ЭЛЕКТРОПРИВОД ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для преобразования вращательного движения в поступательное и управления положением исполнительного органа внешних устройств.
В настоящее время среди механизмов, преобразующих вращательное движение от двигателя в поступательное движение исполнительного механизма, наиболее перспективными являются планетарные роликово-винтовые механизмы качения.
Известен двунаправленный линейный исполнительный механизм сравнительно малых размеров, в конструктивном исполнении, включающий корпус, с электрическим двигателем и выходной вал. Приводной якорь Ротор двигателя изготовлен в виде продолговатого цилиндра из магнитного материала с постоянными магнитами на его окружности и вращается внутри корпуса. Вращение якоря приводного цилиндра под воздействием электромагнитных сил статора посредством ролико-винтового механизма создает линейное перемещение выходного вала. [Патент US 5557154].
Наиболее близким к данной полезной модели является линейный исполнительный механизм, сравнительно малых размеров, включающий корпус устройства, электродвигатель, ротор которого закреплен на гайке ролико-винтового механизма, подшипники гайки, датчик положения ротора. [Патент US 5491372].
Недостатком известного устройства является сложность его изготовления и сборки.
Задачей настоящей полезной модели является повышение технологичности его изготовления и сборки, а также повышение надежности устройства.
Поставленная задача решается тем, что в электроприводе линейного перемещения, содержащий корпус с сервомотором-редуктором и связанный с ним блок управления, сервомотор-редуктор включает бесконтактный электродвигатель постоянного тока, статор которого закреплен внутри корпуса, и инвертированную ролико-винтовую передачу, гайка которой является ротором электродвигателя, на ее внешней поверхности размещены постоянные магниты, и датчик обратной связи, связанный с блоком управления, при этом на внутренней поверхности гайки выполнена многозаходная резьба, ролико-винтовая передача включает резьбовой винт 6 с зубчатыми венцами по краям, связанный со штоком, ролики-сателлиты с резьбой и зубчатыми венцами на концах и гайку, указанная гайка закреплена на подшипниках, расположенных в заднем и переднем щите сервомотор- редуктора, резьбовой винт прикреплен к штоку центральным крепежным винтом, в переднем щите сервомотор-редуктора выполнены отверстия с внутренней резьбой для его присоединения к внешним устройствам посредством крепежных винтов, на выходном конце штока выполнено отверстие для штифтового присоединения к исполнительному механизму, крепление датчика к гайке осуществлено установочными винтами со стороны внешней цилиндрической поверхности гайки, на штоке и на головке центрального крепежного винта жестко закреплены упорные шайбы, имеющие чашеобразную форму со сквозным отверстием, предотвращающие воздействие осевого давления на торцы роликов при крайних перемещениях штока.
Предусмотрено, что упорные шайбы выполнены из бронзы.
Предусмотрено, что корпус устройства выполнен ребристым.
Предусмотрено так же, что центральный крепежный винт выполнен с центральным глухим шестигранным отверстием.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид электропривода, а фиг. 2 показан осевой разрез сервомотор-редуктора.
Электропривод линейного перемещения содержит:
1 - корпус устройства,
2 - блок управления, связанный с корпусом 1,
3 - статор электродвигателя, закрепленный внутри корпуса 1,
4 - гайка инвертированной ролико-винтовой передачи, являющаяся ротором электродвигателя,
5 - постоянные магниты, размещенные на ее внешней поверхности,
6 - датчик обратной связи, связанный с блоком управления 2,
7 - резьбовой винт с зубчатыми венцами по краям,
8 - шток,
9 - ролики-сателлиты с резьбой и зубчатыми венцами на концах,
10, 11 - подшипники,
12, 13 - задний и передний подшипниковый щит
14 - центральный крепежный винт,
15 - отверстия с внутренней резьбой в переднем щите 13,
16 - установочные винты,
17, 18 - упорные шайбы,
Сборку заявляемого электропривода линейного перемещения осуществляют следующим образом
На шток 8 запрессовывают бронзовую упорную шайбу 17. В крепежном устройстве зажимают шток 8 за конец, на котором выполнены лыски, в шток устанавливают резьбовой винт 7. На бронзовую упорную шайбу 17 надевают технологическую шайбу, (для выставления необходимых зазоров для нормальной работы передачи), затем на шайбу устанавливают сепаратор.
В сепаратор устанавливают ролики 9, торцы роликов прижимают к сепаратору, на другие концы роликов надевают второй сепаратор. Со стороны резьбового винта 7 в шток 8 устанавливают крепежный винт 14 с напрессованной на него упорной шайбой 18. Плотно затягивают крепежный винт 14, размещая в его глухом шестигранном отверстии моментный ключ.
Убирают технологическую шайбу.
На гайку 4 (ротор) электродвигателя напрессовывают подшипники 10, 11, устанавливают и винтами 16 закрепляют на конце гайки 4 подвижную часть датчика 6. После этого гайку 4 устанавливают в задний щит 12. Корпус со статором электродвигателя надевают на задний щит, совмещая штифт заднего щита и отверстие корпуса.
Подшипники установлены по разным концам гайки 4, что позволяет использовать электропривод в случаях, когда возникают значительные радиальные усилия на штоке.
Выполнение упорных шайб 17, 18 чашеобразной формы со сквозным отверстием предотвращают воздействие осевого давления на торцы роликов 9 при крайних перемещениях штока 8 и позволяет уменьшить линейный размер узла (паразитный размер).
Выполнение упорных шайб 17, 18 из бронзы позволяет снизить силы трения между сепараторами и шайбами и тем самым уменьшить паразитные моменты, способствующие раскручиванию механизма.
Присоединение корпуса электропривода к внешним устройствам осуществляют крепежными винтами через отверстия 15 с внутренней резьбой..
Выполнение внешней поверхности корпуса электропривода ребристым позволяет интенсивность теплообмена.
При работе в составе электропривода линейного перемещения гайка 4 является входным звеном передачи и она зафиксирована от осевых перемещений в радиально-упорных подшипниках щтов 12, 13 сервомотор-редуктора, а винт 6 является выходным звеном.
В процессе работы электропривода, ролики 8 совершают планетарное движение и мгновенный центр скоростей роликов 8 находится в пятне контакта ролика 8 и винта 6. Осевое перемещение выходного звена (в данном случае винта 6) создается за счет разности углов подъема резьб пары гайка 6-ролик 8, в то время как резьбы пары ролик 8-винт 6 разнонаправлены и имеют одинаковые значения угла подъема для того, чтобы ликвидировать осевое смещение ролика 8 относительно винта 6. Шаг резьбы гайки 4, винта 6 и роликов 8 одинаков, а различные значения углов подъема резьб гайки 4, винта 6 и роликов 8 обеспечиваются варьированием начальных диаметров и заходностей резьб.
Испытания изготовленного макетного образца показали, что он технологичен в сборке и установке в основной объект и достаточно надежен за счет предотвращения воздействия осевого давления на торцы роликов при крайних перемещениях штока.