一種直線電動推桿的開關控制裝置的製作方法

2023-05-27 10:01:31 1

專利名稱：一種直線電動推桿的開關控制裝置的製作方法
技術領域：
[0001]本發明涉及一種直線電動推桿的開關控制裝置，特別涉及到一種可以往復行程的電動推桿，具有承載能力高、噪音低的特點。
背景技術：
在各類機電成套設備，自動控制裝置，生活用品，醫療器械中廣泛採用電動推桿作為實現往復推拉要求的執行配件。現有的電動推採用齒輪變速，單絲杆傳動，以過載浮動軸座和極限過載保護開關作為過載保護停止使用，本身行程不可以調，如用戶對行程有所要求，則要求在外部安裝行程開關才可以調節往復行程。中國專利公開申請號012476556. O的螺紋電動推桿，這種電動推桿，電機與上杆座相連接，電機輸出軸與絲杆連結，絲杆有主動螺紋與推桿螺母配合，推桿螺母位於下杆座內，下杆座與上杆座是一體或者相連下杆座內有長鍵推桿螺母有軸向槽與長鍵動配合，推桿螺母的下端申出下杆座與連接頭連結。但是這種螺紋電動推桿在使用時，由於推桿螺母也給絲杆一個力，使絲杆有向後運動的趨勢，軸承容易受到損壞，電機和絲杆之間通過軸承直接連結進行傳動，傳動的速度也與電機的相同，不能滿足多種需求。現在電機外管與行程管一體是的電機驅動這塊安裝起來非常麻煩，同時更換也很複雜。
發明內容本發明的目的是為了解決上述所存在的問題，而提供的一種合理的結構，製造簡單的電動推桿的控制裝置，這種推桿具有定位準確，同時具備一定的自鎖能力，可以改變不同的行程，減低噪音，提高推力，其具體技術方案如下面所描述一種直線電動推桿的開關控制裝置，設在電機和直流電源之間，包括電流採樣單元和開關控制單元，其中，所述開關控制單元包括繼電器，繼電器上設有多個常閉觸點；所述電流採樣單元包括第一電阻，所述第一電阻連接第四常閉觸點；其中，所述電流流經繼電器常閉觸點和第一電阻與電機連接在一起。進一步地，優選的結構是，所述繼電器上設有第一、第二、第三和第四常閉觸點。進一步地，優選的結構是，所述第四常閉觸點和第二常閉觸點之間設有兩個互相連接的三極體和二極體。進一步地，優選的結構是，所述直線電動推桿，包括，安裝支架、電機外套管、電機、螺杆連結套、電機連接套、定位套管、螺杆、螺母、內鋁管、推桿接頭、內六角螺釘以及齒輪箱，其中，所述電機外套管的尾部連結安裝支架、安裝支架的頭部連結電機連接套，電機與齒輪箱連結，齒輪箱的輸出法蘭與電機連接套相連固定電機，定位套管的底部與電機連接套連結固定定位套管，齒輪箱的輸出軸與螺杆連結，螺杆連接套固定在螺杆底部，內六角球頭螺釘連結在絲杆的頂端，螺母的外螺紋連結在內鋁管的底部，內螺紋連結絲杆、內鋁管頂部連結推桿接頭和外部連結，電源線連結電機與外置控制器，在所述螺杆連接套的上下分別放置有第一平面軸承和 第二平面軸承。進一步地，優選的結構是，所述定位套管的頂部設置有定位套管塞頭，定位套管的頂部與定位套管塞頭連結在一起。進一步地，優選的結構是，所述定位套管塞頭內部設置有橡膠圈。進一步地，優選的結構是，所述第一平面軸承上面還放置有螺杆壓板。進一步地，優選的結構是，在所述螺杆壓板的上部還放置有第一大蝶形彈片。進一步地，優選的結構是，所述內六角球頭螺釘與絲杆之間設置有第二大蝶形彈片和第三平面軸承。進一步地，優選的結構是，所述推桿接頭、內鋁管、螺母是一組獨立伸縮的整體並和外部連結。本發明的有益效果這種電動直線推桿，與以前的推桿相比較製作簡單，結構合理，體積小，外觀更加的精美，噪音低，推力大，在同類型的尺寸中本發明可以提升推力到1800N是現在同類型推桿的2-3倍。並且，本發明使用大蝶形彈片和橡膠墊噪音可以降低6分貝，在高頻運動現在還有明顯可以降低到10-15分貝。這個對於電動推桿來說是個很大的改進。此外，本發明的直流電動推桿的控制裝置，解除了推桿推到頂部或者底部會被卡死的顯現。
以下結合附圖
對本發明進行詳細的描述，以使得本發明的上述優點更加明確。圖I是本發明直線電動推桿的開關控制裝置的電路示意圖；圖2是本發明直線電動推桿的開關控制裝置的直線電動推桿展開狀態的結構示意圖；圖3是本發明直線電動推桿的開關控制裝置的直線電動推桿收縮狀態的結構示意圖；圖4a是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的電流檢測板電路示意圖；圖4b是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的電流檢測板的輔助電路不意圖；圖5a是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的微控制器板電路示意圖；圖5b是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的微控制器板的輔助電路不意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明進行詳細的描述。圖I是本發明直線電動推桿的開關控制裝置的電路示意圖，如圖所示，所述直線電動推桿的開關控制裝置，設在電機和直流電源之間，包括電流採樣單元和開關控制單元，其中，所述開關控制單元包括繼電器，繼電器上設有多個常閉觸點；所述電流採樣單元包括第一電阻，所述第一電阻連接第四常閉觸點；其中，所述電流流經繼電器常閉觸點和第一電阻與電機連接在一起。其中，所述繼電器上設有第一、第二、第三和第四常閉觸點。其中，所述第四常閉觸點和第二常閉觸點之間設有兩個互相連接的三極體和二極體。下面針對圖I結合本發明的電路原理進行一個詳細的描述本電路通過檢測電機的電流來判斷電機是否堵轉，電機堵轉電流比正常運轉電流大3倍以上。如圖中，所述TPI、TP2接電源，TP3、TP4接電機，LSl為繼電器，Rl為電流檢測電 阻，三極體Ql和Q2為電流放大器，並驅動繼電器動作，RVl和C2為繼電器觸點保護用。其中，在ΤΡ1、ΤΡ2兩端加上直流電壓，電流流經繼電器常閉觸點1_4、R1，通過合理選擇Rl的阻值，使得點擊正常運轉時Rl上的電壓小於三極體的導通電壓O. 7V，Ql或Q2不會導通，繼電器不動作，電機保持運轉。電機堵轉時，Rl上的電壓會大於O. 7V，此電壓經過R2施加到Ql和Q2的基極，使得Ql或Q2導通，繼電器LSl動作，LSl的1_4觸點斷開，切斷電機工作電流，Ql或Q2由於有電機內阻及R2組成驅動迴路而保持導通，直至工作電源撤銷。此外，當需要電機反轉時，需要在TP、TP2施加與上次運轉時極性相反的直流電源。下面結合圖2和圖3對本發明進行一個描述。如圖2所示，本發明推桿包括安裝支架I、電機外套管2、電機3、螺杆連結套4、電機連接套5、平面軸承6、螺杆壓板7、第一大蝶形彈簧片8、定位套管9、螺杆10、螺母11、內六角球頭螺釘12、第三平面軸承13、第二大蝶形彈簧片14、定位套管塞頭15、內鋁管16、推桿接頭17、內六角螺釘18、橡膠圈19、電源線20、齒輪箱21。其中，所述電機外套管2的尾部連結安裝支架I、安裝支架的頭部連結電機連接套5，電機3與齒輪箱21連結，齒輪箱的輸出法蘭與電機連接套5相連固定電機，定位套管9的底部與電機連接套5連結固定定位套管9，齒輪箱21的輸出軸與螺杆10連結，螺杆連接套4的固定在螺杆底部，螺杆連接套的上下放置有第一平面軸承以及第二平面軸承，設置有平面軸承的作用是降低摩擦，減少推桿運轉是受到的阻力，並且，在第一平面軸承6的上面還放著螺杆壓板7，螺杆壓板7的作用是防止推桿行程部分被拉脫離推桿整體。另外，定位套管9的頂部與定位套管塞頭15連結，定位套管塞頭15起到的作用是固定內鋁管16、和阻擋絲杆推到頂部會繼續向前運動的作用。此外，第一大蝶形彈片8放置在螺杆壓板7上面，其可以防止螺杆壓板7和平面軸承A6太鬆動運作時產生噪音、還可以減低推桿在高速運作時停止的速度，提高了絲杆10、螺母11、平面軸承和電機3、齒輪箱21的使用壽命。另外，內六角球頭螺釘12連結在絲杆的頂端，內六角球頭螺釘12與絲杆10之間有第二大蝶形彈片14和第三平面軸承13，其作用是防止推桿推到最大行程是卡死現在的出現。並且，第二大蝶形彈片14能夠減低反衝減低速度，防止絲杆有推桿輸出部分脫離推桿無法工作。另外，螺母11的外螺紋連結在內鋁管16的底部，內螺紋連結絲杆11內鋁管16頂部連結推桿接頭17和外部連結，推桿接頭17、內鋁管16、螺母11是一組獨立伸縮的整體並和外部連結。此外，還設置有橡膠圈19，其放在定位套管塞頭15裡面起到的作用是防止灰塵，水等進入推桿內部，電源線20連結電機3與外置控制器。在一個更為具體的實施例之中，如圖4和圖5所示，進一步地對本發明進行詳細地描述，其中，圖4a是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的電流檢測板電路示意圖；圖4b是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的電流檢測板的輔助電路不意圖；圖5a是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的微控制器板電路示意圖；圖5b是本發明直線電動推桿的實施例的開關控制裝置中的微控制器板的輔助電路不意圖。具體來說，所述控制電路分為兩部分電流檢測板和微控制器板。其中，電流檢測板中，TP1、TP2接電源，TP3、TP4接電機，LSl為繼電器，Rl為電流檢測電阻，RVl和C2為繼電器觸點保護用。Rl為電流檢測電阻，將電機的工作電流轉換為電壓，經過電阻R5、R6、R7、R8組成的變換網絡，轉換成合適的電壓，送到微控制器。J6連接微控制器電路板。其中，微控制器板中，U13為微控制器，其第6、7引腳為電流檢測輸入端，第2引腳為繼電器控制端。並且，上述微處理板和電流檢測板的聯合工作原理如下電源接通，電流經過電機-繼電器常閉觸點(1-4)_R1迴路給電機通電，另外，輸入電源經過D6橋式整流二極體、電阻R13、R2、穩壓二極體VD1，轉換為12V的穩壓電源，給微控制器板供電。其中，電機電流經過⑶R_0、CTR_1輸入到微控制器，微控制器通過模擬數字轉換器得到電流值，並判斷電流的大小是否超過預先設定的閥值，若超過閥值，則認為電機堵轉，繼電器控制埠輸出高電平，通過電流檢測板中的三極體Ql驅動繼電器吸合，斷開常閉觸點，電機斷電，微控制器保持繼電器吸合，直至電源斷開。當需要電機反轉時，需要在TP、TP2施加與上次運轉時極性相反的直流電源。此外，本發明直線電動推桿是這樣進行工作的首先，打開電機3 ，電機3通過行星齒輪箱21減低轉速，齒輪箱21固定在電機連接套5上面所，齒輪箱21的輸出軸連結絲杆10與齒輪箱21的輸出軸座同步運動，因為絲杆10是梯形螺紋絲杆，所以絲杆10在運動時會推動螺母11旋轉緩慢上升，將圓周運動轉變成直線運動，有螺母11安裝在內鋁管16底部，所以內鋁管上升，推桿接頭連結17連結在內鋁管16頂部與內鋁管16同步運動，同時推動外部件做直線運動。當推桿運轉到最大行程時，如圖2第二大蝶形彈片14減緩運轉速度，減低噪音，第三平面軸承13與螺母11的頂部接觸與螺母同步轉動，降低了螺母11的損毀，同時第一大蝶形彈片8的下面一片在一直隨著螺杆連結套4轉動減低一部分摩擦力，同時減少螺杆連結套4和電機連接套5之間的磨損。關閉電機即停止運動。[0057]當改變電機的轉動方向即推桿運行的方向也隨著改變，當推桿向回拉的時，螺杆壓板7擋住螺杆連接套4防止絲杆被拉出因為螺杆連接套4和螺杆10是螺紋連接在一起的不會脫離，因為螺杆壓板7螺杆連接套4之間回產生相對的位移，所以螺杆壓板7和螺杆連接套4之間也有個第二平面軸承6'來減小摩擦降低他們之間的噪音。當推桿運動到收縮狀態時螺母11壓到大碟片AS降低速度、減低噪音。斷開電源停止工作。另外，本發明的驅動裝置安裝在電機套管2裡面，用電機連接套5和安裝支架I固定。當需要改變推桿的行程時只需要改變 上部分的絲杆10、內鋁管16、定位套管9即可。不需要改變所有的零件。此外，因為絲杆使用的是梯形螺紋結構絲杆的上升角度很低，而且絲杆上面沒有軸承，使得絲杆和螺母之間的自鎖力很強。本發明的有益效果這種電動直線推桿，與以前的推桿相比較製作簡單，結構合理，體積小，外觀更加的精美，噪音低，推力大，在同類型的尺寸中本發明可以提升推力到1800N是現在同類型推桿的2-3倍。使用大蝶形彈片和橡膠墊噪音可以降低6分貝，在高頻運動現在還有明顯可以降低到10-15分貝。這個對於電動推桿來說是個很大的改進。本發明還解除了推桿推到頂部或者底部會被卡死的顯現。因為加裝了平面軸承使得推桿在運行到底部和頂部時會擠壓到平面軸承使之隨著螺杆運動。上述具體實施例僅僅是示例性的，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本發明的保護範圍內。本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發明的目的，並非用於限制本發明。本發明的保護範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求1.一種直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，設在電機和直流電源之間，包括電流採樣單元和開關控制單元，其中，所述開關控制單元包括繼電器，繼電器上設有多個常閉觸點；所述電流採樣單元包括第一電阻，所述第一電阻連接第四常閉觸點；其中，所述電流流經繼電器常閉觸點和第一電阻與電機連接在一起。
2.根據權利要求I所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述繼電器上設有第一、第二、第三和第四常閉觸點。
3.根據權利要求I或2所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述第四常閉觸點和第二常閉觸點之間設有兩個互相連接的三極體和二極體。
4.根據權利要求I所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述直流電動推桿包括，安裝支架、電機外套管、電機、螺杆連結套、電機連接套、定位套管、螺杆、螺母、內鋁管、推桿接頭、內六角螺釘以及齒輪箱，其中，所述電機外套管的尾部連結安裝支架、安裝支架的頭部連結電機連接套，電機與齒輪箱連結，齒輪箱的輸出法蘭與電機連接套相連固定電機，定位套管的底部與電機連接套連結固定定位套管，齒輪箱的輸出軸與螺杆連結，螺杆連接套固定在螺杆底部，內六角球頭螺釘連結在絲杆的頂端，螺母的外螺紋連結在內鋁管的底部，內螺紋連結絲杆、內鋁管頂部連結推桿接頭和外部連結，電源線連結電機與外置控制器，在所述螺杆連接套的上下分別放置有第一平面軸承和第二平面軸承。
5.根據權利要求4所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述定位套管的頂部設置有定位套管塞頭，定位套管的頂部與定位套管塞頭連結在一起。
6.根據權利要求5所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述定位套管塞頭內部設置有橡膠圈。
7.根據權利要求4所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述第一平面軸承的上面還放置有螺杆壓板。
8.根據權利要求7所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，在所述螺杆壓板的上部還放置有第一大蝶形彈片。
9.根據權利要求4所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述內六角球頭螺釘與絲杆之間設置有第二大蝶形彈片和第三平面軸承。
10.根據權利要求4所述的直線電動推桿的開關控制裝置，其特徵在於，所述推桿接頭、內鋁管、螺母是一組獨立伸縮的整體並和外部連結。
專利摘要本專利公開了一種直線電動推桿的開關控制裝置，設在電機和直流電源之間，包括電流採樣單元和開關控制單元，其中，所述開關控制單元包括繼電器，繼電器上設有多個常閉觸點；所述電流採樣單元包括第一電阻，所述第一電阻連接第四常閉觸點；其中，所述電流流經繼電器常閉觸點和第一電阻與電機連接在一起。這種電動直線推桿，與以前的推桿相比較製作簡單，結構合理，體積小，外觀更加的精美，噪音低，推力大，在同類型的尺寸中本專利可以提升推力到1800N是現在同類型推桿的2-3倍。
文檔編號H02P1/22GK202374204SQ20112057037
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者申韜 申請人:上海舜拓電機有限公司