专利名称：大推力直联式电动缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及运动仿真试验技术领域，尤其涉及一种用于仿真试验台的大推力直联 式电动缸。
背景技术：
电动缸是一种将伺服电机的旋转运动转变为活塞杆直线运动做功，带动电动缸缸 杆伸缩产生推拉力的设备。电动缸的运动精度高、相应快、刚性好，在很多领域已替代了伺 服液压缸，其有别于电动推杆电动推杆由普通电机驱动加减速机变速；电动缸使用交流 伺服电机，实现了柔性、无极变速、换向。传统电动缸有直联、并联两种结构形式，都是通过 传动变速系统(同步带、联轴器等)将电机的旋转运动传递给丝杠，这种结构的电动缸机械 效率低，控制精度不准确。
发明内容
为了克服现有技术结构的不足，本发明提供一种用于仿真试验台的大推力直联式 电动缸，该直联式电动缸的伺服电机与滚动丝杠采用直联一体化设计以减少中间传动变速 系统，使电动缸刚性好，机械效率高，传动精度准确。本发明提供了一种大推力直联式电动缸，包括伺服电机、滚珠丝杠、缸筒、活塞 杆，所述活塞杆与所述滚珠丝杠的一端相连接并设置于所述缸筒内，所述滚珠丝杠的另一 端与所述伺服电机一体化直联。上述直联式电动缸，优选还包括多个传感器，所述传感器设置于所述活塞杆有效 行程的两终端。上述直联式电动缸，优选所述有效行程的两个终端还设置有行程开关以进行强制 断电抱闸保护。上述直联式电动缸，优选在所述电动缸的缸头的上行程端设置有可调节的液压缓 冲装置，下行程端设置有橡胶弹性缓冲装置。上述直联式电动缸，优选还包括润滑系统，所述润滑系统设置于所述电动缸的缸 头、所述活塞杆与所述滚珠丝杠上。上述直联式电动缸，优选所述电动缸还设置有消声器，所述消声器将所述滚珠丝 杠包裹于所述电动缸活塞的内部。上述直联式电动缸，优选所述滚珠丝杠为静音丝杠。本发明传承了传统电动缸的优点，并在其传动、安全保护、润滑等方面有所创新突 破，尤其是，传动系统采用了伺服电机与滚动丝杠直联一体化设计，其突出特点为减少中间 传动变速系统，做到了刚性联接、无缝处理，使电动缸刚性好，机械效率高，传动精度准确， 适用于高精度试验模拟平台。
图1为本发明大推力直联式电动缸实施例的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和优选实 施方式对本发明作进一步详细的说明。参照图1，图1为本发明大推力直联式电动缸实施例的结构示意图。电动缸的结构组成主要包括联接防转装置1、传感器2、润滑系统3、上缓冲装置 4、刹车系统5、交流永磁伺服电机6、滚珠丝杠7、缸筒8、活塞杆9、强电保护装置10、下缓冲 橡胶11。其主要功能按主控计算机的指令，实时闭环精确控制电动缸的伸缩，产生加减 速、换向及各种位置控制，将旋转运动变为直线运动，替代伺服油压油缸。电动缸配有安全保护装置，包括过载保护、断电保护和超行程保护，超行程保护共 有三级第一级，计算机保护。计算机采集有效行程两终端传感器信号，实现运动自动终止 实现弱电自动保护。第二级，强电保护。电动缸冲过终端传感器，触发行程终端行程开关实现强制断电 抱闸保护。第三级，机械保护。在电动缸的缸头上端有可调节液压缓冲装置，下行程端有橡胶 弹性缓冲，一旦电器保护失控，电动缸不会发生永久性损伤，因此达到运行安全可靠。润滑系统包括在缸头，活塞杆与导向套含油轴承滑动副为油脂润滑，丝杠采用脂 润滑，配有相应的加油孔、注油贮油装置。降噪装置在电动缸的上下腔有消声器，并将主发声部位“丝杠”包裹于活塞内部。 活塞外围有非金属低摩擦材料，将活塞与缸筒隔离，间隙处有油脂填充，阻碍噪声传播。在 丝杠的运动中，本发明选用静音丝杠，其降噪措施将比以往丝杠降低20dB。传动系统采用了伺服电机与滚动丝杠直联一体化设计，即电机轴和滚珠丝杠是一 个整体，设计时通过理论计算，充分考虑了滚珠丝杠轴的抗扭转强度。电动缸的安装上端采用螺纹联接，并由法兰锁紧止退，防止螺纹松动交流伺服电机可以实现断电刹车、位置反馈、自身冷却和承受电动缸产生的最大 转向力，为电动缸提供伺服扭矩、转速和加速。本发明提供的电动缸，可实现驱动大载荷，实现电动缸的高精度控制，并且电动缸 运行时噪声低，安全保护和润滑措施好，特别适用于试验模拟平台。以上对本发明所提供的一种大推力直联式电动缸进行详细介绍，本文中应用了具 体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本 发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体 实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的 限制。
权利要求
一种大推力直联式电动缸，其特征在于，包括伺服电机、滚珠丝杠、缸筒、活塞杆，所述活塞杆与所述滚珠丝杠的一端相连接并设置于所述缸筒内，所述滚珠丝杠的另一端与所述伺服电机一体化直联。
2.根据权利要求1所述的直联式电动缸，其特征在于，还包括多个传感器，所述传感器 设置于所述活塞杆有效行程的两终端。
3.根据权利要求2所述的直联式电动缸，其特征在于，所述有效行程的两个终端还设 置有行程开关以进行强制断电抱闸保护。
4.根据权利要求3所述的直联式电动缸，其特征在于，在所述电动缸的缸头的上行程 端设置有可调节的液压缓冲装置，下行程端设置有橡胶弹性缓冲装置。
5.根据权利要求4所述的直联式电动缸，其特征在于，还包括润滑系统，所述润滑系统 设置于所述电动缸的缸头、所述活塞杆与所述滚珠丝杠上。
6.根据权利要求5所述的直联式电动缸，其特征在于，所述电动缸还设置有消声器，所 述消声器将所述滚珠丝杠包裹于所述电动缸活塞的内部。
7.根据权利要求6所述的直联式电动缸，其特征在于，所述滚珠丝杠为静音丝杠。
全文摘要
本发明公开了一种大推力直联式电动缸，包括伺服电机、滚珠丝杠、缸筒、活塞杆，所述活塞杆与所述滚珠丝杠的一端相连接并设置于所述缸筒内，所述滚珠丝杠的另一端与所述伺服电机一体化直联。本发明大推力直联式电动缸的伺服电机与滚动丝杠采用直联一体化设计，减少了中间传动变速系统，使电动缸刚性好，机械效率高，传动精度准确。
文档编号H02K7/06GK101882829SQ20101020081
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者任忠平, 宋建瓴, 张 杰, 曹炬, 李健朝, 李宝智 申请人:北京市星光凯明动感仿真模拟器中心