一种多级直线执行器的制作方法

本发明属于直线执行器，特别涉及一种多级直线执行器。

背景技术：

1、目前，在需要进行直线推动的场合中，一般采用气动、液压或者电动，采用气动或者液压推动时，均是使用气缸或者液压缸进行工作。在没有气源或者液压源供给的情况下无法使用。在有气源或者液压源时也容易产生气或液压不稳定，推力不足，且供气、供液线路长，气管或液压管容易露气、露液，维修工作量大。采用电动进行工作时，使用旋转电机，旋转电机与变速机构连接，构成电动推杆控制装置；或者是电机与液压泵配合使用，使用电机带动液压泵工作，构成电液推杆装置，带减速箱和液压泵的装置，存在着体积大、故障率高、速度慢、中小巷道不便安装、维护复杂等缺点。

2、并且，以上直线驱动方式，传动精度低，无法精确控制移动量，从而无法应用于精密控制的场景。以上直线驱动方式的行程较短；若增大其体积以满足行程要求，则体积较大而无法满足安装要求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种传动精度高、执行行程长的多级直线执行器。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种多级直线执行器，包括外壳，外壳内侧固定有电磁线圈，电磁线圈内套设有内螺纹轴，内螺纹轴的外壁上固定有若干磁钢片；所述外壳的一端固定有后端盖，后端盖上设置有导向筒，内螺纹轴与导向筒转动连接，导向筒内侧滑动连接有滑动轴，滑动轴外侧滑动连接有外螺纹轴，内螺纹轴与外螺纹轴之间螺纹连接有若干行星滚针。

4、电磁线圈通电后，磁钢片以及与其连接的内螺纹轴旋转。内螺纹轴驱动多个与其啮合的行星滚针转动，行星滚针滚动再带动外螺纹轴旋转。行星滚针既做自转，又做以外螺纹轴为中心的公转。由于导向筒限制滑动轴转动且滑动轴限制外螺纹轴转动，则外螺纹轴做相对于外壳的直线运动，实现直线驱动的功能。本发明采用行星滚针分别与内螺纹轴和外螺纹轴啮合的传动方式，将螺纹的旋转运动巧妙的转化为机构的直线运动，具有较高的传动精度，方便准确控制外螺纹轴的移动量。

5、导向筒与滑动轴滑动连接，滑动轴与外螺纹轴滑动连接。滑动轴作为外螺纹轴与导向筒之间的中间件，当外螺纹轴完全脱出导向筒后，滑动轴能起到分别滑动连接外螺纹轴与导向筒的作用，避免外螺纹轴转动，相应保证直线驱动可靠。外螺纹轴能完全脱出导向筒，从而外螺纹轴的直线移动距离更长。本发明避免了采用导向筒与外螺纹轴滑动连接时，外螺纹轴不能脱出导向筒而导致行程较短的情况。

6、作为本发明的优选方案，还包括保持架，保持架上均布有安装槽，行星滚针转动连接于保持架的安装槽内。保持架能将若干个行星滚针均匀地分隔开，保证各行星滚针受力均匀，保证外螺纹轴得到平稳驱动。

7、作为本发明的优选方案，所述外壳远离后端盖的一端与内螺纹轴之间安装有第一轴承。第一轴承对内螺纹轴的一端进行支撑。

8、作为本发明的优选方案，所述内螺纹轴靠近后端盖的一端与导向筒之间安装有第二轴承。第一轴承和第二轴承分别对内螺纹轴的两端进行支撑，保证内螺纹轴能相对于电磁线圈平稳转动。

9、作为本发明的优选方案，所述后端盖朝向内螺纹轴的一侧安装有用于检测内螺纹轴旋转数据的传感器。传感器可检测内螺纹轴的旋转量等角度参数。

10、作为本发明的优选方案，所述导向筒上安装有用于检测外螺纹轴的直线运动数据的感应线圈。感应线圈可检测外螺纹轴的直线运动数据。

11、作为本发明的优选方案，所述滑动轴外侧设置有容纳腔，外螺纹轴收回时一端移动到容纳腔内。当外螺纹轴缩回时，外螺纹轴可移动到滑动轴与导向筒之间的环形的容纳腔内，进一步增加外螺纹轴的直线移动行程，从而在保证直线执行器行程的情况下，尽量缩小直线执行器的轴向长度。

12、作为本发明的优选方案，所述内螺纹轴远离后端盖的一端的内侧设置有用于对保持架的一端进行限位的限位台阶，导向筒套设于内螺纹轴内，导向筒的端部对保持架的另一端进行限位。保持架随行星滚针的移动空间被限制在限位台阶与导向筒的内侧端部之间，避免保持架和行星滚针脱出内螺纹轴。

13、作为本发明的优选方案，所述导向筒的内侧的两端均设置有对滑动轴进行限位的限位结构，滑动轴远离后端盖的一端设置有对外螺纹轴进行限位的限位结构。导向筒的两端的限位结构对滑动轴进行限位，避免滑动轴脱出导向筒。滑动轴上的限位结构对外螺纹轴进行限位，避免外螺纹轴脱出滑动轴。

14、作为本发明的优选方案，所述导向筒与滑动轴之间、滑动轴与外螺纹轴之间均通过多边形结构滑动连接。导向筒始终限制滑动轴转动，滑动轴始终限制外螺纹轴转动。

15、本发明的有益效果为：

16、1.本发明采用行星滚针分别与内螺纹轴和外螺纹轴啮合的传动方式，将螺纹的旋转运动巧妙的转化为机构的直线运动，具有较高的传动精度，方便准确控制外螺纹轴的移动量。

17、2.本发明的外螺纹轴能完全脱出导向筒，从而外螺纹轴的直线移动距离更长。本发明避免了采用导向筒与外螺纹轴滑动连接时，外螺纹轴不能脱出导向筒而导致行程较短的情况。

技术特征：

1.一种多级直线执行器，其特征在于：包括外壳(1)，外壳(1)内侧固定有电磁线圈(2)，电磁线圈(2)内套设有内螺纹轴(3)，内螺纹轴(3)的外壁上固定有若干磁钢片(4)；所述外壳(1)的一端固定有后端盖(5)，后端盖(5)上设置有导向筒(51)，内螺纹轴(3)与导向筒(51)转动连接，导向筒(51)内侧滑动连接有滑动轴(6)，滑动轴(6)外侧滑动连接有外螺纹轴(7)，内螺纹轴(3)与外螺纹轴(7)之间螺纹连接有若干行星滚针(8)。

2.根据权利要求1所述的一种多级直线执行器，其特征在于：还包括保持架(9)，保持架(9)上均布有安装槽(91)，行星滚针(8)转动连接于保持架(9)的安装槽(91)内。

3.根据权利要求1所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述外壳(1)远离后端盖(5)的一端与内螺纹轴(3)之间安装有第一轴承(31)。

4.根据权利要求3所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述内螺纹轴(3)靠近后端盖(5)的一端与导向筒(51)之间安装有第二轴承(32)。

5.根据权利要求1所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述后端盖(5)朝向内螺纹轴(3)的一侧安装有用于检测内螺纹轴(3)的旋转数据的传感器(52)。

6.根据权利要求1所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述导向筒(51)上安装有用于检测外螺纹轴(7)的直线运动数据的感应线圈(53)。

7.根据权利要求1所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述滑动轴(6)外侧设置有容纳腔(63)，外螺纹轴(7)收回时一端移动到容纳腔(63)内。

8.根据权利要求2所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述内螺纹轴(3)远离后端盖(5)的一端的内侧设置有用于对保持架(9)的一端进行限位的限位台阶(33)，导向筒(51)套设于内螺纹轴(3)内，导向筒(51)的端部对保持架(9)的另一端进行限位。

9.根据权利要求1所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述导向筒(51)的内侧的两端均设置有对滑动轴(6)进行限位的限位结构，滑动轴(6)远离后端盖(5)的一端设置有对外螺纹轴(7)进行限位的限位结构。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种多级直线执行器，其特征在于：所述导向筒(51)与滑动轴(6)之间、滑动轴(6)与外螺纹轴(7)之间均通过多边形结构滑动连接。

技术总结
本发明属于直线执行器技术领域，特别涉及一种多级直线执行器。其技术方案为：一种多级直线执行器，包括外壳，外壳内侧固定有电磁线圈，电磁线圈内套设有内螺纹轴，内螺纹轴的外壁上固定有若干磁钢片；所述外壳的一端固定有后端盖，后端盖上设置有导向筒，内螺纹轴与导向筒转动连接，导向筒内侧滑动连接有滑动轴，滑动轴外侧滑动连接有外螺纹轴，内螺纹轴与外螺纹轴之间螺纹连接有若干行星滚针。本发明提供了一种传动精度高、执行行程长的多级直线执行器。

技术研发人员：胡天链
受保护的技术使用者：四川福德机器人股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8