專利名稱：電動式直線傳動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直線往復(fù)運動的執(zhí)行器械，特別是一種用電動機驅(qū)動作直線推拉運動的電動式直線傳動器。
技術(shù)背景現(xiàn)有的直線往復(fù)運動的執(zhí)行器械為電動推桿，它主要由電動機、與電動機輸出軸連接的減速機構(gòu)、將減速機構(gòu)輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線往復(fù)伸縮運動的直線伸縮機構(gòu)及將它們裝成一體的外殼組成。中國專利CN2315706專利說明書對上述結(jié)構(gòu)的電動推桿作了詳細公開。
然而這類電動推桿由于采用圓柱齒輪減速機構(gòu)，它的體積較大，傳動比較小，輸出的直線運動速度較大，噪音較高；齒輪減速機構(gòu)本身又無自鎖功能，不夠安全；若需要較小的直線運動速度，一般要增加傳動齒輪的對數(shù)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本增加。此外，它采用交流電動機，直接用220伏市電工作，安全性不夠高。因此這類電動推桿不宜于在手術(shù)臺，手術(shù)椅等醫(yī)療器械設(shè)備上作升降、俯仰調(diào)節(jié)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型需要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全可靠性好，工作噪音低，體積小，輸出的直線運動速度較低，又便于調(diào)速和控制的電動式直線傳動器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是所提供的電動式直線傳動器，它包括一個電動機，一個減速機構(gòu)，一個含絲桿和傳動螺母的直線伸縮機構(gòu)，一個對直線伸縮的過行程保護裝置及外殼構(gòu)成，所述的電動機采用直流永磁式電動機；所述的減速機構(gòu)包括一個渦桿，一個與渦桿嚙合的渦輪，所述渦桿與所述直流永磁式電動機輸出軸成一體，所述渦輪與所述絲桿之間為活動連接；該電動式直線傳動器還包括一個可測定、設(shè)定直線伸縮機構(gòu)直線伸縮量的位移傳感器。
所述渦輪輪轂的外圓柱面上緊套有一個阻尼用的彈簧，該彈簧的一端為自由端，其另一端的彈簧絲頭固定在外殼上。當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)動方向與彈簧自由端繞向一致時，彈簧的內(nèi)徑進一步縮小，渦輪轉(zhuǎn)動的阻力增大，從而提高了直線伸縮機構(gòu)收縮時的安全性。
所述直線伸縮量位移傳感器具有固定在渦輪上的由多對磁極異極性圓周排列的一個磁環(huán)體及裝在外殼上與磁環(huán)體靠近的磁敏元件。當(dāng)磁環(huán)體隨渦輪轉(zhuǎn)動時，磁敏元件在磁環(huán)體上的各個與其靠近的磁極作用下，可輸出一系列的脈沖信號，通過對采集的脈沖信號處理，可測定或設(shè)定直線伸縮機構(gòu)伸長或收縮的位移量，從而對伸縮的位移進行控制和調(diào)節(jié)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和技術(shù)效果。
(1)本實用新型由于采用渦輪渦桿減速機構(gòu)，它的傳動比大，可達100∶1，使之整機結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，傳動噪音低，輸出直線運動速度較小，并具有較好的自鎖效果，安全可靠。
(2)電動機采用直流永磁式電動機，工作電壓低，安全性好，并且便于調(diào)速、換向控制。
(3)由于渦輪上設(shè)有阻尼彈簧，它可使直線伸縮機構(gòu)在回縮時受到較大阻尼力，如在升降設(shè)備中應(yīng)用，可提高設(shè)備降落時的安全性。
(4)因渦輪與絲桿間采用活動連接，當(dāng)直線伸縮機構(gòu)過載或受沖擊時，可起到保護減速機構(gòu)和電動機的作用。
(5)由于在渦輪與外殼之間設(shè)置了一個直線伸縮量位移傳感器，可通過外接的控制器對直線伸縮機構(gòu)的伸長和收縮進行位移控制和調(diào)節(jié)，使用方便、精確。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出。


圖1是本實用新型電動式直線傳動器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。
圖1是本實用新型的一種實施例。如圖1所示，電動式直線傳動器具有一個“L”形外殼5，它由兩個基本對稱的注塑件合成。外殼內(nèi)具有一個直流永磁式電動機33，一個包括渦桿31和與渦桿嚙合的渦輪25構(gòu)成的減速機構(gòu)，一個直線伸縮機構(gòu)7，一個對直線伸縮的過行程保護的裝置，其中渦桿31與電動機33的輸出軸32同為一體，渦輪25套在與電動機33固連的支座軸29上。在外殼5上裝有向外伸出的供在設(shè)備上連接使用的雙耳形連接頭30。
直線伸縮機構(gòu)7具有一個絲桿6，絲桿6上的軸承20固定在外殼5上，絲桿6上有一個傳動螺母14，與傳動螺母14連接的套在絲桿6上的一個連接套13，該連接套13與套在絲桿外的一個升降桿2固定連接，此連接套13還與套在升降桿2外的一個套管3滑動配合，套管3上部的外殼5內(nèi)設(shè)有與套管接觸的密封件4，以阻止雜物進入殼體內(nèi)。套管3的下口設(shè)有一個檔環(huán)15。當(dāng)絲桿6轉(zhuǎn)動時，升降桿2通過傳動螺母14的螺紋副傳動，能沿著套管3的軸向伸縮。升降桿2露出外殼的端部開有供在設(shè)備上安裝用的連接孔1。
絲桿6的一端上裝有鍵連接的接頭21，該接頭21上有花鍵軸22，渦輪25上與接頭21上的花鍵軸22的相應(yīng)位置處開有其大小、形狀相應(yīng)的花鍵孔24，花鍵軸22位于渦輪25上的花鍵孔24內(nèi)，形成絲桿6與渦輪25間的花鍵式活動連接。當(dāng)直線伸縮機構(gòu)過載或受沖擊時，這種絲桿與渦輪間的活動連接可有效保護減速機構(gòu)、電動機。
過行程保護裝置具有設(shè)在套管3外壁上的一個檔圈10，在檔圈10的兩側(cè)各有一個套在套管3外的彈簧9，11與檔圈10接觸，每個彈簧9或11的另一端分別與外殼5連體的支撐板8或12接觸，借此，使直線伸縮機構(gòu)在伸縮的過行程時得到緩沖。在套管3旁的外殼5中裝有一個雙行程開關(guān)18，此雙行程開關(guān)18與電動機33電連接。在套管3下部外壁上有一個弧形面16，可與雙行程開關(guān)18上的兩個按鈕17，19接觸。當(dāng)直線伸縮機構(gòu)伸縮的過行程引起套管3沿軸向被上移或下移時，套管3上的弧形面16可放松或壓迫行程開關(guān)18的有關(guān)按鈕，切斷電動機在此狀態(tài)下的電流，從而使電動式直線傳動器的機件得到保護。
如圖1所示，直線伸縮量位移傳感器27具有粘接在渦輪25端面上的磁環(huán)體26，該磁環(huán)體由八對磁鋼構(gòu)成，沿圓周異極性排列(未圖示)，在外殼5上裝有一個磁敏元件28，它與磁環(huán)體的磁極靠近。磁敏元件為干簧管，或為線圈，或為霍爾元件。當(dāng)磁環(huán)體26隨渦輪25旋轉(zhuǎn)時，磁環(huán)體上的各磁極的磁力線作用于干簧管，使干簧管兩觸點閉合、斷開重復(fù)進行，或作用于線圈時，在線圈兩端產(chǎn)生交變電勢，或作用于霍爾元件時，在霍爾元件輸出端出現(xiàn)交變電壓。這些交變的脈沖信號經(jīng)外接的控制器采集和處理，可測出直線伸縮機構(gòu)7的伸長或收縮的位移量，從而借此能對直線伸縮機構(gòu)的伸縮進行控制和調(diào)節(jié)，具有較高的精度。
在渦輪25輪轂的外圓柱面上緊套有一個阻尼彈簧23，阻尼彈簧絲的橫截面為矩形，此阻尼彈簧23的一端為自由端，其另一端彈簧絲頭固定在外殼5上。當(dāng)渦輪25的轉(zhuǎn)動與此彈簧23自由端繞向一致時，彈簧依靠與渦輪外圓柱面上的接觸產(chǎn)生摩擦力，使彈簧內(nèi)徑縮小，摩擦力進一步增大，渦輪25轉(zhuǎn)動的阻力增大，從而提高了直線伸縮機構(gòu)7在收縮時的安全性。當(dāng)渦輪25的轉(zhuǎn)動與彈簧自由端繞向相反時，彈簧被松開，接觸摩擦力減小，渦輪轉(zhuǎn)動的阻力大大降低。
上述結(jié)構(gòu)的電動式直線傳動器，安全可靠，工作噪音低，結(jié)構(gòu)緊湊，便于調(diào)速和控制，使用方便，適宜于作升降、俯仰調(diào)節(jié)的機械設(shè)備中應(yīng)用，特別適宜于手術(shù)臺、手術(shù)床等醫(yī)療設(shè)備中作升降、俯仰調(diào)節(jié)應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種電動式直線傳動器，它包括一個電動機(33)，一個減速機構(gòu)，一個含絲桿(6)和傳動螺母(14)的直線伸縮機構(gòu)(7)，一個對直線伸縮過行程保護裝置及外殼(5)構(gòu)成，其特征在于所述電動機(33)為直流永磁電動機；所述減速機構(gòu)包括一個渦桿(31)，一個與渦桿嚙合的渦輪(25)，所述渦桿(31)與所述直流永磁電動機(33)輸出軸(32)成一體，所述絲桿(6)與所述渦輪(25)之間為活動連接；該電動式直線傳動器還包括一個對直線伸縮機構(gòu)的直線伸縮量的位移傳感器(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動式直線傳動器，其特征在于所述絲桿(6)與所述渦輪(25)之間的活動連接為花鍵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動式直線傳動器，其特征在于所述渦輪(25)輪轂的外圓柱面上緊套有一個阻尼彈簧(23)，該阻尼彈簧的一端為自由端，其另一端的彈簧絲頭固定在外殼(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動式直線傳動器，其特征在于所述直線伸縮量位移傳感器(27)具有固定在渦輪(25)上的由多對磁極異極性排列在圓周上的一個磁環(huán)體(26)及裝在外殼(5)上與磁環(huán)體(26)靠近的一個磁敏元件(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動式直線傳動器，其特征在于所述直線伸縮量位移傳感器(27)具有固定在渦輪(25)上的由多對磁極異極性排列在圓周上的磁環(huán)體(26)及裝在外殼上與磁環(huán)體靠近的一個磁敏元件(28)。
專利摘要本實用新型電動式直線傳動器，屬于直線往復(fù)運動的執(zhí)行器械，它包括一個直流永磁式電動機，一個蝸桿蝸輪減速機構(gòu)，一個含絲桿和傳動螺母的直線伸縮機構(gòu)，一個對直線伸縮過行程保護裝置，一個直線伸縮位移傳感器及外殼構(gòu)成，其中蝸桿與電動機的輸出軸同為一體，絲桿與蝸輪間為活動連接。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安全可靠性好，工作噪音低，便于調(diào)速和控制，可直接應(yīng)用于需要作升降或俯仰調(diào)節(jié)的機械設(shè)備中，尤其是醫(yī)療設(shè)備中。
文檔編號H02K7/06GK2598237SQ0322811
公開日2004年1月7日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者錢茂榮, 張志剛, 徐建國, 酈建棟 申請人:浙江新益氣動工業(yè)有限公司