一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸的制作方法

1.本发明涉及电动缸技术领域，更具体的是，本发明涉及一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸。


背景技术：

2.电动缸是将电机的旋转运动转换成直线运动，同时将电机的精确转速控制、精确转数控制、精确扭矩控制转变成精确速度控制、精确位置控制、精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。目前，传统的电缸结构中没有缓冲结构，对于在工程机械，比如挖掘机上、推土机上使用的电动缸，会经常承受冲击载荷，冲击载荷会使得丝杆和螺母承受周期性的脉动载荷，这将极大减少电动缸的寿命。
3.因此设计一种带缓冲结构的电动缸是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明设计开发了一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，通过缓冲弹簧组，对螺母进行缓冲处理，减小了外界冲击载荷对电动缸的冲击，延长使用寿命。
5.本发明提供的技术方案为：
6.一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，包括：
7.推杆，其一端能够与负载相连接，另一端能够在缸筒内轴向移动，且所述推杆的另一端设置有容纳腔；以及
8.丝杆，其同轴穿过所述容纳腔并设置在所述推杆内；
9.螺母，其设置在所述容纳腔中，并且和所述丝杠螺纹匹配；
10.第一缓冲弹簧组，其两端分别抵靠螺母和所述容纳腔的侧壁并且设置在所述容纳腔中。
11.优选的是，还包括：
12.所述推杆的另一端为压紧螺母，其用于形成所述容纳腔；
13.第二缓冲弹簧组，其设置在所述螺母与压紧螺母之间。
14.优选的是，还包括：
15.电机；以及
16.行星减速机，其输入端与电机的输出端相连接；
17.减速箱，其输入端与所述行星减速机的输出端相连接；
18.缸筒，其固定在所述减速箱的左侧。
19.优选的是，所述减速箱还包括：
20.主动轮，其固定在所述行星减速机的输出端；
21.惰轮，其与所述主动轮相互啮合；
22.从动轮，其与所述惰轮相互啮合，且所述从动轮固定在所述丝杆的另一端；
23.其中，所述主动轮、惰轮、从动轮均可转动的设置在所述齿轮箱中。
24.优选的是，还包括：
25.轴承室，其为两端开口的圆柱形结构，且所述轴承室的一端固定在齿轮箱左侧；
26.主轴承，其设置在所述轴承室中；
27.主轴承压套，其一端卡合在所述齿轮箱左侧，另一端卡合在所述主轴承一侧的外圈；
28.轴承螺母，其可拆卸的固定在所述丝杆上，且所述轴承螺母卡合在所述主轴承一侧的内圈。
29.优选的是，还包括：
30.凸缘，其设置在所述丝杆的中部，且所述凸缘卡合在所述主轴承另一侧。
31.优选的是，还包括：
32.前端接头，其固定在所述推杆的一端；
33.前端盖，其固定在所述缸筒的一端；
34.推杆导向轴承，其固定在所述前端盖内，且所述推杆导向轴承套设在所述推杆外侧；
35.防尘圈，其固定在所述前端盖内，且所述防尘圈套设在所述推杆外侧；
36.防水密封圈，其固定在所述前端盖内，且所述防尘圈套设在所述推杆外侧；
37.其中，所述缸筒的另一端固定在轴承室的一端。
38.优选的是，还包括：
39.多个电缸机械限位块，其分别设置在所述前端盖和轴承室相对的一侧上，用于对所述推杆的容纳腔进行阻挡限位。
40.优选的是，还包括：
41.导向槽，其沿所述缸筒的轴向设置在所述缸筒内；
42.止旋键，其固定在所述推杆的另一端外侧，且所述止旋键可轴向移动的卡合在所述导向槽中；
43.凹槽，其轴向设置在所述容纳腔的内侧；
44.内止旋键，其固定在所述螺母上，且所述内止旋键可轴向移动的卡合在所述凹槽中。
45.优选的是，还包括：
46.下支耳，其整体成型在所述齿轮箱盖的外侧。
47.本发明所述的有益效果：
48.本发明提供的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，极大减小了外界冲击载荷对电动缸的冲击，使得电动缸在工程操作中遇到严苛工况时及时进行缓冲处理，极大延长了电动缸的使用寿命，且电动缸驱动采用齿轮传动，刚度更好。
附图说明
49.图1为本发明所述螺母带缓冲器的工程机械用电动缸的结构示意图。
50.图2为本发明所述下支耳的剖面结构示意图。
具体实施方式
51.下面结合对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
52.如图1所示，本发明提供一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，包括：
53.前端接头1、动力端、减速箱、轴承室12、缸筒9、推杆2、丝杆34、螺母28、压紧螺母25和缓冲弹簧组。
54.所述动力端包括：电机22和行星减速机21，所述电机22将电能转化为机械能，所述电机22的输出端与行星减速机21的输入端相连接，所述行星减速机21用于对电机22进行减速增矩；所述减速箱包括齿轮箱14、齿轮箱盖16、主动轮20、惰轮19和从动轮18，所述齿轮箱14为“凵”字型结构；所述齿轮箱盖16通过可拆卸螺钉15固定在齿轮箱14的右侧，用于密封所述齿轮箱14；所述主动轮20、惰轮19和从动轮18均为齿轮结构，且主动轮20、惰轮19均通过辅助轴承17可转动的设置在齿轮箱14中，辅助轴承17的作用均是定位及支撑，所述惰轮19设置在主动轮20和从动轮18之间且同时与主动轮20和从动轮18相互啮合；所述行星减速机21固定在齿轮箱14的底部，且主动轮20通过平键与行星减速机的输出轴连接，用于将行星减速机21的运动和动力传递给电动缸。
55.在本实施例中，所述电机22可以是三相交流电机，也可以是伺服电机，还可以是直流电机。
56.所述轴承室12包括：主轴承11、主轴承压套13和轴承螺母24，所述轴承室12为两端开口的圆柱形结构，且所述轴承室的一端相对应从动轮18的位置设置在所述齿轮箱14的左侧，用于支撑主轴承11；所述主轴承11设置在所述轴承室12内，用于承受外部载荷推力或者拉力；所述主轴承压套13的一端卡合在所述齿轮箱14的左侧，另一端卡合在所述主轴承11一侧的外圈，用于对主轴承11外圈进行定位；所述轴承螺母24同轴设置在所述主轴承压套13的内部，且所述轴承螺母24卡合在所述主轴承11一侧的内圈，用于对主轴承11的内圈进行固定。
57.在本实施例中，所述轴承螺母24通过螺纹旋合在丝杆34上。
58.所述缸筒9固定在所述轴承室12的另一端，用于密封丝杆34以及推杆2，防止外部杂质进入电缸内部，同时防止旋转的丝杆34伤人；所述推杆2为中空钢制结构，且所述推杆2的一端与前端接头1相连接，所述前端接头1的作用是与负载相连接，所述推杆2的另一端同轴可轴向移动的设置在所述缸筒9内，且所述推杆2的另一端设置有容纳腔；所述丝杆34的一端通过丝杆导向轴承30可转动的同轴设置在所述推杆2内，且所述丝杆导向轴承30通过卡圈32固定；所述丝杆34的中部设置有凸缘结构，所述凸缘结构卡合在所述主轴承11的另一侧，所述丝杆34的另一端可转动的穿过主轴承11、轴承螺母24后，通过平键33与从动轮18相互连接后通过辅助轴承17可转动的设置在齿轮箱14内；所述螺母28可轴向移动的设置在所述丝杆34上，用于将丝杆34的旋转运动转化为螺母28的直线运动，所述螺母28可轴向移动的设置在所述推杆2的容纳腔中，所述压紧螺母25通过螺纹旋合在推杆2的右端，用于形成缓冲弹簧组容纳腔；所述缓冲弹簧组包括左缓冲弹簧组29和右缓冲弹簧组26，所述左缓冲弹簧组29和右缓冲弹簧组26均套设在所述丝杆34的外侧，且所述左缓冲弹簧组29压缩在所述螺母28和推杆2之间，所述右缓冲弹簧组26压缩在所述螺母28和压缩螺母25之间。
59.在本实施例中，所述前端接头1为外螺纹接头，作为优选的，所述前端接头1还可以
使用其他接头，比如插销端、杆端关节轴承等。
60.在本实施例中，所述丝杆34与齿轮箱14之间通过油封23分隔开，使得缸体内部油脂与齿轮箱14内部油脂单独润滑。
61.在本实施例中，所述丝杆34可以是梯形丝杆、滚珠丝杆、行星滚柱丝杆或矩形螺纹丝杆等，相对应的，所述螺母28可以是梯形螺母、滚珠螺母、行星滚柱螺母或矩形螺纹螺母等。
62.所述缸筒9的内侧沿轴向设置有导向槽7，在所述推杆2的另一端外侧固定有止旋键10，所述止旋键10可轴向移动的卡合在所述导向槽7中，使得止旋键10可沿着导向槽7运动，对推杆2进行止旋，使得推杆2只能直线运动，在所述缸筒9上还设置有油嘴8，便于对电缸进行维护润滑；在所述容纳腔的内部沿轴向设置有凹槽36，在所述螺母28的外侧设置有内止旋键27，所述内止旋键27可轴向移动的卡合在所述凹槽36中，防止螺母28旋转。
63.在所述缸筒9的一端通过螺钉连接前端盖5，用于安装防尘圈3、防水密封圈4和推杆导向轴承37，且在所述缸筒9和前端盖5之间设置有o型圈6，用于对电缸整体进行密封，提高电缸的防护等级；所述防尘圈3、防水密封圈4和推杆导向轴承37依次从推杆的一端向另一端间隔设置在推杆2和前端盖5之间，防尘圈3防止外部灰尘进入电缸内部，使得电缸内部一直保持清洁的环境，因为杂质的进入可能会造成丝杆34和螺母28快速的磨损，进而使得电缸报废；防水密封圈4防止外部水分进入电缸内部，使得电缸内部的油脂不被水污染；推杆导向轴承37对推杆2进行导向，使得推杆2运动更加平稳。
64.所述缸筒9的另一端固定在轴承室12的一端。
65.在本实施例中，所述推杆导向轴承37为自润滑材质。
66.如图2所示，在本实施例中，在所述齿轮箱盖16的外侧成型有下支耳35，用于将电缸与外部机械固定连接。
67.在所述前端盖5和轴承室12相对的一侧上分别设置有2个电缸机械限位块38，在电缸超行程运行时对电缸进行阻挡限位，可以减小超行程运行对电缸的冲击。
68.在本实施例中，所述电缸机械限位块38的材质为聚氨酯橡胶材质。
69.本发明的工作过程为：
70.电机22通电，电机22的输出轴旋转并通过抱箍或者平键将运动传递给行星减速机21，行星减速机21的输出轴开始旋转，然后通过输出轴上的平键带动主动齿轮20旋转。主动轮20通过惰轮19将运动传递给从动轮18，从动轮18通过平键33将运动传递丝杆34，丝杆34旋转，螺母28将丝杆34的旋转运动转化为直线运动，然后带动推杆2进行直线运动。
71.当电缸受拉力时，推杆2有向左运动的趋势，这样会带动压紧螺母25压紧右缓冲弹簧组26，右缓冲弹簧组26对载荷进行缓冲之后，将载荷传递给螺母28，28将载荷传递给丝杆34，然后通过主轴承11将载荷传递给齿轮箱14和齿轮箱盖16，最终通过下支耳35进行卸力；
72.当电缸受推力时，推杆2有向右运动的趋势，这样推杆2端面会压紧左缓冲弹簧组29，左缓冲弹簧组29对载荷进行缓冲之后，将载荷传递给螺母28，28将载荷传递给丝杆34，然后通过主轴承11将载荷传递给齿轮箱14和齿轮箱盖16，最终通过下支耳35进行卸力。
73.本发明提供的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，采用新式齿轮电动缸，在螺母的左右两侧安装了缓冲弹簧组，使得电动缸在工程操作中遇到严苛工况时及时进行缓冲处理，极大的减小了外界冲击载荷对电动缸的冲击，极大延长了电动缸的使用寿命，且电动缸
驱动采用齿轮传动，刚度更好。
74.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

技术特征：
1.一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，包括：推杆，其一端能够与负载相连接，另一端能够在缸筒内轴向移动，且所述推杆的另一端设置有容纳腔；以及丝杆，其同轴穿过所述容纳腔并设置在所述推杆内；螺母，其设置在所述容纳腔中，并且和所述丝杠螺纹匹配；第一缓冲弹簧组，其两端分别抵靠螺母和所述容纳腔的侧壁并且设置在所述容纳腔中。2.如权利要求1所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：所述推杆的另一端为压紧螺母，其用于形成所述容纳腔；第二缓冲弹簧组，其设置在所述螺母与压紧螺母之间。3.如权利要求1或2所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：电机；以及行星减速机，其输入端与电机的输出端相连接；减速箱，其输入端与所述行星减速机的输出端相连接；缸筒，其固定在所述减速箱的左侧。4.如权利要求3所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，所述减速箱还包括：主动轮，其固定在所述行星减速机的输出端；惰轮，其与所述主动轮相互啮合；从动轮，其与所述惰轮相互啮合，且所述从动轮固定在所述丝杆的另一端；其中，所述主动轮、惰轮、从动轮均可转动的设置在齿轮箱中。5.如权利要求4所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：轴承室，其为两端开口的圆柱形结构，且所述轴承室的一端固定在齿轮箱左侧；主轴承，其设置在所述轴承室中；主轴承压套，其一端卡合在所述齿轮箱左侧，另一端卡合在所述主轴承一侧的外圈；轴承螺母，其可拆卸的固定在所述丝杆上，且所述轴承螺母卡合在所述主轴承一侧的内圈。6.如权利要求5所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：凸缘，其设置在所述丝杆的中部，且所述凸缘卡合在所述主轴承另一侧。7.如权利要求6所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：前端接头，其固定在所述推杆的一端；前端盖，其固定在所述缸筒的一端；推杆导向轴承，其固定在所述前端盖内，且所述推杆导向轴承套设在所述推杆外侧；防尘圈，其固定在所述前端盖内，且所述防尘圈套设在所述推杆外侧；防水密封圈，其固定在所述前端盖内，且所述防尘圈套设在所述推杆外侧；其中，所述缸筒的另一端固定在轴承室的一端。8.如权利要求7所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：多个电缸机械限位块，其分别设置在所述前端盖和轴承室相对的一侧上，用于对所述推杆的容纳腔进行阻挡限位。
9.如权利要求8所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：导向槽，其沿所述缸筒的轴向设置在所述缸筒内；止旋键，其固定在所述推杆的一端外侧，且所述止旋键可轴向移动的卡合在所述导向槽中；凹槽，其轴向设置在所述容纳腔的内侧；内止旋键，其固定在所述螺母上，且所述内止旋键可轴向移动的卡合在所述凹槽中。10.如权利要求9所述的螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，其特征在于，还包括：下支耳，其整体成型在所述齿轮箱盖的外侧。

技术总结
本发明公开一种螺母带缓冲器的工程机械用电动缸，包括：推杆，其一端能够与负载相连接，另一端能够在缸筒内轴向移动，且所述推杆的另一端设置有容纳腔；以及丝杆，其同轴穿过所述容纳腔并设置在所述推杆内；螺母，其设置在所述容纳腔中，并且和所述丝杆螺纹匹配；缓冲弹簧组，其两端分别抵靠螺母和所述容纳腔的侧壁并且设置在所述容纳腔中。本发明具有减少冲击和延长使用寿命的特点。冲击和延长使用寿命的特点。冲击和延长使用寿命的特点。


技术研发人员：郭季 孟自明
受保护的技术使用者：力姆泰克（廊坊）传动设备有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/8/1