掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

双向收放承载机械锁机电作动器

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


双向收放承载机械锁机电作动器

技术领域

本发明涉及机电作动器伺服技术领域,关于应用于机电作动器上的重载锁定结构,更具体地说,本发明是关于可提高机电作动器承载能力,实现重载锁定的创新结构。

背景技术

作动器越来越多的使用高性能(高效率,高负载能力,低重量)机械传动装置(齿轮,丝杠类)代替液压传动装置,进而产生了机电作动器(EMA),虽然在载荷承受极限上仍无法和电液作动器相比,但机电作动器结构更简单,没有液压油泄漏问题。重载直线机电作动器作为一种直线运动执行元件,是用来实现工作机构直线往复运动或小于360°摆动运动的能量转换装置。常见的电动作动筒的基本构成如下:电机、减速箱、传动部件、滚珠丝杠副、外筒组件、活塞杆筒组件、自锁定组件等。机械运动部件的质量和转动惯量产生的不利影响有:使机械负载增大,需要增大驱动电机的功率;使系统响应速度变慢,降低灵敏度;使系统固有频率下降,容易产生谐振。因为在伺服系统中高速电机的转动惯量在总惯量中是主要的,往往比负载的折算惯量大得多,特别是减速比大的系统。带有自锁装置的电动作动筒,在限定位置停止运动时能防止外力作用而发生窜动,通常由作动筒内的机械锁锁住。机械锁的形式常用的为钢球锁,它由钢球、锁槽、锥形活塞和弹簧等组成。钢球安装在活塞上,锁槽则在外筒上。由于上锁状态时钢球与锁槽和锥形活塞为点接触,存在损坏锁槽与活塞的隐患。钢球锁无法满足大负载锁定。

发明内容

本发明的任务是提供一种结构简单,能够实现双端重载机械锁定活塞杆筒的方案。以有效解决常规电动作动筒锁结构无法满足大载荷锁定的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种双向收放承载机械锁机电作动器,包括:轴向伸入外筒1底部密封腔相连伺服电机轴连齿轮连的齿轮传动机构,装配在外筒1传动腔体中与所述齿轮传动机构进行啮合的丝杠传动副,以及在所述外筒1作伸缩运动的活塞杆筒8和套合丝杠9的丝杠螺母7,其特征在于:丝杠9自由端通过丝杠螺母7指向活塞杆筒8的底端,丝杠螺母7左侧环槽凸台环盘紧贴活塞筒8内凹环腔上端面,通过上位锁衬套3左侧台阶环将上位锁环2的右向锁扣落锁在外筒1底端的上位锁槽10中,丝杠螺母7右侧环槽凸台环盘通过下位锁衬套5右侧向台阶环将下位锁环6的左向锁扣耦合在下位锁衬套5右侧向台阶环的搭接圆锥斜面上,上位锁衬套3、下位锁衬套5相向对称,将提供上锁力的弹簧4约束在与活塞杆筒8筒壁所形成的环缝中,限制上位锁环2右向锁扣无法从外筒1内壁上的上位锁槽10脱出,保持活塞杆筒8缩回上锁而锁定,丝杠9旋转,丝杠螺母7带动活塞杆筒8伸出解锁,推动活塞杆筒8沿外筒1运动腔伸出到位置,将下位锁环6左向锁扣推至外筒1底端下位锁槽11内,实现活塞杆筒8伸出锁定,完成活塞杆筒8伸出锁定、缩回锁定双端承受重载而不压溃。

本发明相比于现有技术具有如下增益效果:

本发明采用轴向伸入外筒1底部密封腔相连伺服电机轴连齿轮连的齿轮传动机构,装配在外筒1传动腔体中与所述齿轮传动机构进行啮合的丝杠传动副,以及在所述外筒1作伸缩运动的活塞杆筒8和套合丝杠9的丝杠螺母7,结构简单。

本发明将提供上锁力的弹簧4约束在与活塞杆筒8筒壁所形成的环缝中,限制上位锁环2右向锁扣无法从外筒1内壁上的上位锁槽10脱出,保持活塞杆筒8缩回上锁而锁定,丝杠9旋转,丝杠螺母7带动活塞杆筒8解锁伸出,推动活塞杆筒8沿外筒1运动腔伸出到位置,将下位锁环6左向锁扣推至外筒1底端下位锁槽11内,实现活塞杆筒8伸出锁定,完成活塞杆筒8伸出锁定、缩回锁定双端承受重载而不压溃。

从而解决了钢球锁无法满足大负载的问题。

附图说明

图1是双向收放承载机械锁机电作动器正常工作状态的剖视图。

图2是图1的局部放大示意图。

图中:1外筒,2上位锁环,3上位锁衬套,4弹簧,5下位锁衬套,6下位锁环,7丝杠螺母,8活塞杆筒,9丝杠,10上位锁槽,11下位锁槽。

下面结合附图和实施例进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。

具体实施方式

参阅图1、图2。在以下描述的优选实施例中,一种双向收放承载机械锁机电作动器,包括:轴向伸入外筒1底部密封腔相连伺服电机轴连齿轮连的齿轮传动机构,装配在外筒1传动腔体中与所述齿轮传动机构进行啮合的丝杠传动副,以及在所述外筒1作伸缩运动的活塞杆筒8和套合丝杠9的丝杠螺母7。丝杠9自由端通过丝杠螺母7指向活塞杆筒8的底端,丝杠螺母7左侧环槽凸台环盘紧贴活塞筒8内凹环腔上端面,通过上位锁衬套3左侧台阶环将上位锁环2的右向锁扣落锁在外筒1底端的上位锁槽10中,丝杠螺母7右侧环槽凸台环盘通过下位锁衬套5右侧向台阶环将下位锁环6的左向锁扣耦合在下位锁衬套5右侧向台阶环的搭接圆锥斜面上,上位锁衬套3、下位锁衬套5相向对称,将提供上锁力的弹簧4约束在与活塞杆筒8筒壁所形成的环缝中,限制上位锁环2右向锁扣无法从外筒1内壁上的上位锁槽10脱出,保持活塞杆筒8缩回上锁而锁定,丝杠9旋转,丝杠螺母7带动活塞杆筒8伸出解锁,推动活塞杆筒8沿外筒1运动腔伸出到位置,将下位锁环6左向锁扣推至外筒1底端下位锁槽11内,实现活塞杆筒8伸出锁定,完成活塞杆筒8伸出锁定、缩回锁定双端承受重载而不压溃。

上位锁环2右向锁扣内环面贴合上位锁衬套3左侧台阶环外环面,右向锁扣锁定斜面嵌入斜面角度相同的上位锁槽10,外载无法将上位锁环2右向锁扣从上位锁槽10脱出而保持活塞杆筒8缩回锁定。

活塞杆筒8伸出,带动上位锁环2右向锁扣从上位锁槽10脱出解锁,活塞杆筒8沿外筒1运动至外筒1腔端下位锁槽11,下位锁环6左向锁扣锁定斜面和外筒1腔端下位锁槽11斜面角度相同并贴合锁定伸出活塞杆筒8,而保持活塞杆筒8伸出锁定。

需活塞杆筒8伸出时,丝杠9旋转,丝杠螺母7推动上位锁衬套3克服弹簧4弹力,上位锁环2右向锁扣从上位锁槽10脱出解锁,丝杠螺母7推动活塞杆筒8伸出,带动上位锁环2沿上位锁槽10圆锥斜面收缩变形,从上位锁环2内环脱出后,丝杠螺母7右侧环槽凸台环盘推动活塞杆筒8伸出,带动上位锁环2沿上位锁槽10斜面收缩变形,最终从上位锁槽10脱出实现开锁。

丝杠螺母7推动活塞杆筒8运动到伸出极限位置时,下位锁环6运动至下外筒1腔端位锁槽11,在弹簧4弹力作用下,下位锁衬套5将右侧向台阶切角斜面卡入下位锁环6左向锁扣内圆锥,使下位锁环6无法从外筒1腔端下位锁槽11脱出而保持伸出锁定。

上位锁锁定时,上位锁环2与上位锁槽10斜面为面接触,下位锁锁定时,下位锁环6与下位锁槽11斜面为面接触,均能承受重载而不压溃。

丝杠9通过外筒(1腔底轴承容纳腔端墙阶梯孔约束,穿过丝杠螺母7承载负载。

尽管以上已经示出和描述了本发明的实施例,对本发明实施例进行了详细介绍,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明;同时,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术分类

06120115920685