專利名稱：內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種直線驅(qū)動(dòng)器，具體涉及ー種內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的直線驅(qū)動(dòng)器一般采用旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母副來實(shí)現(xiàn)絲杠的直線運(yùn)動(dòng)，或者采用液/氣壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液/氣壓缸來實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。采用旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母副的直線驅(qū)動(dòng)器具有驅(qū)動(dòng)精度高、可控性好的優(yōu)點(diǎn)，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大，導(dǎo)致其維護(hù)困難，使用場合受到限制。采用液/氣壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液/氣壓缸來實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的直線驅(qū)動(dòng)器需設(shè)置液/氣管道、布置液壓源/氣源，其結(jié)構(gòu)同樣很復(fù)雜，而且運(yùn)動(dòng)超調(diào)量較大、精度低，不適合用于對運(yùn)動(dòng)精度要求較高的場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有直線驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大，精度低的不足，提供一種內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，它包括定子以及與定子同軸的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸為空心圓筒體，轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子被定子完全包裏，轉(zhuǎn)子軸的前端連接有絲杠螺母，轉(zhuǎn)子軸的后端設(shè)置有位置傳感器，轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)腔中設(shè)置有絲杠，絲杠與絲杠螺母配合，轉(zhuǎn)子的兩端安裝有平衡環(huán)。進(jìn)ー步地，所述轉(zhuǎn)子軸的前端與所述絲杠螺母之間還設(shè)置有前軸承安裝軸和過渡軸套，前軸承安裝軸和過渡軸套都為空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸的前端與過渡軸套連接，過渡軸套與前軸承安裝軸連接，絲杠螺母固定在前軸承安裝軸的前端。進(jìn)ー步地，所述的前軸承安裝軸包括軸承安裝部和凸出的絲杠螺母安裝部，絲杠螺母固定在絲杠螺母安裝部中。進(jìn)ー步地，它還包括前端蓋、外殼和后端蓋，定子固定在外殼的內(nèi)表面，外殼完全容納轉(zhuǎn)子軸，前端蓋和后端蓋分別固定在外殼的前端面和后端面，前端蓋上開設(shè)有可供絲杠進(jìn)出的孔，位置傳感器安裝在后端蓋上。進(jìn)ー步地,它還包括前軸承和后軸承,所述的前端蓋上設(shè)置有前軸承容納部,所述的后端蓋8上設(shè)置有后軸承容納部,前軸承套裝于軸承安裝部上并與前軸承容納部配合，后軸承套裝于轉(zhuǎn)子軸的后端并與后軸承容納部配合。進(jìn)ー步地，它還包括調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母上設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述的過渡軸套的上設(shè)置有外螺紋，調(diào)節(jié)螺母通過螺紋連接在過渡軸套上，調(diào)節(jié)螺母的前端與前軸承接觸，通過調(diào)節(jié)螺母可以調(diào)節(jié)前軸承的軸向預(yù)緊力。進(jìn)ー步地，所述的絲杠為滾珠絲杠。
進(jìn)一步地，所述的轉(zhuǎn)子包括磁鋼、轉(zhuǎn)子扣套和轉(zhuǎn)子沖片，轉(zhuǎn)子沖片疊壓后通過鉚釘固定形成轉(zhuǎn)子鐵芯，磁鋼沿圓周分布于轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面，轉(zhuǎn)子扣套安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯兩端，用于固定磁鋼的位置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于
1.在殼體中內(nèi)置有同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子軸為空心軸結(jié)構(gòu)，絲杠置于轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)子軸與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子軸進(jìn)而帶動(dòng)絲杠螺母旋轉(zhuǎn)，絲杠在圓周方向不轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可使得絲杠作直線運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明有效利用了轉(zhuǎn)子的中空結(jié)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)部件與直線運(yùn)動(dòng)部件整合成一體，大大減小了直線驅(qū)動(dòng)器的體積；
2.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，通過較少的零部件實(shí)現(xiàn)了直線驅(qū)動(dòng)器的功能，組裝和維護(hù)方便；
3.本發(fā)明通過絲杠螺母副傳遞直線運(yùn)動(dòng)，相較于液/氣壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式，其運(yùn)動(dòng)精度更高，可控性更好；
4.設(shè)置有位置傳感器，位置傳感器實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)子軸的位置，并將位置信號(hào)傳遞給外部控制裝置，通過控制裝置的運(yùn)算，得出絲杠的位置及軸向運(yùn)動(dòng)量，便于對絲杠的直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提聞絲杠的運(yùn)動(dòng)精度；
5.轉(zhuǎn)子兩端設(shè)置有平衡環(huán)，提高了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；
6.設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母，使前軸承的預(yù)緊力可調(diào)，方便調(diào)試和檢修。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意 圖3為前端蓋的結(jié)構(gòu)示意 圖4為前軸承安裝軸的結(jié)構(gòu)示意 圖5為后端蓋的結(jié)構(gòu)示意 其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為
I-前端蓋，2-外殼,3-前軸承安裝軸,4-定子,5-轉(zhuǎn)子,6-絲杠,7-轉(zhuǎn)子軸,8-后端蓋，9-位置傳感器，10-后軸承，11-平衡環(huán)，12-過渡軸套，13-調(diào)節(jié)螺母，14-前軸承，15-絲杠螺母，16-鉚釘，17-磁鋼，18-轉(zhuǎn)子扣套，19-轉(zhuǎn)子沖片，101-前軸承容納部，301-軸承安裝部，302-絲杠螺母安裝部，801-后軸承容納部。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下所述。實(shí)施例
如圖I所示，內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，它包括定子4以及與定子4同軸的轉(zhuǎn)子5和轉(zhuǎn)子軸7，轉(zhuǎn)子軸7為空心圓筒體，轉(zhuǎn)子5固定在轉(zhuǎn)子軸7上，轉(zhuǎn)子5被定子4完全包裹，轉(zhuǎn)子軸7的前端連接有絲杠螺母15，轉(zhuǎn)子軸7的內(nèi)腔中設(shè)置有絲杠6，絲杠6與絲杠螺母15配合。所述轉(zhuǎn)子軸7的前端與所述絲杠螺母15之間還設(shè)置有前軸承安裝軸3和過渡軸套12，通過過渡軸套12將轉(zhuǎn)子軸7和前軸承安裝軸3連接為一個(gè)整體，前軸承安裝軸3和過渡軸套12都為空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸7的前端與過渡軸套12連接，過渡軸套12與前軸承安裝軸3連接，絲杠螺母15固定在前軸承安裝軸3的前端。前軸承安裝軸3為前軸承14提供支撐。定子4的繞組引出線與外部的逆變器或變頻器連接，逆變器或變頻器為定子4供電，根據(jù)同步電機(jī)的原理，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸7、過渡軸套12、前軸承安裝軸3和絲杠螺母15旋轉(zhuǎn)，絲杠6與負(fù)載連接且不旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母15帶動(dòng)絲杠6作直線運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子5的兩端安裝有平衡環(huán)11，用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)過程中的動(dòng)平衡。轉(zhuǎn)子軸7的后端設(shè)置有位置傳感器9，位置傳感器9與外部控制裝置連接，位置傳感器9實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)子軸7的位置，并將位置信號(hào)傳遞給控制裝置，通過控制裝置的運(yùn)算，得出絲杠6的位置及軸向運(yùn)動(dòng)量，便于對絲杠6的直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高絲杠的運(yùn)動(dòng)精度。如圖4所示，所述的前軸承安裝軸3包括軸承安裝部301和凸出的絲杠螺母安裝部302，軸承安裝部301用于支撐前軸承14，絲杠螺母15固定在絲杠螺母安裝部302中。如圖I所示，它還包括前端蓋I、外殼2和后端蓋8，定子4固定在外殼2的內(nèi)表面，·外殼2完全容納轉(zhuǎn)子軸7，用于保護(hù)整個(gè)裝置，前端蓋I和后端蓋8分別固定在外殼2的前端和后端，前端蓋I上開設(shè)有可供絲杠6進(jìn)出的孔，位置傳感器9安裝在后端蓋8上。如圖3和圖5所示,它還包括前軸承14和后軸承10,所述的前端蓋I上設(shè)置有前軸承容納部101,所述的后端蓋8上設(shè)置有后軸承容納部801,前軸承14套裝于軸承安裝部301上并與前軸承容納部101配合,后軸承10套裝于轉(zhuǎn)子軸7的后端并與后軸承容納部801配合。如圖I所示，它還包括調(diào)節(jié)螺母13，調(diào)節(jié)螺母13上設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述的過渡軸套12的上設(shè)置有外螺紋，調(diào)節(jié)螺母13通過螺紋連接在過渡軸套12上，調(diào)節(jié)螺母13的前端與前軸承14接觸。通過調(diào)節(jié)螺母13的位置即可調(diào)整前軸承14的預(yù)緊力，方便調(diào)試和檢修。如圖2所示，所述的轉(zhuǎn)子5包括磁鋼17、轉(zhuǎn)子扣套18和轉(zhuǎn)子沖片19，轉(zhuǎn)子沖片19疊壓后通過鉚釘16固定形成轉(zhuǎn)子鐵芯，磁鋼17沿圓周分布于轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面，轉(zhuǎn)子扣套18安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯兩端，用于固定磁鋼17的位置。絲杠6為滾珠絲杠。如上所述，便可以較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于它包括定子(4)以及與定子(4)同軸的轉(zhuǎn)子(5)和轉(zhuǎn)子軸(7)，轉(zhuǎn)子軸(7)為空心圓筒體，轉(zhuǎn)子(5)固定在轉(zhuǎn)子軸(7)上，轉(zhuǎn)子(5)被定子(4)完全包裹，轉(zhuǎn)子軸(7)的前端連接有絲杠螺母(15)，轉(zhuǎn)子軸(7)的后端設(shè)置有位置傳感器(9)，轉(zhuǎn)子軸(7)的內(nèi)腔中設(shè)置有絲杠(6)，絲杠(6)與絲杠螺母(15)配合，轉(zhuǎn)子(5)的兩端安裝有平衡環(huán)(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述轉(zhuǎn)子軸(7)的前端與所述絲杠螺母(15)之間還設(shè)置有前軸承安裝軸(3)和過渡軸套(12),前軸承安裝軸(3)和過渡軸套(12)都為空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸(7)的前端與過渡軸套(12)連接，過渡軸套(12)與前軸承安裝軸(3)連接，絲杠螺母(15)固定在前軸承安裝軸(3)的前端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述的前軸承安裝軸(3)包括軸承安裝部(301)和凸出的絲杠螺母安裝部(302)，絲杠螺母(15)固定在絲杠螺母安裝部(302)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3任一項(xiàng)所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于它還包括前端蓋(I)、外殼(2)和后端蓋(8),定子(4)固定在外殼(2)的內(nèi)表面,夕卜殼(2 )完全容納轉(zhuǎn)子軸(7 )，前端蓋(I)和后端蓋(8 )分別固定在外殼(2 )的前端面和后端面，前端蓋(I)上開設(shè)有可供絲杠(6)進(jìn)出的孔，位置傳感器(9)安裝在后端蓋(8)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于它還包括前軸承(14)和后軸承(10),所述的前端蓋(I)上設(shè)置有前軸承容納部(101),所述的后端蓋(8)上設(shè)置有后軸承容納部(801),前軸承(14)套裝于軸承安裝部(301)上并與前軸承容納部(101)配合，后軸承(10)套裝于轉(zhuǎn)子軸(7)的后端并與后軸承容納部(801)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于它還包括調(diào)節(jié)螺母(13)，調(diào)節(jié)螺母(13)上設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述的過渡軸套(12)的上設(shè)置有外螺紋，調(diào)節(jié)螺母(13)通過螺紋連接在過渡軸套(12)上，調(diào)節(jié)螺母(13)的前端與前軸承(14)接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述的絲杠(6)為滾珠絲杠。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子(5)包括磁鋼(17)、轉(zhuǎn)子扣套(18)和轉(zhuǎn)子沖片(19)，轉(zhuǎn)子沖片(19)疊壓后通過鉚釘(16)固定形成轉(zhuǎn)子鐵芯，磁鋼(17)沿圓周分布于轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面，轉(zhuǎn)子扣套(18)安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯兩端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)置永磁同步電機(jī)的滾珠絲杠直線驅(qū)動(dòng)器，它包括定子(4)以及與定子(4)同軸的轉(zhuǎn)子(5)和轉(zhuǎn)子軸(7)，轉(zhuǎn)子軸(7)為空心圓筒體，轉(zhuǎn)子(5)固定在轉(zhuǎn)子軸(7)上，轉(zhuǎn)子(5)被定子(4)完全包裹，轉(zhuǎn)子軸(7)的前端連接有絲杠螺母(15)，轉(zhuǎn)子軸(7)的后端設(shè)置有位置傳感器(9)，轉(zhuǎn)子軸(7)的內(nèi)腔中設(shè)置有絲杠(6)，絲杠(6)與絲杠螺母(15)配合，轉(zhuǎn)子(5)的兩端安裝有平衡環(huán)(11)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，體積小、運(yùn)行精度高、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號(hào)H02K7/06GK102780311SQ20121029903
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者何勤, 張振東, 張闖, 陳奇志 申請人:成都聯(lián)騰動(dòng)力控制技術(shù)有限公司