺母2之间固定连接有第二压缩弹簧，使自锁块7可有效的与自锁槽5贴合，保证自锁的稳定性，自锁块7朝向自锁环4的一端内嵌有滚珠，减少自锁块7与自锁槽5之间的摩擦损耗。

请参阅图5-6，上限位块和下限位块在初始状态下之间留有缓冲空隙，当下限位块转动预定角度时会与上限位块相抵。上限位块和下限位块相对面均覆盖有橡胶缓冲层，消力环9内壁固定有吸引棉。具体的，上限位块和下限位块在初始状态下之间留有缓冲空隙，使的消力环9在兼具缓冲消力的作用下，也不会影响对丝杠螺母2的自锁效果；通过橡胶缓冲层和吸音棉可有效吸收上限位块和下限位块之间产生的噪声，并且第一压缩弹簧10与橡胶缓冲层连接，二者配合实现消力效果。

请参阅图8-9，遮挡层13与自锁座3连接处设有折弯层，折弯层由弹性材料制成。遮挡层13由若干个硬质遮挡层13和柔性遮挡层13相互拼接而成，遮挡层13剖面呈喇叭状。具体的，折弯层由弹性材料制成，便于遮挡层13在磁力作用下发生弯曲，遮挡层13由若干个硬质遮挡层13和柔性遮挡层13相互拼接而成，使遮挡层13在向下弯曲时，硬质遮挡层13可挤压柔性遮挡层13，从而减少与自锁槽5间的缝隙，遮挡层13由弹性橡胶和柔性橡胶材料制成。

请参阅图2，自锁环4内部镶嵌有电磁块17，且电磁块17与自锁槽5对应，自锁块7中内嵌有与电磁块17磁性相同的磁块。具体的，自锁块7中内嵌有与电磁块17磁性相同的磁块，当电磁块17启动时，通过产生相斥的磁力，使自锁块7发生滑动从而远离自锁槽5，实现解锁作业。

请参阅图7，缓冲槽11至少设置为两个，且对称分布在消力环9表面，定位块与缓冲槽11数量一致，缓冲槽11为倾斜设置。具体的，缓冲槽11至少设置为两个，且对称分布在消力环9表面，从而提高缓冲槽11在转动下滑时的稳定性。

与现有技术相比，当丝杠螺母2上升到合适高度时会与自锁组件接触，自锁组件将丝杠螺母2锁定，进而使丝杠螺母2与丝杆本体1进行固定，解决了丝杠螺母2在载荷或振动的作用下出现倒转、坠落的现象，使用安全性高；由于丝杠螺母2与载荷固连，承载工作载荷，故自锁时自锁块7承载的负荷也较大，通过消力组件可对自锁块7实现消力效果，当载荷发生变化时，使自锁块7不易与自锁槽5发生刚性冲击，提高自锁块7使用寿命；通过遮挡组件使毛刷层14可形成过滤层有效过滤外界环境中的粉尘，使粉尘不易积聚在自锁槽5中，且毛刷层14可对自锁槽5摩擦，从而有效解决粉尘堆积的问题。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。