一种滚珠丝杆及其防护装置

技术领域

本发明涉及丝杆技术领域，尤其涉及一种滚珠丝杆及其防护装置。

背景技术

滚珠丝杆是机械设备上常用的传动部件，且作为高精密的机械传动部件，滚珠丝杆需要保持较高的传动精度和使用寿命，尤其丝杆轴沟槽对于表面粗糙度、尺寸精度的要求极高，不允许粉尘、水汽、油污等杂质进入丝杆轴的沟槽内。但在使用过程中，滚珠丝杆在高速旋转和上下运动时，丝杆轴通常会有一部分裸露在外面，会导致外面的各种杂质进入丝杆内，不仅会妨碍滚珠的正常运转，而且使磨损急剧增加，影响滚珠丝杆的传动精度和使用寿命，因此，对于滚珠丝杆的防护尤为重要。

现有的一些用来防护滚珠丝杆的装置都必须要结合具体的设备进行个性化配置，以适应相应的设备结构，且防护装置和设备上都必须预留安装孔位和连通通道，使得防护腔体与设备的机罩腔体连通，导致设备的改动较大，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种滚珠丝杆及其防护装置，不仅能够对丝杆轴进行防尘保护，而且适用性较好。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种防护装置，用于防护滚珠丝杆，包括：

第一安装座，用于与所述滚珠丝杆的丝杆轴固定连接；

第二安装座，用于与所述滚珠丝杆的花键母固定连接；以及

柔性防护罩，所述柔性防护罩的两端分别连接于所述第一安装座和所述第二安装座，所述柔性防护罩沿所述丝杆轴的轴向的长度可伸缩。

在其中一个实施例中，所述第一安装座和所述第二安装座均为环形，所述第一安装座用于套接至所述丝杆轴外，所述第二安装座用于套接至所述花键母外，且所述第一安装座和所述第二安装座分别用于封堵所述柔性防护罩的两端端口；

所述第一安装座和/或所述第二安装座上设置有进气孔，所述进气孔用于连通外界和所述柔性防护罩的内腔，所述进气孔处设置有过滤部件。

在其中一个实施例中，所述过滤部件为消音器、过滤棉、过滤网中的任意一种。

在其中一个实施例中，所述过滤部件为消音器，所述进气孔为螺纹孔，所述消音器与所述进气孔螺纹配合。

在其中一个实施例中，所述进气孔和所述过滤部件的数目均为两个以上，两个以上的所述进气孔围绕所述第一安装座的中心均匀间隔设置；所述过滤部件与所述进气孔一一对应设置。

在其中一个实施例中，所述第二安装座上设置有所述进气孔，所述过滤部件设置于所述进气孔的进气口处；所述第二安装座上设置有挡边，所述挡边自所述第二安装座的外侧壁朝向远离所述第一安装座的方向延伸。

在其中一个实施例中，所述防护装置还包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别用于将所述柔性防护罩的两端固定于所述第一安装座和所述第二安装座。

在其中一个实施例中，所述第一安装座的外侧面设置有第一限位槽，所述第一限位槽与所述第一固定件的形状相适配；

所述第二安装座的外侧面设置有第二限位槽，所述第二限位槽与所述第二固定件的形状相适配。

在其中一个实施例中，所述防护装置还包括限位元件，所述限位元件设置于所述柔性防护罩内，且用于固定至所述丝杆轴上。

在其中一个实施例中，所述柔性防护罩为风琴式防护罩。

本发明还提供一种滚珠丝杆，包括丝杆轴、第一滚珠和花键母，所述丝杆轴上开设有第一沟槽，所述第一沟槽的延伸方向与所述丝杆轴的轴线平行，所述滚珠设置于所述第一沟槽内，且位于所述丝杆轴和所述花键母之间，所述滚珠丝杆还包括上述任意一实施例所述的防护装置。

在其中一个实施例中，还包括螺母和第二滚珠，所述丝杆轴上还开设有第二沟槽，所述第二沟槽沿所述丝杆轴的轴线螺旋设置，所述第二滚珠设置于所述第二沟槽内，且位于所述丝杆轴和所述螺母之间。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

在本发明中，防护装置与设备之间没有连接关系，无需对设备进行改造，只需要将防护装置安装在滚珠丝杆的固有结构上即可，使用方便，适用性更好；而且，在丝杆轴进行轴向移动时，柔性防护罩能够跟随丝杆轴进行轴向伸缩，使得丝杆轴始终保持在柔性防护罩的内部，从而对丝杆轴进行较好的防护，避免外界的灰尘、油污进入丝杆轴中；此外，柔性防护罩的两端分别与花键母和丝杆相固定，在使用过程中，柔性防护罩的两端能够达到同步旋转，不会产生扭曲，因此，无需像现有的防护装置必须设置轴承，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明实施例的滚珠丝杆的局部结构示意图；

图2为本发明实施例的滚珠丝杆的局部结构剖视图；

图3为本发明实施例的滚珠丝杆的局部结构爆炸图；

标号说明：

100、丝杆轴；

200、花键母；

300、防护装置；310、第一安装座310；311、第一限位槽；320、第二安装座；321、挡边；322、第二限位槽；330、柔性防护罩；340、进气孔；350、过滤部件；360、第一固定件；370、第二固定件；380、限位元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1，本发明实施例提供一种滚珠丝杆，该滚珠丝杆包括丝杆轴100、第一滚珠(图中未示出)和花键母200，丝杆轴100上开设有第一沟槽，所述第一沟槽的延伸方向与所述丝杆轴100的轴线平行，第一沟槽的数目可以为多条，多条第一沟槽间隔设置于丝杆轴100的外侧面上。可以理解的是，第一滚珠的数目也为多个，每条第一沟槽里面均设置有多个第一滚珠，且第一滚珠位于丝杆轴100和花键母200之间。花键母200能够通过第一滚珠在第一沟槽内的滚动而相对于丝杆轴100进行轴向移动。

在一些实施例中，滚珠丝杆还包括螺母和第二滚珠(螺母和第二滚珠图中未示出)，丝杆轴100上还开设有第二沟槽，且第二沟槽沿丝杆轴100的轴线螺旋延伸，第二滚珠设置于第二沟槽内，且第二滚珠位于丝杆轴100和螺母之间。第二沟槽的数目可以为一条，也可以为多条，每条第二沟槽内设置有多个第二滚珠。螺母能够通过第二滚珠在第二沟槽内的滚动而相对于丝杆轴100做螺旋上升运动。在本实施例中，通过在一根丝杆轴100上交叉开设了第一沟槽和第二沟槽，且在丝杆轴100上设置花键母200和螺母，可实现旋转、直线和螺旋三种形式的运动，能够被广泛应用于各种设备。

在滚珠丝杆的使用过程中，丝杆轴100相对于花键母200和螺母进行轴向移动时，丝杆轴100会有一部分伸出设备的壳体外，从而使得丝杆轴100裸露在外，外界的杂质或者油污容易沾染到丝杆轴100的第一沟槽和第二沟槽内，从而影响丝杆轴100的传动精度。基于此，本发明的滚珠丝杆还设置有防护装置300，防护装置300能够对丝杆轴100进行保护，防止外界的杂质或者油污进入丝杆轴100。

防护装置300包括第一安装座310、第二安装座320和柔性防护罩330，其中，第一安装座310用于与所述滚珠丝杆的丝杆轴100固定连接；第二安装座320用于与所述滚珠丝杆的花键母200固定连接；柔性防护罩330的两端分别连接于所述第一安装座310和所述第二安装座320，所述柔性防护罩330沿所述丝杆轴100的轴向的长度可伸缩。

本发明的防护装置300与设备之间没有连接关系，无需对设备进行改造，只需要将防护装置300安装在滚珠丝杆的固有结构上即可，使用方便，适用性更好，可以用在不同类型设备上；而且，在丝杆轴100进行轴向移动时，柔性防护罩330能够跟随丝杆轴100进行轴向伸缩，使得丝杆轴100始终保持在柔性防护罩330的内部，从而对丝杆轴100进行较好的防护，避免外界的灰尘、油污进入丝杆轴100中；此外，柔性防护罩330的两端分别与花键母200和丝杆相固定，在使用过程中，柔性防护罩330的两端能够达到同步旋转，不会产生扭曲，因此，无需像现有的防护装置300必须设置轴承，成本较低。

在一个实施例中，第一安装座310和所述第二安装座320均为环形，所述第一安装座310用于套接至所述丝杆轴100外，所述第二安装座320用于套接至所述花键母200外。柔性防护罩330为中空的筒形结构，当柔性防护罩330的两端分别固定于第一安装座310和第二安装座320之后，所述第一安装座310和所述第二安装座320能够分别封堵所述柔性防护罩330的两端端口。环形的第一安装座310和环形的第二安装座320的外径大小分别与柔性防护罩330的两端端口的大小相适配，从而对柔性防护罩330的两端进行封堵，避免外界的杂质、油污等从柔性防护罩330的两端进入柔性防护罩330内的丝杆轴100上，可对丝杆轴100起到更好的保护作用。

第一安装座310与丝杆轴100之间的固定连接可以通过螺钉抱紧的方式进行连接，具体的，可以在第一安装座310的周向上打一个或者多个螺纹孔，螺纹孔的延伸方向垂直于丝杆轴100的轴向，然后用将螺钉拧入螺纹孔内，使其抵接丝杆轴100，从而实现第一安装座310在丝杆轴100上的固定。可以理解的是，为增加第一安装座310与丝杆轴100之间的连接密封性，可以在第一安装座310与丝杆轴100的连接处打密封胶或者设置密封圈。可以理解的是，第一安装座310与丝杆轴100之间的固定连接还可以为卡接、粘接或者焊接等形式。

第二安装座320与花键母200之间的固定连接方式也可以为螺钉抱紧、卡接、粘接或者焊接等形式。其中，对于螺钉抱紧的连接方式，可参考上述第一安装座310与丝杆轴100之间的连接方式，在此不再赘述。

在一个实施例中，第二安装座320上设置有进气孔340，该进气孔340用于连通外界和所述柔性防护罩330的内腔，第二安装座320上与进气孔340相对应的位置设置有过滤部件350。第一安装座310和第二安装座320封堵柔性防护罩330的两端端口之后，空气可以经由进气孔340自由进出柔性防护罩330内腔，使得柔性防护罩330在跟随丝杆轴100移动而轴向伸缩的同时，不会因为内部压强的巨变而严重变形，可避免柔性防护罩330与丝杆轴100之间的接触。同时，在进气孔340处设置过滤部件350，可以在外界空气进入柔性防护罩330内腔时，对外界的空气进行过滤，避免外界空气中夹杂的杂质进入柔性防护罩330内部，可以保证柔性防护罩330内部的丝杆轴100始终有良好的环境。

第二安装座320上的进气孔340的数目可以为一个，也可以为多个。在一个实施例中，第二安装座320上设置有多个进气孔340，多个进气孔340围绕丝杆轴100的中心轴线(丝杆轴100的中心轴线与第一安装座310、第二安装座320的中心轴线重合)均匀间隔设置。相应的，过滤部件350的数目也为多个，多个过滤部件350分别与多个进气孔340一一对应设置。

过滤部件350可以设置在进气孔340内，也可以设置在进气孔340的进气口处。在本实施例中，过滤部件350设置在进气孔340的外部进气口处，且过滤部件350的过滤面积大于进气孔340的横截面面积，可以使得空气与过滤部件350的接触面积更大，能够更好的起到过滤效果，同时，将过滤部件350设置在外侧，可以方便更换过滤部件350。

第二安装座320上还设置有挡边321，挡边321自所述第二安装座320的外侧壁朝向远离所述第一安装座310的方向延伸形成。优选的，该挡边321为环形。过滤部件350位于挡边321和花键母200之间，挡边321能够减少过滤部件350裸露在外的面积，避免外界的油污等溅到过滤部件350上而影响过滤部件350的过滤性能。

在另一实施例中，可以将进气孔340设置在第一安装座310上，同时在第一安装座310与进气孔340相对应的位置设置过滤部件350。在其他实施例中，还可以在第一安装座310和第二安装座320上均设置进气孔340，同时在第一安装座310和第二安装座320与进气孔340相对应的位置分别设置过滤部件350，使得空气能够同时从柔性防护罩330的两端进出。

过滤部件350可以为消音器、过滤棉、过滤网中的任意一种，只要能够起到过滤粉尘、允许空气流通的作用即可。在一实施例中，过滤部件350为消音器，消音器不仅能够起到过滤作用，还能减少空气进出进气孔340而引起的噪音。消音器与进气孔340之间螺纹配合，也即，进气孔340为螺纹孔，消音器上设置有与进气孔340相适配的外螺纹。安装时，可以直接将消音器拧入进气孔340。为防止消音器松动，还可以在消音器与进气孔340的螺纹连接处打螺纹胶。

进一步的，防护装置300还包括第一固定件360和第二固定件370，所述第一固定件360和所述第二固定件370分别用于将所述柔性防护罩330的两端固定于所述第一安装座310和所述第二安装座320，防止柔性防护罩330与第一安装座310和第二安装座320松脱。当第一安装座310和第二安装座320为环形时，第一固定件360和第二固定件370可以采用喉箍，即第一喉箍和第二喉箍，第一喉箍和第二喉箍分别套接在柔性防护罩330两端的外侧面上，从而将柔性防护罩330的两端分别压紧在第一安装座310和第二安装座320上。

第一安装座310的外侧面上设置有第一限位槽311，第一限位槽311的形状与第一固定件360的形状相适配，第一固定件360能够将柔性防护罩330的一端压紧在第一限位槽311内。第二安装座320的外侧面上设置有第二限位槽322，第二限位槽322的形状与第二固定件370的形状相适配，第二固定件370能够将柔性防护罩330的另一端压紧在第二限位槽322内。第一限位槽311和第二限位槽322能够分别对第一固定件360和第二固定件370起限位作用，避免第一固定件360和第二固定件370沿丝杆的轴向进行滑动，从而造成柔性防护罩330的松脱。

防护装置300还包括限位元件380，限位元件380设置于柔性防护罩330的内腔中，且用于固定值丝杆轴100上。具体的，限位元件380与丝杆轴100之间也可以采用螺钉抱紧、粘接、卡接、焊接等方式进行连接。在滚珠丝杆使用一段时间产生误差时，或者出现控制失误时，丝杆轴100的运动可能会超出限制行程，此时，限位元件380能够起到机械限位的作用，丝杆轴100超出限制行程时，改为限位元件380能够与第二安装座320抵接，从而使丝杆轴100停止运动，可避免滚珠丝杆撞上其他结构，降低设备的损失风险。此外，将限位元件380设置在丝杆轴100上，也就是说，本发明的滚珠丝杆自身就能够进行行程限位，而无需在设备上另外设置限位装置对其进行行程限位。

在上述的各个实施例中，柔性防护罩330可以为风琴式防护罩，具有多层可折叠结构，可以被拉伸和压缩。当然的，柔性防护罩330也可以为其他能够进行伸缩的柔性结构。柔性防护罩330的材料可选用耐热、耐油、耐磨等材料，且柔性防护罩330的最大拉伸长度减去最短压缩长度必须大于丝杆轴100的有效行程。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。