一种双速电动缸制造技术

一种双速电动缸，包括丝杠和螺母，所述丝杠转动驱动螺母和推杆做直线运动，其包括两个电机，第一电机与所述丝杠连接，第二电机通过离合器与所述丝杠连接，所述离合器包括磁粉离合器、超越离合器、摩擦片离合器、牙嵌离合器，第一电机提供高转速，第二电机提供高扭矩，两者之间通过离合器转换，解决了现有电动缸不能在所需高速和高负载之间快速转换的问题，包括在电动缸距离负载物有一定距离的情况下，可以使电动缸推杆快速达到负载物，之后实施推动，而如果使用变速箱则结构复杂，行星齿轮变速箱也结构复杂，而本发明专利技术所提供的结构非常简单。

【技术实现步骤摘要】
一种双速电动缸
本专利技术涉及一种可双速双推力运行的电动缸。
技术介绍
在某种情况下，需要电动缸在运行过程中在高速度和高推力之间转换，满足推杆行程中不同工况的需求，比如，在电动缸推出行程中的初始阶段需要高速但并不需要高推力，而在末段将面对大负载，此时需要高推力但不需要高速度，但是现有电动缸无法做到，原因是由于高速电动缸丝杠扭矩较低，而大推力电动缸推杆速度较慢，如果达到两者兼顾则需要更大功率的电机，推重比和效率都很低。
技术实现思路
本专利技术以解决电动缸不能实现高速向高推力快速转换的问题为目的，提供一种结构简单的可在高推力和高速度之间转换的双速电动缸，其包括丝杠和螺母，所述丝杠转动驱动螺母和推杆做直线运动（也可以是螺母转动驱动丝杠做直线运动），丝杠的转动由电机带动，本专利技术包括两个电机，第一电机与所述丝杠连接（机械传动连接），第二电机通过离合器与所述丝杠连接（机械传动连接），这里包括任何形式的能够传动的连接，包括丝杠本身就与电机集成为一体的情况，即电机内转子与丝杠连为一体，电动缸壳体为电机壳，但是一般情况下，所述第一电机的动力输出轴通过机械传动结构与所述丝杠连接，所述第二电机的动力输出轴通过机械传动结构与所述丝杠连接，包括直接连接、减速齿轮、加速齿轮、变速箱、联轴器、同步带、蜗轮蜗杆等等，且所述第二电机的动力输出轴与丝杠连接的机械传动结构中包括一离合器，离合器也属于机械传动结构，以便于第一电机带动丝杠快速转动时脱离第二电机的限制，同时，当丝杠因阻力停转时，第二电机可以快速通过离合器与丝杠连接并输出扭矩。第一电机可传递到丝杠上的最大转速大于第二电机可传递到丝杠上的最大转速，第一电机可传递到丝杠上的最大扭矩小于第二电机可传递到丝杠上的最大扭矩，也就是说，提供高速的是第一电机，提供高扭矩的是第二电机，第二电机可以是减速电机，可输出大扭矩。所述丝杠包括梯形丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠，梯形丝杠就是普通的摩擦型丝杠，有自锁功能，滚珠丝杠和行星滚柱丝杠的阻力较小。所述第一电机和第二电机在同一时间传动到丝杠上的转动方向一致或不相反（不相反即某一个关闭），传动到丝杠上的转动方向是指不一定是电机的转动方向而是其可使丝杠的转动方向。所述离合器包括磁粉离合器、超越离合器、摩擦片离合器（利用摩擦片接合传递动力）、牙嵌离合器，所述摩擦片离合器包括电磁离合器（利用电磁铁原理，电磁力为动力源使摩擦片接合或脱离）还包括其他用气压、液压等作为动力源的离合器，电磁离合器性能上可分为常开式电磁离合器（断电分离，通电吸合）和常闭式电磁离合器（断电吸合，通电分离），所述超越离合器包括单向超越离合器、双向超越离合器（包括Dnc型双向超越离合器，其工作状态为主动轴转动时可带动从动轴双方向转动，主动轴停止不动时，从动轴可以双方向自由转动，主动轴转动时，从动轴可以同方向超越。也包括楔块式双向超越离合器。）、可控超越离合器，所述单向超越离合器包括棘轮离合器（包括双向棘轮）、滚柱离合器、楔块离合器（包括斜撑式）、单向轴承，本专利技术所述超越离合器是指主动端转速大于从动端转速的时候接合传动（接合后转速一致），即主动端带动从动端转动，当从动端转速大于主动端的时候则从动端解脱并超越主动端进行转动的离合器，单向超越离合器具有单向逆止功能，即在一个方向上可以转动，而在另一个方向上锁死，上述结构和功能作用均为已知技术，不具体描述。在第二电机通过所述单向超越离合器与丝杠连接的结构中：在第一电机传递到离合器的转速大于第二电机传递到离合器的转速时，所述第一电机带动离合器超越旋转，在第一电机可传递到离合器的转速小于第二电机传递到离合器的转速时（包括因阻力作用），第二电机的转动使所述离合器接合（锁止）并将力矩传递给丝杠使丝杠继续转动，此过程适用于某一行程，比如推出行程，由于是单向离合器，所以在收回过程中，只能由第一电机提供动力；在第二电机通过磁粉离合器、摩擦片离合器或牙嵌离合器与丝杠连接的结构中：设有电控装置（电子控制装置、系统、机构，此为已知技术）：在从第一电机到丝杠的传动结构中设有扭矩传感器，当感知负载扭矩小于第一电机最大扭矩或某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器脱离，当感知负载扭矩大于等于第一电机最大扭矩或某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器接合，这就能快速的切换到高扭矩；或者，从第一电机到丝杠的传动结构中设有扭矩限制器，过载时扭矩限制器驱动侧与负载侧自动脱离并发出电信号，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器接合，消除过载时所述扭矩限制器驱动侧与负载侧自动接合并发出电信号，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器脱离；或者，所述第一电机的动力输出结构中设有转速传感器，当感知转速小于某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器接合，当感知转速大于某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器脱离，因为第一电机如果能驱动丝杠就会转动，如果转动过低代表扭矩不够。在第二电机同时通过所述单向超越离合器和电磁离合器与丝杠连接的结构中，设有电控装置：设有第一电磁离合器和第二电磁离合器，所述第二电机动力输出结构中的传动轴上设有第一单向超越离合器和第二单向超越离合器，所述第一单向超越离合器的内环和第二单向超越离合器的内环套在所述传动轴上并与所述传动轴转动连接，所述两个单向超越离合器的外环与一套筒固定连接，所述套筒与丝杠连接，所述两个电磁离合器的一端套在所述传动轴上固定或通过花键连接，所述第一电磁离合器的另一端与所述第一单向超越离合器的内环固定连接，所述第二电磁离合器的另一端与所述第二单向超越离合器的内环固定连接，所述第一单向超越离合器与第二单向超越离合器的可锁止方向相反，当电动缸推杆做推出动作时，电控装置控制所述第一电磁离合器的所述两端接合，第二电磁离合器的所述两端脱离，当电动缸推杆做收回动作时，电控装置控制所述第一电磁离合器的所述两端脱离，第二电磁离合器的所述两端接合，从而使丝杠无论在推杆推出还是收回过程中都能够在第一电机的带动下通过所述单向超越离合器做超越所述传动轴的旋转，并且在第一电机扭矩不够的时候立即使第二电机接替第一电机将扭矩传递给丝杠；或者，所述第二电机通过一个电磁离合器之后又通过一个单向超越离合器与丝杠连接或通过一个单向超越离合器之后又通过一个电磁离合器与丝杠连接，即所述离合器与棘轮机构是串联的，在待机状态时或所述电动缸推杆做推出动作时电控装置控制所述电磁离合器处于接合状态，在所述电动缸推杆做收回动作时，电控装置控制所述电磁离合器脱离；第一电机能够超越第二电机的转速并在大负载时第二电机通过离合器立即将扭矩传递给丝杠，在所述电动缸推杆做收回动作时，电控装置控制所述离合器脱离，这是为了推杆能够在第一电机的带动下快速收回，而不会受到第二电机转速慢的阻碍。或者，所述电磁离合器的一端和单向超越离合器的一个转环与所述第二电机的动力输出轴连接，所述电磁离合器的另一端和单向超越离合器的另一个转环与丝杠连接。当待机状态时或所述电动缸推杆做推出动作时，电控装置控制所述离合器处于脱离状态，单向超越离合器发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双速电动缸，包括丝杠和螺母，所述丝杠转动驱动螺母和推杆做直线运动，其特征在于：包括两个电机，第一电机与所述丝杠连接，第二电机通过离合器与所述丝杠连接。/n

【技术特征摘要】
20190217 CN 20191012164681.一种双速电动缸，包括丝杠和螺母，所述丝杠转动驱动螺母和推杆做直线运动，其特征在于：包括两个电机，第一电机与所述丝杠连接，第二电机通过离合器与所述丝杠连接。


2.如权利要求1所述的一种双速电动缸，其特征在于：所述第一电机的动力输出轴通过机械传动结构与所述丝杠连接，所述第二电机的动力输出轴通过机械传动结构与所述丝杠连接，且所述第二电机的动力输出轴与丝杠连接的机械传动结构中包括一离合器。


3.如权利要求1所述的一种双速电动缸，其特征在于：所述第一电机可传递到丝杠上的最大转速大于第二电机可传递到丝杠上的最大转速，所述第一电机可传递到丝杠上的最大扭矩小于第二电机可传递到丝杠上的最大扭矩，所述丝杠包括梯形丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠。


4.如权利要求1或所述的一种双速电动缸，其特征在于：所述离合器包括磁粉离合器、超越离合器、摩擦片离合器、牙嵌离合器。


5.如权利要求4所述的一种双速电动缸，其特征在于：所述摩擦片离合器包括电磁离合器；所述超越离合器包括单向超越离合器、双向超越离合器、可控超越离合器，所述单向超越离合器包括棘轮离合器、滚柱离合器、楔块离合器、单向轴承。


6.如权利要求1、2、3、4或5所述的一种双速电动缸，其特征在于：在第二电机通过所述单向超越离合器与丝杠连接的结构中：在第一电机传递到离合器的转速大于第二电机传递到离合器的转速时，所述第一电机带动离合器超越旋转，在第一电机可传递到离合器的转速小于第二电机传递到离合器的转速时，第二电机的转动使所述离合器接合并将力矩传递给丝杠；
在第二电机通过磁粉离合器、摩擦片离合器或牙嵌离合器与丝杠连接的结构中，设有电控装置：在从第一电机到丝杠的传动结构中设有扭矩传感器，当感知负载扭矩小于第一电机最大扭矩或某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器脱离，当感知负载扭矩大于等于第一电机最大扭矩或某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器接合；或者，在从第一电机到丝杠的传动结构中设有扭矩限制器，过载时扭矩限制器驱动侧与负载侧自动脱离并发出电信号，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器接合，消除过载时所述扭矩限制器驱动侧与负载侧自动接合并发出电信号，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器脱离；或者，在从第一电机到丝杠的传动结构中设有转速传感器，当感知转速小于某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的离合器接合，当感知转速大于某一设定值时，电控装置控制所述第二电机与丝杠之间的所述离合器脱离；
在第二电机通过所述单向超越离合器和电磁离合器与丝杠连接的结构中，设有电控装置：设有第一电磁离合器和第二电磁离合器，所述第二电机动力输出结构中的传动轴上设有第一单向超越离合器和第二单向超越离合器，所述第一单向超越离合器的内环和第二单向超越离合器的内环套在所述传动轴上并与所述传动轴转动连接，所述两个单向超越离合器的外环与一套筒固定连接，所述套筒与丝杠连接，所述两个电磁离合器的一端套在所述传动轴上固定或通过花键连接，所述第一电磁离合器的另一端与所述第一单向超越离合器的内环固定连接，所述第二电磁离合器的另一端与所述第二单向超越离合器的内环固定连接，所述第一单向超越离合器与第二单向超越离合器的可锁止方向相反，当电动缸推...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：程浩鹏，
类型：发明
国别省市：吉林;22