本實(shí)用新型屬于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，有時(shí)需要對(duì)隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件進(jìn)行軸向位移調(diào)節(jié)，常見的撥叉機(jī)構(gòu)多用于轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合，轉(zhuǎn)子位移所需的力量較小的應(yīng)用場(chǎng)合。而某些對(duì)位移調(diào)節(jié)的精度有較高要求或高速轉(zhuǎn)子需要軸向位移調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，或者轉(zhuǎn)子位移所需的力量較大的場(chǎng)合，則需要特殊設(shè)計(jì)。2000年3月22日公開的中國(guó)專利公開第CN1248354A號(hào)，公開了一種可調(diào)節(jié)磁耦合器，其第一推拉機(jī)構(gòu)核心是一種端面凸輪機(jī)構(gòu)，需要兩套角接觸軸承組合作為核心部件，2013年01月23日公開的中國(guó)專利公告第CN202696418U號(hào)，公開了一種可調(diào)節(jié)磁耦合器，涉及轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的核心是一種端面凸輪機(jī)構(gòu)，需要兩套角接觸軸承組合作為核心部件。

2016年04月20日公開的中國(guó)專利公告第CN105515277A號(hào)，公開了一種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，涉及轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)，其核心是采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)加速或減速驅(qū)動(dòng)的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，非接觸驅(qū)動(dòng)，無(wú)需采用軸承。

現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的缺陷在于：其一，現(xiàn)有的這類調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，是以軸承單元為核心部件構(gòu)建的，加工精度要求較高，更重要的是軸承的壽命是整體產(chǎn)品壽命的最薄弱的環(huán)節(jié)，盡管不是頻繁調(diào)節(jié)，但軸承一直隨轉(zhuǎn)子一起處于工作狀態(tài)，常見的故障大多數(shù)是因?yàn)檩S承損壞，并且更換極不方便。其二，現(xiàn)有的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電控驅(qū)動(dòng)方式是采用復(fù)雜的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，將小型電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞作用于驅(qū)動(dòng)零件上，環(huán)節(jié)很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)使可靠性降低。其三，通過(guò)電機(jī)加速或減速的方法，比前期的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式具有很大的進(jìn)步，但是拘泥于空間要求較高，其電機(jī)和電控單元的實(shí)現(xiàn)仍稍顯復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種制動(dòng)式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

一種制動(dòng)式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括主軸、轉(zhuǎn)子、間接制動(dòng)單元、直接制動(dòng)單元、制動(dòng)換向機(jī)構(gòu)以及制動(dòng)裝置；轉(zhuǎn)子安裝于主軸上，能夠隨主軸同步旋轉(zhuǎn)，且能夠相對(duì)于主軸進(jìn)行軸向滑移；轉(zhuǎn)子上繞主軸軸向設(shè)有絲杠螺紋；間接制動(dòng)單元和直接制動(dòng)單元套設(shè)于主軸上，能夠相對(duì)于主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，軸向通過(guò)限位機(jī)構(gòu)限位；直接制動(dòng)單元包括絲杠螺母；絲杠螺母的螺母螺紋與轉(zhuǎn)子的絲杠螺紋配合，形成一對(duì)絲杠螺母機(jī)構(gòu)；所述制動(dòng)裝置用于選擇對(duì)間接制動(dòng)單元或直接制動(dòng)單元施加制動(dòng)力；直接制動(dòng)單元與間接制動(dòng)單元之間設(shè)置制動(dòng)換向機(jī)構(gòu)；所述制動(dòng)換向機(jī)構(gòu)用于在間接制動(dòng)單元上施加制動(dòng)力時(shí)，使轉(zhuǎn)子的軸向位移方向與在直接制動(dòng)單元上施加制動(dòng)力時(shí)轉(zhuǎn)子的軸向位移方向相反。

進(jìn)一步的，所述制動(dòng)裝置為電磁/永磁制動(dòng)裝置或機(jī)械制動(dòng)裝置。

進(jìn)一步的，直接制動(dòng)單元還包括與絲杠螺母相互固定的第二齒圈；直接制動(dòng)單元還包括固定于絲杠螺母外周的直接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體；間接制動(dòng)單元包括第一齒圈；第一齒圈套設(shè)于第二齒圈外周；第一齒圈與第二齒圈之間設(shè)有若干惰輪，惰輪同時(shí)與第一齒圈和第二齒圈嚙合；間接制動(dòng)單元還包括間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體；間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體與第一齒圈固定連接。

進(jìn)一步的，所述制動(dòng)裝置包括設(shè)置于間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體外周的若干間接制動(dòng)電磁鐵軛或間接制動(dòng)永磁磁軛；所述制動(dòng)裝置還包括設(shè)置于直接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體外部的若干直接制動(dòng)電磁鐵軛或直接制動(dòng)永磁磁軛。

進(jìn)一步的，主軸上設(shè)有軸肩；間接制動(dòng)單元包括軸向定位夾板，軸向定位夾板套在軸肩上，使間接制動(dòng)單元能夠相對(duì)于主軸旋轉(zhuǎn)，但軸向限位。

進(jìn)一步的，直接制動(dòng)單元在主軸上通過(guò)檔圈進(jìn)行軸向限位。

進(jìn)一步的，外部動(dòng)力帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，直接制動(dòng)單元、間接制動(dòng)單元與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)；調(diào)整轉(zhuǎn)子延軸向朝第一方向移動(dòng)時(shí)，通過(guò)制動(dòng)裝置使直接制動(dòng)單元制動(dòng)，使得直接制動(dòng)單元與轉(zhuǎn)子之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時(shí)，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子在主軸軸向上朝第一方向運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置后，制動(dòng)裝置取消對(duì)直接制動(dòng)單元的制動(dòng)力，直接制動(dòng)單元恢復(fù)與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子停止在主軸軸向上朝第一方向運(yùn)動(dòng)；

調(diào)整轉(zhuǎn)子延主軸軸向朝相反的第二方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)制動(dòng)裝置使間接制動(dòng)單元制動(dòng)，此時(shí)，間接制動(dòng)單元通過(guò)惰輪使得直接制動(dòng)單元朝原有旋轉(zhuǎn)方向加速旋轉(zhuǎn)，使得直接制動(dòng)單元與轉(zhuǎn)子之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時(shí)，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子在主軸軸向上朝第二方向運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置后，制動(dòng)裝置取消對(duì)間接制動(dòng)單元的制動(dòng)力，間接制動(dòng)單元、直接制動(dòng)單元恢復(fù)與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子停止在主軸軸向上朝第二方向運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述第一方向與第二方向相反。

進(jìn)一步的，所述制動(dòng)換向機(jī)構(gòu)在間接制動(dòng)單元制動(dòng)時(shí)，因間接制動(dòng)單元的轉(zhuǎn)速低于固有轉(zhuǎn)速，使直接制動(dòng)單元的轉(zhuǎn)速高于固有轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步的，所述換向加速機(jī)構(gòu)包括第一齒圈、與絲杠螺母相互固定的第二齒圈；第一齒圈與第二齒圈之間設(shè)有若干惰輪，惰輪同時(shí)與第一齒圈和第二齒圈嚙合；所述第一齒圈為間接制動(dòng)單元的一部分，或者與間接制動(dòng)單元固定連接。

進(jìn)一步的，直接制動(dòng)單元和間接制動(dòng)單元上均固定有永磁體，所述制動(dòng)裝置包括通過(guò)接近直接制動(dòng)單元或間接制動(dòng)單元上永磁體進(jìn)行制動(dòng)的磁感應(yīng)體。

進(jìn)一步的，磁感應(yīng)體優(yōu)選為低電阻率導(dǎo)體。

進(jìn)一步的，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括但不局限于梯形絲杠螺母副，滾珠絲杠螺母副，行星絲杠螺母副。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置與被調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子聯(lián)接的制動(dòng)式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該制動(dòng)式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)間接制動(dòng)單元和一個(gè)直接制動(dòng)單元；轉(zhuǎn)子以固有轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制直接制動(dòng)單元制動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子能夠在主軸軸向上朝第一方向運(yùn)動(dòng)；控制間接制動(dòng)單元制動(dòng)時(shí)，間接制動(dòng)單元通過(guò)換向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)直接制動(dòng)單元相對(duì)于轉(zhuǎn)子超過(guò)固有轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子能夠在主軸軸向上朝第二方向運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免采用軸承，采用磁力制動(dòng)可實(shí)現(xiàn)非接觸式轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)，采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)精度高，可調(diào)節(jié)位移范圍大，制作成本更低，并且易于操控，可使系統(tǒng)的壽命倍增。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1-1是圖1所示的轉(zhuǎn)子向右移動(dòng)后，間距EF減小的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的直接制動(dòng)單元與間接制動(dòng)單元部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1電磁磁力制動(dòng)部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2永磁磁力制動(dòng)部分結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)號(hào)：1 主軸，1-1 軸肩，1-2 檔圈，2 轉(zhuǎn)子，2-1 絲杠螺紋，3 間接制動(dòng)單元，3-1 第一齒圈，3-2 第一定位夾板，3-3 第二定位夾板，3-4 間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體，4 直接制動(dòng)單元，4-1 第二齒圈，4-2 絲杠螺母，4-21 螺母螺紋，4-3 直接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體，5 惰輪，6 磁隙，3A 間接制動(dòng)電磁鐵軛，4A 直接制動(dòng)電磁鐵軛，3B 間接制動(dòng)永磁磁軛，4B 直接制動(dòng)永磁磁軛。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

請(qǐng)參與圖1至圖3所示，本實(shí)用新型一種制動(dòng)式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括主軸1、轉(zhuǎn)子2、間接制動(dòng)單元3和直接制動(dòng)單元4。

轉(zhuǎn)子2安裝于主軸1上，能夠隨主軸1同步旋轉(zhuǎn)，且能夠相對(duì)于主軸1進(jìn)行軸向滑移。轉(zhuǎn)子2上繞主軸1軸向設(shè)有絲杠螺紋2-1。

主軸1上設(shè)有軸肩1-1；間接制動(dòng)單元3包括軸向定位夾板，軸向定位夾板套在軸肩1-1上，使間接制動(dòng)單元3能夠相對(duì)于主軸1旋轉(zhuǎn)，但是不能在主軸1軸向進(jìn)行滑移。軸向定位夾板包括相互固定連接的第一定位夾板3-2和第二定位夾板3-3。

直接制動(dòng)單元4包括相互固定的第二齒圈4-1和絲杠螺母4-2；第二齒圈4-1套在主軸1上，并由主軸1上設(shè)置的檔圈1-2進(jìn)行軸向限位，使得第二齒圈4-1能夠相對(duì)于主軸1旋轉(zhuǎn)，但是不能在主軸1軸向進(jìn)行滑移。絲杠螺母4-2的螺母螺紋4-21與轉(zhuǎn)子2的絲杠螺紋2-1配合，形成一對(duì)絲杠螺母機(jī)構(gòu)。

間接制動(dòng)單元3還包括固定連接軸向定位夾板的連接第一齒圈3-1；第一齒圈3-1套設(shè)于第二齒圈4-1外周；第一齒圈3-1與第二齒圈4-1之間設(shè)有多個(gè)惰輪5，惰輪5同時(shí)與第一齒圈3-1和第二齒圈4-1嚙合。惰輪5的旋轉(zhuǎn)軸固定在軸肩1-1上。

間接制動(dòng)單元3還包括間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體3-4；間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體3-4與軸向定位夾板和第一齒圈固定連接；間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體3-4套設(shè)于軸向定位夾板外周；間接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體3-4外部設(shè)有若干間接制動(dòng)電磁鐵軛3A。

直接制動(dòng)單元4還包括固定于絲杠螺母4-2外周的直接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體4-3，直接制動(dòng)單元的磁感應(yīng)體4-3外部設(shè)有若干直接制動(dòng)電磁鐵軛4A。

本實(shí)用新型一種制動(dòng)式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使用時(shí)，主軸1被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸1帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)；在螺紋配合和摩擦力的作用下，直接制動(dòng)單元4、間接制動(dòng)單元3與轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)；需要調(diào)整轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝第一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，向直接制動(dòng)電磁鐵軛4A勵(lì)磁使直接制動(dòng)單元4制動(dòng)，使得直接制動(dòng)單元4與轉(zhuǎn)子2之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時(shí)，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝第一方向運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置后，直接制動(dòng)電磁鐵軛4A失磁，直接制動(dòng)單元4恢復(fù)與轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子2停止在主軸1軸向上朝第一方向運(yùn)動(dòng)。

需要調(diào)整轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝相反的第二方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，向間接制動(dòng)電磁鐵軛3A勵(lì)磁，使間接制動(dòng)單元3制動(dòng)，此時(shí)，間接制動(dòng)單元3通過(guò)惰輪使得直接制動(dòng)單元4朝原有旋轉(zhuǎn)方向加速旋轉(zhuǎn)，使得直接制動(dòng)單元4與轉(zhuǎn)子2之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時(shí)，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝第二方向運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置后，間接制動(dòng)電磁鐵軛3A失磁，間接制動(dòng)單元3、直接制動(dòng)單元4恢復(fù)與轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子2停止在主軸1軸向上朝第二方向運(yùn)動(dòng)。

制動(dòng)單元與電磁鐵軛之間設(shè)置磁隙6。

實(shí)施例2

請(qǐng)參閱圖4所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同；區(qū)別點(diǎn)在于將間接制動(dòng)電磁鐵軛3A和直接制動(dòng)電磁鐵軛4A替換為間接制動(dòng)永磁磁軛3B和直接制動(dòng)永磁磁軛4B，制動(dòng)時(shí)，將間接制動(dòng)永磁磁軛3B或直接制動(dòng)永磁磁軛4B靠近間接制動(dòng)單元3或直接制動(dòng)單元4，使間接制動(dòng)單元3或直接制動(dòng)單元4制動(dòng)，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上進(jìn)行相對(duì)滑移。

非制動(dòng)時(shí)，不在磁感應(yīng)體上施加磁場(chǎng)；制動(dòng)時(shí)將永磁體具有的磁場(chǎng)施加在磁感應(yīng)體上，施加方法可以是位移接近，磁極旋轉(zhuǎn)、解除磁極短路等。

制動(dòng)單元與永磁磁軛之間設(shè)置磁隙6。

實(shí)施例3

請(qǐng)參閱圖4所示，實(shí)施例3與實(shí)施例2基本相同，在直接制動(dòng)單元和間接制動(dòng)單元上裝入永磁體，制動(dòng)時(shí)，將磁感應(yīng)體優(yōu)選為低電阻率導(dǎo)體接近直接制動(dòng)單元或間接制動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位移。

制動(dòng)單元與磁感應(yīng)體之間設(shè)置磁隙。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以采用機(jī)械或其他類制動(dòng)裝置對(duì)間接制動(dòng)單元3或直接制動(dòng)單元4進(jìn)行制動(dòng)，以控制轉(zhuǎn)子2在主軸1軸上進(jìn)行雙向滑移。