一种气‑电一体式电动缸的制作方法

本实用新型属于伺服电动缸技术领域，具体地讲，是涉及一种气-电一体式电动缸。

背景技术：

现有技术中，电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机的最佳优点：精确转速控制、精确转数控制和精确扭矩控制转变成精确速度控制、精确位置控制、精确推力控制，实现高精度直线运动的产品。

现有的电动缸的动力源为纯电能，纯电能驱动的电动缸存在如下技术缺陷：

(一)、当伺服电机出现故障时，电动缸就无法运行，直接影响由电动缸驱动的装置的安全和稳定性。

(二)、当驱动装置所需的推力较大的时，电动缸的电能消耗大，经济性欠佳。

因此，有必要对现有技术中的电动缸进行改进，以克服上述技术缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种气-电一体式电动缸，有效结合电动和气动两种驱动形式，具有电动和气动的双重功能，大大提高了电动缸的使用安全性，并可有效降低能耗。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种气-电一体式电动缸，包括伺服电机和缸体，所述缸体的前端与前端盖固定连接，后端与转接板固定连接，所述转接板的后端固定设置轴承座，所述轴承座的后端固定设置后端盖，所述后端盖的后端与所述伺服电机固定连接；所述缸体的内部设置滚珠丝杆和由所述滚珠丝杆驱动往复运动的活塞杆；其中：

所述滚珠丝杆包括丝杆主体，套设在所述丝杆主体外的丝杆螺母，及与所述丝杆螺母连接的螺母座；所述丝杆主体的后端与所述伺服电机的驱动轴连接，外部套设轴承内套，所述轴承内套的外部与所述轴承座之间设置圆锥滚子轴承；

所述螺母座与所述活塞杆固定连接，所述丝杆主体的前端伸入所述活塞杆的中空腔内，所述螺母座的外壁与所述缸体之间通过第一支撑圈支承，并通过第一密封件密封；

靠近所述转接板的所述缸体上安装全不锈钢快速接头，所述全不锈钢快速接头通过管道与充气装置相连。

根据本实用新型，所述转接板和所述轴承内套之间设置油封，所述后端盖与所述轴承内套之间设置油封内套，并通过油封密封；所述后端盖和所述轴承座之间通过O型圈密封。

根据本实用新型，所述螺母座的后端面上设置前缓冲垫，所述转接板上与所述前缓冲垫对应的位置上开设缓冲凹槽；所述前端盖的后端面上固定设置后缓冲垫。

根据本实用新型，靠近所述前端盖的所述缸体上安装消音器。

根据本实用新型，所述消音器为全金属消音器。

根据本实用新型，所述丝杆主体伸入所述活塞杆的中空腔的一端的末端固定设置内支撑结构，所述内支撑结构与所述活塞杆的内壁之间设置第二支撑圈。

根据本实用新型，所述前端盖与所述活塞杆的外壁之间设置滑动轴承，并设置第二密封件和防尘圈。

根据本实用新型，所述圆锥滚子轴承为双列圆锥滚子轴承。

根据本实用新型，所述气-电一体式电动缸还包括设置在所述缸体上的接近开关。

根据本实用新型，所述气-电一体式电动缸还包括设置在所述电动缸两端的尾铰和前铰，所述尾铰与所述伺服电机的后端连接，所述前铰与所述活塞杆的前端连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益技术效果：

本实用新型的气-电一体式电动缸，在靠近转接板的缸体上安装全不锈钢快速接头，并与充气装置相连。当所需的推力较大时，可启动充气装置，气体从全不锈钢快速接头处进入转接板的前端和所述丝杆螺母、螺母座之间。气体的推力与伺服电机共同驱动活塞杆向前移动。

一方面，当伺服电机出现故障时，气体可继续维持推动状态，保证本实用新型的气-电一体式电动缸的推力不突然撤消，提高了驱动安全性。

另一方面，气-电一体式电动缸还可减少电能的消耗，降低能耗，具有良好的经济性。

另外，气体还能起到一定的缓冲作用，可控制所述活塞杆的缩回速度，防止活塞杆快速缩回而导致所驱动的装置发生不稳，进一步提高安全性。

附图说明

图1是本实用新型的气-电一体式电动缸的结构示意图剖视图。

图2是图1中A部分的局部放大图。

图3是图1中B部分的局部放大图。

图4是本实用新型的气-电一体式电动缸的结构示意图俯视图。

图中：1-伺服电机、2-缸体、3-前端盖、4-转接板、5-轴承座、6-后端盖、7-滚珠丝杆、8-活塞杆、9-轴承内套、10-圆锥滚子轴承、101,103油封、102-油封内套、104-尾铰、105-前铰、21-全不锈钢快速接头、22-消音器、23-接近开关、24-线槽、25-线槽盖板、26-前护盖、27-微动开关、31-后缓冲垫、32-滑动轴承、33-第二密封件、34-防尘圈、71丝杆主体、72-丝杆螺母、73-螺母座、711-内支撑结构、712-第二支撑圈、731-第一支撑圈、732-第一密封件、733-前缓冲垫。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的气-电一体式电动缸，包括伺服电机1和缸体2，所述缸体2的前端通过内六角圆柱头螺钉与前端盖3固定连接，后端通过内六角圆柱头螺钉与转接板4固定连接，所述转接板4的后端固定设置轴承座5，所述轴承座5的后端固定设置后端盖6，所述后端盖6的后端与所述伺服电机1固定连接。所述缸体2的内部设置滚珠丝杆7和由所述滚珠丝杆7驱动往复运动的活塞杆8。其中：

如图2所示，所述滚珠丝杆7包括丝杆主体71，套设在所述丝杆主体71外的丝杆螺母72，及与所述丝杆螺母72连接的螺母座73。所述丝杆主体71的后端与所述伺服电机1的驱动轴连接，外部套设轴承内套9，所述轴承内套9的外部与所述轴承座5之间设置圆锥滚子轴承10。

所述螺母座73与所述活塞杆8螺纹固定连接，所述丝杆主体71的前端伸入所述活塞杆8的中空腔内，所述螺母座73的外壁与所述缸体2之间通过第一支撑圈731支承，并通过第一密封件732密封。所述第一密封件732可以是现有技术中的任意一种密封圈。

如图4所示，靠近所述转接板4的所述缸体2上安装全不锈钢快速接头21，所述全不锈钢快速接头21通过管道与充气装置(图中未示出)相连，形成气-电一体式电动缸。

所述充气装置可包括充气罐及动力装置，从所述全不锈钢快速接头21进入所述缸体2内的气体可回流至所述充气罐内。

本实用新型的气-电一体式电动缸，在靠近所述转接板4的所述缸体2上安装全不锈钢快速接头21，并与充气装置相连。当所需的推力较大时，可启动充气装置，气体从所述全不锈钢快速接头21处进入所述转接板4的前端和所述丝杆螺母72、螺母座73之间。气体的推力与伺服电机1共同驱动所述活塞杆向前移动。

一方面，当伺服电机1出现故障时，气体可继续维持推动状态，保证本实用新型的气-电一体式电动缸的推力不突然撤消，提高了驱动安全性。

另一方面，气-电一体式电动缸还可减少电能的消耗，降低能耗，具有良好的经济性。

另外，气体还能起到一定的缓冲作用，可控制所述活塞杆8的缩回速度，防止活塞杆快速缩回而导致所驱动的装置发生不稳，进一步提高安全性。

如图2所示，根据本实用新型，所述转接板4和所述轴承内套9之间设置油封101，所述后端盖6与所述轴承内套9之间设置油封内套102，并通过油封103密封；所述后端盖6和所述轴承座5之间通过O型圈密封。

如图2和图3所示，根据本实用新型，所述螺母座73的后端面上设置前缓冲垫733，所述转接板4上与所述前缓冲垫733对应的位置上开设缓冲凹槽41，所述前缓冲垫733可嵌入所述缓冲凹槽41内。所述前端盖3的后端面上固定设置后缓冲垫31。

当所述活塞杆8向前移动时，所述后缓冲垫31可防止所述螺母座73与所述前端盖3直接刚性碰撞；当所述活塞杆8缩回时，所述前缓冲垫733可防止螺母座73与所述转接板4直接刚性碰撞。因此，所述前缓冲垫733和后缓冲垫31共同提高了气-电一体式电动缸的安全性。

根据本实用新型，所述缸体2的后端的壁厚大于所述缸体2的前端的壁厚，以提高结构强度。所述全不锈钢快速接头21设置在壁厚较大的所述缸体2的后端。

如图4所示，根据本实用新型，靠近所述前端盖3的所述缸体2上安装消音器22。所述消音器22极大地消除了气体的动力性噪声。

进一步地，所述消音器22为全金属消音器。

如图3所示，根据本实用新型，所述丝杆主体71伸入所述活塞杆8的中空腔的一端的末端固定设置内支撑结构711，所述内支撑结构711与所述活塞杆8的内壁之间设置第二支撑圈712。

根据本实用新型，所述前端盖3与所述活塞杆8的外壁之间设置滑动轴承32，并设置第二密封件33和防尘圈34。所述第二密封件33包括密封圈和设置在所述密封圈上方的密封环。

根据本实用新型，所述圆锥滚子轴承10为双列圆锥滚子轴承。所述双列式圆锥滚子轴承的内部设置轴承内隔圈。

如图4所示，根据本实用新型，所述气-电一体式电动缸还包括设置在所述缸体2上的接近开关23。

进一步地，所述接近开关23设置在靠近所述伺服电机1一端的所述缸体2上。

如图1所示，根据本实用新型，所述气-电一体式电动缸还包括设置在所述电动缸两端的尾铰104和前铰105，所述尾铰104与所述伺服电机1的后端连接，所述前铰105与所述活塞杆8的前端连接。

如图4所示，根据本实用新型，所述缸体2外部一侧设置线槽24，所述线槽24通过线槽盖板25盖住，所述缸体2的前端设置前护盖26，所述前护盖上设置微动开关27。

根据本实用新型，所述气-电一体式电动缸还包括控制系统，所述控制系统精确控制所述伺服电机1和充气装置的运行。

根据本实用新型，以现有的纯电动缸(例如，所需的电动功率为10KW)为例，当增加充气装置时，所需的电动功率可以降低至5KW，极大地降低了电能的使用，经济性好。

结合图1至图4，本实用新型的安装使用方法如下：

当所需的推力较大时，可启动充气装置，气体从所述全不锈钢快速接头21处进入所述转接板4前端和所述丝杆螺母72和螺母座73之间。气体的推力与电力共同驱动所述活塞杆8向前移动。当缸体2内的气体足够时，充气装置不再充气；多余的气体也可从所述全不锈钢快速接头21处回至充气装置中。

充入所述缸体2内的气体还能起到一定的缓冲作用，可控制所述活塞杆8的缩回速度，防止活塞杆8快速缩回而导致本实用新型的气-电一体式电动缸所驱动的装置发生不稳，进一步提高安全性。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。