专利名称：直流推杆电机定推力/定拉力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种定推力/定拉力装置，特别是一种直流 推杆电机定推力/定拉力装置。
背景技术：
直流推杆电机也称线性推杆、直线驱动器等。广泛应用于如自动化设备的执行机 构；物料传输中的升降机构；机械结构中的定位装置及医疗器械、建筑器材等。现有的推杆 电机的结构由电机经齿轮箱减速，连接一丝杆，通过丝杆螺母推杆机构，把电机的旋转运动 转变为直线运动，产生线性推力或拉力的装置。已有推杆电机推力控制是通过控制电机输 出力矩的大小来实现，它需要一个复杂的控制电机力矩的电子控制器。其不足是结构复杂， 成本高，可靠性差。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单的直流 推杆电机定推力/定拉力装置，该装置具有能自动切断电机电源的特点。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种直流推杆电机定推力/定拉 力装置，包括电机、与电机相连的减速箱、螺杆和与螺杆螺纹连接的螺母推杆，其特征在于， 所述的减速箱的输出轴上设有滑套，所述的滑套与输出轴周向固定轴向滑动连接，在滑套 与螺杆之间通过一个当螺母推杆的作用力达到设定值时能自动切断电机电源的控制机构 相连接。本直流推杆电机定推力/定拉力装置是用来将电机转动的动力转变成直线运动 的动力，主要工作原理如下所述首先，电机开始工作，电机的转动的动力开始输出，通过与 电机相连的减速箱进行减速；随后，经减速的转动动力由减速箱的输出轴输出；然后，转动 动力通过控制机构输送到螺杆上带动其转动；最后，螺纹连接在螺杆上的螺母推杆开始直 线运动。在本装置中通过控制能在螺母推杆直线运动的作用力达到设定值时，将电机的电 源断开，实现定推力/定拉力的目的。同时，通过该控制机构也可以起到保护电机防止过载 的作用。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的控制机构包括呈筒状的壳 体和套在壳体外的开关座，所述的壳体套设在上述的滑套外且与滑套相固定，所述的壳体 端面上固连有一根穿过所述的开关座与上述螺杆相连接的连接轴；在滑套两端的减速箱的 输出轴上分别套有作用于滑套上的弹簧一和弹簧二，所述连接轴上设有能使开关座随着连 接轴轴向移动的平移结构；开关座上设有在开关座移动一段距离时自动切断电机电源的电 控结构。上述的减速箱的输出轴转动通过带动滑套、壳体和连接轴再带动螺杆转动的，螺杆 转动再带动螺母推杆的直线运动，螺母推杆在直线运动的过程中会产生一个反作用力作用 在连接轴上。当电机正转时，螺母推杆向右移动时，在反作用力的作用下连接轴向左移动。 由于，滑套是固定在壳体上的，连接轴又是与壳体相固连的，因此，连接轴带动滑套也向左移动。滑套在向左移动过程中压缩弹簧一，直至压缩弹簧一所产生的弹簧力与上述的反作 用力相平衡；与此同时，开关座在平移结构的作用下，随着连接轴向左移动，开关座在移动 了与滑套相同的距离后，在电控结构的作用下，将电机的电源切断，电机停止转动，螺母推 杆就保持设定的推力。如果电机反转就产生拉力，工作原理与电机正转相同，就不做详细说 明。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的电控结构包括与微动开关 一、微动开关二、挡块一和挡块二，所述的挡块一和挡块二固定在上述的电机上，所述的微 动开关一和微动开关二固定在上述的开关座上，且位于所述的挡块一和挡块二之间，所述 的微动开关一和微动开关二还有上述的电机相联。开关座在向左移动过程中，微动开关一 也随着向左移动，在移动一定距离后，微动开关一接触到挡块一，微动开关一开始动作，电 机电源被切断。开关座在向右移动过程中，微动开关二也随着向左移动，在移动一定距离 后，微动开关二接触到挡块二，微动开关二开始动作，电机电源被切断。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的平移结构包括固定在开关 座上的挡肩和挡圈，所述的挡圈固定在连接轴上，所述的挡肩处于挡圈与上述的壳体端面 之间，且所述的挡肩能与所述的挡圈和壳体端面相抵靠。当连接轴向左移动时，挡圈向左移 动，在移动过程中，挡圈与开关座上的挡肩相抵靠，随后开关座随着向左移动。当连接轴向 右移动时，壳体向右移动，在移动过程中，壳体端面与开关座上的挡肩相抵靠，随后开关座 随着向右移动。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的连接轴与壳体为一体式结 构，连接轴与螺杆之间通过定位销相固连。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述弹簧一的一端作用在减速箱 上，另一端作用在滑套上，所述的弹簧二的一端作用在减速箱的输出轴上，另一端作用在滑 套上。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的弹簧一和弹簧二均为叠器。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的减速箱的输出轴上开设有 滑槽，所述的滑套通过平键作用在该滑槽中。在上述的直流推杆电机定推力/定拉力装置中，所述的挡块一和挡块一通过一支 架固定在电机上。与现有技术相比，本实用新型的通过控制能在螺母推杆直线运动的作用力达到设 定值时，将电机的电源断开，实现定推力/定拉力的目的，结构坚固、零件简单；安装方便、 安全可靠，使用环境要求不高，成本较低。同时，通过该控制机构也可以起到保护电机防止 过载的作用。
图1是本实用新型的结构示意图。图中，1、电机；2、减速箱；21、输出轴；3、螺杆；4、螺母推杆；5、滑套；6、壳体；7、开 关座；8、连接轴；9、弹簧一 ；10、弹簧二 ；11、微动开关一 ；12、微动开关二 ；13、挡块一 ；14、 挡块二 ；15、挡肩；16、挡圈；17、定位销；18、平键；19、支架。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图1所示，本直流推杆电机定推力/定拉力装置，包括电机1、与电机1相连的减 速箱2、螺杆3和与螺杆3螺纹连接的螺母推杆4，所述的减速箱2的输出轴21上设有滑套 5，在减速箱2的输出轴21上开设有滑槽，滑套5通过平键18作用在该滑槽中。在滑套5与螺杆3之间通过一个当螺母推杆4的作用力达到设定值时能自动切断 电机1电源的控制机构相连接。具体而言，控制机构包括呈筒状的壳体6和套在壳体6外的开关座7，所述的壳体 6套设在上述的滑套5外且与滑套5相固定，所述的壳体6端面上固连有一根穿过所述的开 关座7与上述螺杆3相连接的连接轴8 ；在滑套5两端的减速箱2输出轴21上分别套有弹 簧一 9和弹簧二 10，弹簧一 9的一端作用在减速箱2上，另一端作用在滑套5上，所述的弹 簧二 10的一端作用在减速箱2的输出轴21上，另一端作用在滑套5上；在连接轴8上设有 能使开关座7随着连接轴8轴向移动的平移结构；开关座7上设有在开关座7移动一段距 离时自动切断电机1电源的电控结构。上述的减速箱2的输出轴21转动通过带动滑套5、 壳体6和连接轴8再带动螺杆3转动的，螺杆3转动再带动螺母推杆4的直线运动，螺母推 杆4在直线运动的过程中会产生一个反作用力作用在连接轴8上。当电机1正转时，螺母 推杆4向右移动时，在反作用力的作用下连接轴8向左移动。由于，滑套5是固定在壳体6 上的，连接轴8又是与壳体6相固连的，因此，连接轴8带动滑套5也向左移动。滑套5在 向左移动过程中压缩弹簧一 9，直至压缩弹簧一 9所产生的弹簧力与上述的反作用力相平 衡；与此同时，开关座7在平移结构的作用下，随着连接轴8向左移动，开关座7在移动了与 滑套5相同的距离后，在电控结构的作用下，将电机1的电源切断，电机1停止转动，螺母推 杆4就保持设定的推力。如果电机1反转就产生拉力，工作原理与电机1正转相同，就不做 详细说明。平移结构包括固定在开关座7上的挡肩15和挡圈16，所述的挡圈16固定在连接 轴8上，所述的挡肩15处于挡圈16与上述的壳体6端面之间，且所述的挡肩15能与所述 的挡圈16和壳体6端面相抵靠。当连接轴8向左移动时，挡圈16向左移动，在移动过程中， 挡圈16与开关座7上的挡肩15相抵靠，随后开关座7随着向左移动。当连接轴8向右移 动时，壳体6向右移动，在移动过程中，壳体6端面与开关座7上的挡肩15相抵靠，随后开 关座7随着向右移动。电控结构包括与微动开关一 11、微动开关二 12、挡块一 13和挡块二 14，挡块一 13 和挡块一 13通过一支架19固定在电机1上，所述的微动开关一 11和微动开关二 12固定 在上述的开关座7上，且位于所述的挡块一 13和挡块二 14之间，所述的微动开关一 11和 微动开关二 12还有上述的电机1相联。开关座7在向左移动过程中，微动开关一 11也随 着向左移动，在移动一定距离后，微动开关一 11接触到挡块一 13，微动开关一 11开始动作， 电机1电源被切断。开关座7在向右移动过程中，微动开关二 12也随着向左移动，在移动 一定距离后，微动开关二 12接触到挡块二 14，微动开关二 12开始动作，电机1电源被切断。在本实施例中，连接轴8与壳体6为一体式结构，连接轴8与螺杆3之间通过定位销17相固连，弹簧一 9和弹簧二 10均为叠簧。本直流推杆电机定推力/定拉力装置是用来将电机1转动的动力转变成直线运动 的动力，主要工作原理如下所述当电机1正转时，首先，电机1通过减速箱2进行减速后， 将转动动力由减速箱2的输出轴21输出；然后，减速箱2输出轴21的正转，通过带动滑套 5、壳体6和连接轴8再带动螺杆3正转的。最后，螺杆3正转再带动螺母推杆4的向右直 线运动。螺母推杆4在向右直线运动过程中，会产生一个反作用力作用在连接轴8上，在反 作用力的作用下连接轴8向左移动。由于，滑套5是固定在壳体6上的，连接轴8又是与壳 体6相固连的，因此，连接轴8带动滑套5也向左移动。滑套5在向左移动过程中压缩弹簧
一9，直至压缩弹簧一 9所产生的弹簧力与上述的反作用力相平衡；与此同时，挡圈16随着 连接轴8向左移动，在移动过程中，挡圈16与开关座7上的挡肩15相抵靠，带动开关座7 向左移动。开关座7在向左移动过程中，微动开关一 11也随着向左移动，在移动一定距离 后，微动开关一 11接触到挡块一 13，微动开关一 11开始动作，电机1电源被切断，电机1停 止转动，螺母推杆4就保持设定的推力。当电机1反转时，就产生拉力，其工作原理与电机 1正转时相同，这里就不做详细说明。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了 1、电机；2、减速箱；21、输出轴；3、螺杆；4、螺母推杆；5、 滑套；6、壳体；7、开关座；8、连接轴；9、弹簧一 ；10、弹簧二 ；11、微动开关一 ；12、微动开关
二；13、挡块一 ；14、挡块二 ；15、挡肩；16、挡圈；17、定位销；18、平键；19、支架等术语，但并 不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型 的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种直流推杆电机定推力/定拉力装置，包括电机(1)、与电机(1)相连的减速箱 O)、螺杆(3)和与螺杆(3)螺纹连接的螺母推杆G)，其特征在于，所述的减速箱⑵的输 出轴上设有滑套(5)，所述的滑套(5)与输出轴周向固定轴向滑动连接，在滑套 (5)与螺杆(3)之间通过一个当螺母推杆的作用力达到设定值时能自动切断电机(1) 电源的控制机构相连接。
2.根据权利要求1所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的控 制机构包括呈筒状的壳体(6)和套在壳体(6)外的开关座(7)，所述的壳体(6)套设在上 述的滑套( 外且与滑套( 相固定，所述的壳体(6)端面上固连有一根穿过所述的开关 座(7)与上述螺杆(3)相连接的连接轴⑶；在滑套(5)两端的减速箱⑵输出轴上 分别套有作用于滑套( 上的弹簧一(9)和弹簧二(10)，所述连接轴(8)上设有能使开关 座(7)随着连接轴(8)轴向移动的平移结构；开关座(7)上设有在开关座(7)移动一段距 离时自动切断电机(1)电源的电控结构。
3.根据权利要求2所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的电控 结构包括与微动开关一(11)、微动开关二(12)、挡块一(13)和挡块二(14)，所述的挡块一 (13)和挡块二(14)固定在上述的电机(1)上，所述的微动开关一(11)和微动开关二(12) 固定在上述的开关座(7)上，且位于所述的挡块一(13)和挡块二(14)之间，所述的微动开 关一(11)和微动开关二(1 还有上述的电机(1)相联。
4.根据权利要求2所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的平 移结构包括固定在开关座(7)上的挡肩(15)和挡圈(16)，所述的挡圈(16)固定在连接轴 ⑶上，所述的挡肩(15)处于挡圈(16)与上述的壳体(6)端面之间，且所述的挡肩(15)能 与所述的挡圈(16)和壳体(6)端面相抵靠。
5.根据权利要求2所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的连接 轴(8)与壳体(6)为一体式结构，连接轴(8)与螺杆(3)之间通过定位销(17)相固连。
6.根据权利要求2所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的弹簧 一 (9)的一端作用在减速箱( 上，另一端作用在滑套( 上，所述的弹簧二(10)的一端 作用在减速箱O)的输出轴上，另一端作用在滑套(5)上。
7.根据权利要求6所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的弹簧 一 (9)和弹簧二 (10)均为叠簧。
8.根据权利要求1或2所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的 减速箱O)的输出轴上开设有滑槽，所述的滑套( 通过平键(18)作用在该滑槽中。
9.根据权利要求3所述的直流推杆电机定推力/定拉力装置，其特征在于，所述的挡块 一 (13)和挡块一(13)通过一支架(19)固定在电机(1)上。
专利摘要本实用新型提供了一种直流推杆电机定推力/定拉力装置，属于机械技术领域。它解决了现有直流推杆电机定推力/定拉力装置存在结构复杂、成本较高、可靠性差等技术问题。本直流推杆电机定推力/定拉力装置，包括电机、与电机相连的减速箱、螺杆和与螺杆螺纹连接的螺母推杆，所述的减速箱的输出轴上设有滑套，所述的滑套与输出轴周向固定轴向滑动连接，在滑套与螺杆之间通过一个当螺母推杆的作用力达到设定值时能自动切断电机电源的控制机构相连接。本实用新型具有结构坚固、零件简单、安装方便、安全可靠，成本较低等优点。
文档编号H02K7/10GK201928130SQ201120022708
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者王振, 王超棣 申请人:台州市德福电子科技有限公司