專利名稱：一種采用潤(rùn)滑裝置的電伺服作動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電伺服作動(dòng)器，它采用新型的油液潤(rùn)滑裝置。
背景技術(shù)：
電伺服直線作動(dòng)器是一種將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過絲杠、絲母組成的絲桿副轉(zhuǎn)換為推桿的直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。它包括電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和直線作動(dòng)器。使用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，利用其閉環(huán)特性，可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)直線作動(dòng)器的推力、速度和位置的精密控制。 電伺服作動(dòng)器利用現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)控技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)程序化、網(wǎng)絡(luò)化控制， 且不需要對(duì)能量進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換，與相同功率液壓伺服系統(tǒng)相比，效率提高，且能實(shí)現(xiàn)液壓油缸、氣缸傳動(dòng)所不能實(shí)現(xiàn)的精密運(yùn)動(dòng)控制。傳統(tǒng)的電動(dòng)伺服作動(dòng)器的潤(rùn)滑裝置有脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑兩種，脂潤(rùn)滑通過向滾珠絲杠的絲母內(nèi)注入油脂來實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑，常用于運(yùn)動(dòng)頻度較低、傳動(dòng)效率要求不高的伺服系統(tǒng)，其缺點(diǎn)是絲杠與絲母間的磨損大、傳動(dòng)效率低、發(fā)熱量大、噪聲大、易產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)頻度較高、傳動(dòng)效率要求高的伺服系統(tǒng)通常采用油潤(rùn)滑，在中高速伺服系統(tǒng)中，因潤(rùn)滑油液在運(yùn)動(dòng)中被攪動(dòng)后常產(chǎn)生泡沫，嚴(yán)重影響潤(rùn)滑效果，長(zhǎng)時(shí)間使用油液易變質(zhì)，為此通常要對(duì)潤(rùn)滑油液施加一定的壓力，最常見的是采用“氣推油”方式施壓，在活塞桿絲杠腔的頂部設(shè)立“油 /氣分離活塞”，外部通過一個(gè)貯氣瓶向“油/氣分離活塞”上部的氣腔提供壓縮氣體，從而施壓于“油/氣分離活塞”下部的潤(rùn)滑油。長(zhǎng)期實(shí)踐證明，這種“油/氣分離活塞”在下部潤(rùn)滑油液充入量不足、過多或潤(rùn)滑油液泄露掉一定量后，常與絲杠頂部或絲杠腔的頂部產(chǎn)生碰撞造成“油/氣分離活塞”的破壞，一旦損壞要求使用者維護(hù)技術(shù)高、維修時(shí)需要拆卸伺服作動(dòng)器，十分不便。
發(fā)明內(nèi)容為解決前述問題，本發(fā)明提供了一種采用潤(rùn)滑裝置的電伺服作動(dòng)器，它具有潤(rùn)滑效果好、使用壽命長(zhǎng)、復(fù)雜程度低、可靠性高、維護(hù)維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述的一種采用潤(rùn)滑裝置的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，主要由伺服電機(jī)16、活塞缸筒8、絲杠7、導(dǎo)向活塞10和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿5組成，所述伺服電機(jī)16與絲杠7連接，絲杠7通過絲母與導(dǎo)向活塞10連接，導(dǎo)向活塞10將活塞缸筒8分為活塞有桿腔9和活塞無(wú)桿腔13，活塞桿5內(nèi)腔為活塞桿絲杠腔6，活塞桿5的上端裝有萬(wàn)向節(jié)I 4，活塞缸筒8的下端裝有萬(wàn)向節(jié)II 18，活塞桿絲杠腔6與壓力油箱1聯(lián)通。本發(fā)明的效果是與現(xiàn)有油潤(rùn)滑的電動(dòng)伺服作動(dòng)器相比，本發(fā)明通過設(shè)在缸體外部的壓力油箱為缸內(nèi)的潤(rùn)滑油加壓，代替了目前在缸體內(nèi)部設(shè)置“油/氣分離活塞”的加壓方式，既繼承了現(xiàn)有油潤(rùn)滑電伺服作動(dòng)器潤(rùn)滑效果好等優(yōu)點(diǎn)，又降低了潤(rùn)滑系統(tǒng)的復(fù)雜性和維修的困難度，提高了電伺服作動(dòng)器的使用壽命和可靠性。
圖1是本發(fā)明涉及的一種采用新型潤(rùn)滑裝置的電伺服作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1壓力油箱，2截止閥，3連接管路，4、18萬(wàn)向節(jié)，5活塞桿，6活塞桿絲杠腔，7 絲杠，8活塞缸筒，9活塞有桿腔，10.導(dǎo)向活塞，11外排油孔，12內(nèi)排油孔，13活塞無(wú)桿腔， 14軸承，15聯(lián)軸器，16伺服電機(jī)，17電機(jī)連接螺釘，19加油口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參閱附圖所示，所述的一種采用潤(rùn)滑裝置的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)伺服作動(dòng)器的伺服電機(jī)16、活塞缸筒8、活塞缸筒8內(nèi)的絲杠7、與絲母相連的導(dǎo)向活塞10和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿5組成，所述伺服電機(jī)16與絲杠7連接，絲杠7通過絲母與導(dǎo)向活塞10 連接，導(dǎo)向活塞10將活塞缸筒8分為活塞有桿腔9和活塞無(wú)桿腔13，活塞桿5內(nèi)腔為活塞桿絲杠腔6，活塞桿5的上端裝有萬(wàn)向節(jié)I 4，活塞缸筒8的下端裝有萬(wàn)向節(jié)II 18，活塞桿絲杠腔6與壓力油箱1聯(lián)通。所述導(dǎo)向活塞10上開有與活塞無(wú)桿腔13和活塞有桿腔9聯(lián)通的外排油孔11、與活塞無(wú)桿腔13和活塞桿絲杠腔6連通的內(nèi)排油孔12，導(dǎo)向活塞10和活塞桿5由伺服電機(jī) 16通過絲杠7驅(qū)動(dòng)在活塞缸筒8內(nèi)伸縮時(shí)，潤(rùn)滑油液通過外排油孔11和內(nèi)排油孔12在活塞有桿腔9、活塞無(wú)桿腔13和活塞桿絲杠腔6之間竄動(dòng)，對(duì)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。所述活塞桿絲杠腔6通過連接管路3和截止閥2與壓力油箱1聯(lián)通，并通過壓力油箱1對(duì)活塞有桿腔9、活塞無(wú)桿腔13和活塞桿絲杠腔6內(nèi)部的潤(rùn)滑油液施加壓力，以消除潤(rùn)滑油液在各腔之間竄動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的泡沫。所述伺服電機(jī)16與絲杠7通過連軸器15、齒輪或帶輪連接。壓力油箱1的出油口油液通過截止閥2和連接管路3與伺服作動(dòng)器的活塞桿絲杠腔6相連接，活塞桿絲杠腔6中的油液通過導(dǎo)向活塞10上沿圓周分布的內(nèi)排油孔12與活塞無(wú)桿腔13內(nèi)的油液導(dǎo)通，而活塞無(wú)桿腔13內(nèi)的油液通過導(dǎo)向活塞10上沿圓周分布的外排油孔11與活塞有桿腔9內(nèi)的油液導(dǎo)通。因此，當(dāng)活塞在活塞缸筒8內(nèi)移動(dòng)時(shí)其各腔內(nèi)的油液是導(dǎo)通的，理論上，只要排油孔的面積足夠大、數(shù)量足夠多，可使活塞在缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)不會(huì)因流體的流動(dòng)阻力造成各腔壓力不同而阻礙活塞的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的工作原理是壓力油箱1將具有一定壓力的潤(rùn)滑油通過連接管路3注入活塞缸筒8的三腔內(nèi)，對(duì)腔體內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件起到潤(rùn)滑作用。具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間會(huì)存在一定的間隙，如導(dǎo)向活塞10與活塞缸筒8之間、絲杠7與絲母之間，在壓力油箱1上設(shè)定的壓力作用下，油液充滿這些間隙，從而可以減小摩擦和噪聲，提高傳動(dòng)效率。當(dāng)伺服電機(jī)16 經(jīng)過聯(lián)軸器15帶動(dòng)絲杠7推動(dòng)活塞桿5伸縮時(shí)，缸內(nèi)三腔體的體積均會(huì)發(fā)生變化，因此腔體之間的油液會(huì)經(jīng)過內(nèi)、外排油孔12、11產(chǎn)生對(duì)流，同時(shí)由于活塞桿5的體積不能忽略，當(dāng)導(dǎo)向活塞10帶動(dòng)活塞桿移動(dòng)時(shí)，三腔的體積之和也會(huì)發(fā)生變化，三腔體內(nèi)的油液和壓力油箱1中的油液也會(huì)產(chǎn)生對(duì)流。油液的對(duì)流相應(yīng)地會(huì)產(chǎn)生熱量的交換，因此起到了一定的冷卻作用。本發(fā)明采用的這種潤(rùn)滑裝置，不僅解決了電動(dòng)伺服作動(dòng)器的潤(rùn)滑問題，還可降低運(yùn)行噪聲，提高系統(tǒng)的傳動(dòng)效率、冷卻傳動(dòng)部件，延長(zhǎng)電動(dòng)伺服作動(dòng)器的使用壽命。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)、維修方便，具有較高的實(shí)用價(jià)值。 以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種采用潤(rùn)滑裝置的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，由伺服電機(jī)(16)、活塞缸筒⑶、絲杠(7)、導(dǎo)向活塞(10)和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿(5)組成，其特征在于，所述伺服電機(jī)(16)與絲杠(7)連接，絲杠(7)通過絲母與導(dǎo)向活塞(10)連接，導(dǎo)向活塞(10)將活塞缸筒(8)分為活塞有桿腔(9)和活塞無(wú)桿腔(13)，活塞桿(5)內(nèi)腔為活塞桿絲杠腔(6)，活塞桿( 的上端裝有萬(wàn)向節(jié)K4)，活塞缸筒(8)的下端裝有萬(wàn)向節(jié)II (18)，活塞桿絲杠腔(6)與壓力油箱(1)聯(lián)ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用潤(rùn)滑裝置的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，其特征在于，所述導(dǎo)向活塞(10)上開有與活塞無(wú)桿腔(1 和活塞有桿腔(9)聯(lián)通的外排油孔(11)、與活塞無(wú)桿腔(13)和活塞桿絲杠腔(6)連通的內(nèi)排油孔(12)，導(dǎo)向活塞(10)和活塞桿(5)由伺服電機(jī)(16)通過絲杠(7)驅(qū)動(dòng)在活塞缸筒(8)內(nèi)伸縮時(shí)，潤(rùn)滑油液通過外排油孔(11)和內(nèi)排油孔(1 在活塞有桿腔(9)、活塞無(wú)桿腔(1 和活塞桿絲杠腔(6)之間竄動(dòng)，對(duì)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用潤(rùn)滑裝置的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，其特征在于，所述活塞桿絲杠腔(6)通過連接管路C3)和截止閥( 與壓力油箱(1)聯(lián)通，并 通過壓力油箱 (1)對(duì)活塞有桿腔(9)、活塞無(wú)桿腔(1 和活塞桿絲杠腔(6)內(nèi)部的潤(rùn)滑油液施加壓力，以消除潤(rùn)滑油液在各腔之間竄動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的泡沫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用潤(rùn)滑裝置的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，其特征在于，所述伺服電機(jī)(16)與絲杠(7)通過連軸器(15)、齒輪或帶輪連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種采用潤(rùn)滑裝置的電伺服作動(dòng)器。它包括驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器的伺服電機(jī)(16)、活塞缸筒(8)、活塞缸筒內(nèi)的滾珠絲杠(7)、與絲母相連的導(dǎo)向活塞(10)，和內(nèi)嵌絲杠的活塞桿(5)等?；钊淄?8)內(nèi)充入潤(rùn)滑油液，在導(dǎo)向活塞(10)上開有連接活塞無(wú)桿腔(13)與活塞有桿腔(9)的外排油孔(11)和連接活塞無(wú)桿腔(13)與活塞桿絲杠腔(6)的內(nèi)排油孔(12)，活塞桿絲杠腔(6)通過設(shè)在活塞桿(5)上端的管道與外部的一個(gè)壓力油箱(1)連接，通過壓力油箱(1)對(duì)作動(dòng)器內(nèi)部的潤(rùn)滑油液施加壓力，以消除油液在各腔之間竄動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的泡沫。本實(shí)用新型具有潤(rùn)滑效果好、噪聲低、可靠性高、維修方便、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K7/06GK202160055SQ20112027866
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者張祝新, 趙丁選 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)