本發(fā)明屬于電動缸，涉及一種逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構及電動缸。

背景技術：

1、電動缸是一種將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的驅(qū)動裝置，其基本原理是將電動機的驅(qū)動經(jīng)減速或直接帶動滾珠絲杠副進行運動的轉(zhuǎn)換。這一過程中，電動機的精準轉(zhuǎn)速控制等特性被轉(zhuǎn)換為精確的速度和位置控制，從而實現(xiàn)高精準度的直線運動。因其獨特的性能和優(yōu)勢，被廣泛應用于多個領域，包括但不限于工業(yè)自動化、醫(yī)療器械、測試設備等。

2、在電動缸的應用中，防止因外部力量導致的逆向傳動是確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的關鍵。逆?zhèn)鲃渔i止機構能夠防止在斷電或負載突變時，電動缸的輸出部件因外部力量而反向移動，從而保護設備和人員安全。此外，電動缸在運行過程中可能會遇到超出其設計負載的情況，這可能導致電機過熱、損壞甚至引發(fā)安全事故。過載保護機制是電動缸設計中不可或缺的一部分。

3、電動缸在各個應用場景中除了基本的傳動功能外，還要求具備更高的精度、更強的穩(wěn)定性和更完善的安全保護機制。因此，將逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護等先進技術集成到電動缸中，成為電動缸技術發(fā)展的重要方向之一。

4、現(xiàn)有的技術方案中逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護各自獨立成機構，使用于電動缸中只能采用兩個總成連接的方式進行結構布置，不能直接有效地將兩種功能集成在一個總成中，從而導致所需安裝空間較大，不適用于緊湊空間下電動缸的布置。

技術實現(xiàn)思路

1、目的：鑒于以上技術問題中的至少一項，本發(fā)明提供一種逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構及電動缸。將逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護功能進行集成并應用于電動缸中，實現(xiàn)輸入端開啟輸出端鎖止和限制傳動系統(tǒng)扭矩，縮減機構的所需空間，進一步提升電動缸的集成化，更利于緊湊空間下電動缸的安裝使用。

2、技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

3、第一方面，提供一種逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，包括：

4、第一軸套；

5、傳動輪，與電機的動力輸出端傳動連接，活動套設在所述第一軸套上；

6、凹槽板，圓周方向相對固定安裝在傳動輪上，設置有用于放置滾珠的凹槽；

7、保持架，扭矩傳動連接安裝在所述第一軸套上，設置有用于容置滾珠的第一安裝孔，且第一安裝孔的內(nèi)徑大于滾珠的直徑；

8、凸套，扭矩傳動連接安裝在所述第一軸套上，且所述凸套的第一端直接或間接與所述滾珠接觸連接，所述凸套的第二端設置有凸起結構；

9、錐套，通過鍵連接在絲杠軸上，所述錐套的小頭端設置有與所述凸起結構相配合的凹槽結構，所述錐套設置有外錐面；

10、套筒，與電動缸的殼體相對固定連接，且位于所述錐套外，設置有與所述錐套的外錐面相配合的內(nèi)錐面，且所述套筒的最小內(nèi)孔徑小于所述錐套的最大外徑，所述套筒的最大內(nèi)孔徑大于所述錐套的最大外徑；

11、壓縮彈性件，一端壓設在與絲杠軸相對固定的限位端面上，另一端抵設在所述錐套的大頭端面上；且在所述壓縮彈性件的推力作用下，所述錐套往所述凸套方向軸向移動，以使錐套的外錐面與套筒的內(nèi)錐面接觸產(chǎn)生鎖止摩檫力矩，并推動所述凸套將滾珠壓入凹槽板的凹槽中，用于傳遞扭矩。

12、在一些實施例中，所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，在逆?zhèn)鲃訝顟B(tài)下，傳動輪不提供扭矩，凸套被動跟隨錐套而無法提供將錐套推出套筒的推力，因此套筒所提供的鎖止摩檫力矩一直存在，錐套的外錐面與套筒的內(nèi)錐面一直處于鎖死狀態(tài)，導致絲杠軸的扭矩和轉(zhuǎn)動無法逆向傳遞，實現(xiàn)逆向傳動機械鎖止。

13、在一些實施例中，所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，在正傳動狀態(tài)下，傳動輪提供扭矩，依次通過凹槽板、滾珠、保持架、第一軸套傳遞至凸套，凸套的凸起結構壓入錐套的凹槽結構，凸套的旋轉(zhuǎn)通過凸起結構擠壓錐套，導致錐套與套筒分離，此時套筒所提供的鎖止摩檫力矩消失，扭矩得以通過錐套和鍵傳遞至絲杠軸。

14、進一步地，當扭矩超過設定值時，壓縮彈性件繼續(xù)被壓縮，滾珠從凹槽中滾出進行打滑，脫離凹槽板，此時第一軸套停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)過載保護作用。

15、在一些實施例中，所述傳動輪靠近所述凹槽板一端設置有周向限位安裝結構，所述凹槽板的中心設置有與周向限位安裝結構相配合的第二安裝孔，凹槽板的第二安裝孔和傳動輪的周向限位安裝結構進行連接，使凹槽板和傳動輪在圓周方向進行固定，能夠傳遞扭矩。

16、在一些實施例中，所述第一軸套上設置有第一安裝結構；

17、所述保持架的中心開設有與所述第一安裝結構相配合的第二安裝結構,?所述保持架的第二安裝結構和第一軸套的第一安裝結構連接，用于傳遞扭矩；

18、所述凸套的中心開設有與所述第一安裝結構相配合的第三安裝結構,所述凸套的第三安裝結構和第一軸套的第一安裝結構連接，用于傳遞扭矩。

19、在一些實施例中，所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構還包括壓板，設置在所述凸套和位于保持架中的滾珠之間，用于防止所述滾珠磨損所述凸套。

20、在一些實施例中，所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構還包括墊片，設置在所述傳動輪和第一軸套之間，用于防止傳動輪和第一軸套進行直接磨損。

21、在一些實施例中，所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，在所述第一軸套遠離錐套的一端還設置有限位件，用于提供抵抗壓縮彈性件壓力的反作用力。

22、在一些實施例中，所述壓縮彈性件為壓縮彈簧。

23、在一些實施例中，所述鍵連接采用平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接或切向鍵連接。

24、在一些實施例中，所述凸起結構為v形錐凸起結構；所述凹槽結構為與所述v形錐凸起結構相配合的v形凹槽結構。

25、在一些實施例中，所述凸套與所述錐套同軸心設置。

26、第二方面，提供一種電動缸，包括所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構。

27、在一些實施例中，所述電動缸還包括電機、傳動機構、絲杠螺母、活塞桿；所述電機的動力輸出端通過傳動機構傳動連接所述傳動輪，所述絲杠軸螺旋傳動所述絲杠螺母，絲杠螺母與活塞桿連接，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成活塞桿的直線運動。

28、有益效果：本發(fā)明提供的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構及電動缸，具有以下優(yōu)點：將逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護功能進行集成在同一個機構中，并應用于電動缸中。使用壓縮彈簧將錐套的外錐面和套筒的內(nèi)錐面壓緊產(chǎn)生制動力矩，凸套的凸起結構和錐套的凹槽結構配合，通過凸套旋轉(zhuǎn)抵消彈簧壓縮力進行鎖止開啟，套筒和殼體進行固定連接；使用壓縮彈簧將滾珠壓在凹槽板中，通過傳動輪、凹槽板、保持架、軸套間的安裝結構進行扭矩傳遞和過載保護；實現(xiàn)輸入端開啟輸出端鎖止和限制傳動系統(tǒng)扭矩，逆?zhèn)鲃渔i止功能和過載保護功能使用同一個彈性元件，縮減機構的所需空間，進一步提升電動缸的集成化，更利于緊湊空間下電動缸的安裝使用。

技術特征：

1.一種逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，在逆?zhèn)鲃訝顟B(tài)下，傳動輪不提供扭矩，凸套被動跟隨錐套而無法提供將錐套推出套筒的推力，因此套筒所提供的鎖止摩檫力矩一直存在，錐套的外錐面與套筒的內(nèi)錐面一直處于鎖死狀態(tài)，導致絲杠軸的扭矩和轉(zhuǎn)動無法逆向傳遞，實現(xiàn)逆向傳動機械鎖止。

3.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，在正傳動狀態(tài)下，傳動輪提供扭矩，依次通過凹槽板、滾珠、保持架、第一軸套傳遞至凸套，凸套的凸起結構壓入錐套的凹槽結構，凸套的旋轉(zhuǎn)通過凸起結構擠壓錐套，導致錐套與套筒分離，此時套筒所提供的鎖止摩檫力矩消失，扭矩得以通過錐套和鍵傳遞至絲杠軸。

4.根據(jù)權利要求3所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，當扭矩超過設定值時，壓縮彈性件繼續(xù)被壓縮，滾珠從凹槽中滾出進行打滑，脫離凹槽板，此時第一軸套停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)過載保護作用。

5.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，所述傳動輪靠近所述凹槽板一端設置有周向限位安裝結構，所述凹槽板的中心設置有與周向限位安裝結構相配合的第二安裝孔，凹槽板的第二安裝孔和傳動輪的周向限位安裝結構進行連接，使凹槽板和傳動輪在圓周方向進行固定，能夠傳遞扭矩。

6.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，所述第一軸套上設置有第一安裝結構；

7.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，還包括壓板，設置在所述凸套和位于保持架中的滾珠之間，用于防止所述滾珠磨損所述凸套。

8.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，還包括墊片，設置在所述傳動輪和第一軸套之間，用于防止傳動輪和第一軸套進行直接磨損。

9.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，在所述第一軸套遠離錐套的一端還設置有限位件，用于提供抵抗壓縮彈性件壓力的反作用力。

10.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，所述壓縮彈性件為壓縮彈簧。

11.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，所述鍵連接采用平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接或切向鍵連接。

12.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，所述凸起結構為v形錐凸起結構；所述凹槽結構為與所述v形錐凸起結構相配合的v形凹槽結構。

13.根據(jù)權利要求1所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構，其特征在于，所述凸套與所述錐套同軸心設置。

14.一種電動缸，其特征在于，包括權利要求1至13任一項所述的逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構。

15.根據(jù)權利要求14所述的電動缸，其特征在于，還包括電機、傳動機構、絲杠螺母、活塞桿；所述電機的動力輸出端通過傳動機構傳動連接所述傳動輪，所述絲杠軸螺旋傳動所述絲杠螺母，絲杠螺母與活塞桿連接，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成活塞桿的直線運動。

技術總結
本發(fā)明公開了一種逆?zhèn)鲃渔i止和過載保護雙作用機構及電動缸，雙作用機構包括：第一軸套；傳動輪，活動套設在第一軸套上；凹槽板，圓周方向相對固定安裝在傳動輪上，設有有用于放置滾珠的凹槽；保持架，扭矩傳動連接安裝在第一軸套上，設置有用于容置滾珠的第一安裝孔；凸套，扭矩傳動連接安裝在第一軸套上，且凸套的第一端直接或間接與滾珠接觸連接，凸套的第二端設置有凸起結構；錐套，通過鍵連接在絲杠軸上，錐套的小頭端設置有與凸起結構相配合的凹槽結構，錐套設置有外錐面；套筒，與電動缸的殼體相對固定連接，設置有與錐套的外錐面相配合的內(nèi)錐面；壓縮彈性件，一端壓設在與絲杠軸相對固定的限位端面上，另一端抵設在錐套的大頭端面上。

技術研發(fā)人員：楊帆,陶煜,朱浩月,葛巖
受保護的技術使用者：江蘇匯智高端工程機械創(chuàng)新中心有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9