Линейный исполнительный механизм



Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм
Линейный исполнительный механизм

 


Владельцы патента RU 2549422:

ЛИНАК А/С (DK)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах больничных кроватей. Линейный исполнительный механизм, содержащий корпус (1), состоящий по меньшей мере из двух частей (1а, 1b), монтажную раму (2), реверсивный двигатель (7) с механической передачей (22), шпиндель (5), приводимый в движение реверсивным двигателем (7) через передачу, кожух (16) для установки шпинделя (5), шпиндельную гайку (6), установленную без возможности вращения на шпинделе (5), наружную трубу (3), установленную так, что шпиндель (5) проходит внутри нее, исполнительный элемент (4), установленный телескопически внутри наружной трубы (3) и соединенный со шпиндельной гайкой (6), переднее крепление (8) на внешнем конце исполнительного элемента (4), заднее крепление (9), размещенное в корпусе (1). В заднем креплении (9) находится гнездо (31) подшипника шпинделя (5), при этом реверсивный двигатель (7), передача (22) и наружная труба (3) закреплены на монтажной раме (2), причем монтажная рама (2) выполнена как отдельный элемент, который является несущей конструкцией исполнительного механизма. Монтажная рама (2) имеет стенку (2а), вокруг которой и на которой установлены две части (1а, 1b) корпуса (1), реверсивный двигатель (7), передача (22) и наружная труба (3) исполнительного механизма, внешний контур стенки (2а) монтажной рамы (2) соответствует или в основном соответствует внешнему контуру поперечного сечения корпуса (1). Достигаются высокие технические характеристики. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Настоящее изобретение относится к линейному исполнительному механизму, как указано во вводной части п.1.

Исполнительные механизмы этого типа известны из ЕР 531 247 А1, ЕР 586 326 А1, ЕР 647 799 и ЕР 662 573 А1 (все принадлежат компании Linak A/S). Силы, приложенные к валу, передаются на сжимаемую/растягиваемую опору, помещенную в пластиковый корпус. Силы между опорой и задним креплением передаются через пластиковый корпус, размеры и форму которого соответственно выбирают. Стоимость такого пластикового корпуса составляет значительную часть общей стоимости исполнительного устройства. В публикации WO 98/30816 Linak A/S приведен пример современного исполнительного механизма с очень высокими техническими характеристиками, в котором силы, действующие между опорой и задним креплением, передаются через металлическое основание. Исполнительные механизмы используют, т.е. встраивают в мебель, например, в больничные кровати и кровати, используемые в других медицинских учреждениях, где необходимо, чтобы исполнительные механизмы были устойчивы к влажности и воде. Пример такого механизма, используемого к больничной кровати, приведен в ЕР 488 552 А1, Huntleigh Technology pic. Поскольку исполнительные механизмы полностью или частично открыты к ним предъявляют дополнительное требование: они должны иметь самую простую конструкцию с гладкими и отталкивающими грязь поверхностями.

Не рассчитанный на работу в тяжелых условиях исполнительный механизм без специального корпуса промышленного назначения использует несущий металлический корпус, объединенный с задним креплением, передающим усилия на корпус.

Исполнительный механизм такого типа известен из DE GM 94 04 383.3 U1 с корпусом из цинкового сплава, изготовленным литьем под давлением, с цилиндрической частью с помещенным в нее двигателем, указанная цилиндрическая часть закрыта крышкой. Кроме того, исполнительный механизм является водозащищенным, если он снабжен соответствующим уплотнителем, что делает его пригодным для кроватей в больницах и там, где требуется уход за пациентами. Корпус из цинкового сплава, изготовленный литьем под давлением, имеющий относительно большие размеры, т.к. в него должен быть помещен двигатель, делает это решение сравнительно дорогим.

В ЕР 0 831 250 А2, Dana Corp раскрыт исполнительный механизм с корпусом, имеющим кожух, закрывающий двигатель и передачу. Корпус, открываемый с задней стороны, т.е. в сторону заднего крепления, закрыт крышкой. Спереди, т.е. со стороны шпинделя корпус снабжен держателем для наружной трубы, выполняющей функции направляющей для шпиндельной гайки и внешнего конца исполнительного элемента в форме трубы, закрепленного на шпиндельной гайке. Поперечная нагрузка, приложенная, в конечном счете, к исполнительному элементу и тем самым к шпинделю, передается через наружную трубу на корпус. При этом принято, что корпус и наружную трубу изготавливают из прочного материала, например, из сплавов алюминия, цинка или нержавеющей стали, а также из пластиков: нейлона со стекловолокном, поливинилхлорида и полиэтилена с соответствующей жесткостью. Все рассмотренные конструкции являются весьма дорогими техническими решениями.

В публикации WO 02/29284 А1, Linak A/S раскрыт исполнительный механизм с монтажной рамой закрепленной на передней части двигателя так, что электродвигатель и монтажная рама выполняют функции несущего основания, в то время как наружный корпус служит для защиты от пыли и обеспечивает водонепроницаемость, при этом усилия фактически не передаются через монтажную раму.

Задачей изобретения является создание компактного исполнительного механизма первого из перечисленных типов небольшой стоимости изготовления, но отвечающего требованиям к производительности и качеству.

Это достигается в соответствии с изобретением, в котором исполнительный механизм сконструирован согласно п.1 формулы, где монтажная рама выполнена в виде отдельного элемента, обеспечивающего крепление двух частей корпуса, и при этом только монтажная рама является несущей основой исполнительного механизма. Конструкция монтажной рамы должна обеспечивать выполнение только одной цели: она должна выдерживать и передавать усилия, возникающие под действием установленных на ней узлов, и, кроме того, иметь как можно меньшие габариты. Поэтому к корпусу не предъявляются особые требования в отношении прочности и, следовательно, нет необходимости обращать особое внимание на изготовление и придание корпусу специальной формы. Поэтому можно использовать тонкий материал и нет нужды в ребрах жесткости, благодаря чему упрощаются пресс-форма и процесс изготовления. Кроме того, возможно использование пластмассы меньшей прочности, более дешевой и удобной в процессе изготовления.

Самый компактный вариант реализации исполнительного механизма достигается при размещении двигателя параллельно шпинделю и в частности вдоль конца вала шпинделя.

Конечно, возможно изготовление корпуса из большого числа частей, однако с точки зрения сборки и снабжения комплектующими предпочтителен корпус, состоящий из двух частей. Возможно расположение плоскости крепления частей корпуса параллельно продольной оси шпинделя, но желательно, чтобы она была перпендикулярна этой оси. Это позволяет выбрать форму двух частей корпуса в виде двух половин, устанавливаемых с двух сторон монтажной рамы. В этом состоит отличие от конструктивного решения, принятого в патенте Dana Corp, USA 5,809,833, где корпус выполнен в виде одного чашеобразного кожуха, закрытого крышкой.

В наиболее целесообразном варианте реализации изобретения монтажная рама снабжен прочной стенкой, на которую с двух сторон монтируют корпус исполнительного механизма, электрический двигатель, передачу и наружную трубу. Это позволяет смонтировать отдельные компоненты на обеих сторонах стенки и получить надлежащее распределение усилий и весов на стенке.

При конструировании внешнего контура монтажной рамы, соответствующего или в основном соответствующего внешней форме поперечного сечения корпуса, представляется возможным придать корпусу привлекательный внешний вид с гладкой и удобной для чистки поверхностью.

В зависимости от выбранного типа механической передачи возможны различные способы ее крепление на монтажной раме. В случае зубчато-ременной передачи будут достаточны ременные шкивы на валу двигателя и на конце шпинделя. При использовании зубчатой передачи с параллельными осями возможна установка на монтажной раме также зубчатых колес. При этом, если передача немного сложнее, желательно предусмотреть на монтажной раме закрывающий ее кожух.

Возможны различные способы крепления наружной трубы на корпусе, например, непосредственно винтами к монтажной раме или трубу вводят в гнездо, имеющее форму трубы, и удерживают фиксаторами с защелками. В конкретном варианте реализации изобретения монтажная рама снабжена гнездом, имеющим форму трубы, внутренний и внешний профиль которого соответствует или в основном соответствует внутреннему и внешнему профилю наружной трубы, благодаря чему обеспечивается возможность вставить трубу в свободный конец гнезда. После этого гнездо, имеющее форму трубы, выполняет функцию удлинителя наружной трубы в корпусе. Это особенно важно для направляющих, расположенных вдоль оси в наружной трубе. В этом варианте реализации изобретения возможно крепление наружной трубы в монтажной раме с помощью винтов, так как с этой целью в наружной трубе выполнены отверстия под винты.

Возможны различные способы останова исполнительного механизма в крайнем внешнем положении с использованием механических концевых ограничителей вместе с контролем перегрузки по току, положения исполнительного элемента с помощью потенциометров, датчиков Холла, магнитных или оптических кодовых датчиков, но обычно по соображениям безопасности предпочтительно использовать концевые выключатели. В одном варианте реализации исполнительный механизм содержит монтажную плату с концевыми выключателями, установленную со стороны трубчатого гнезда, на монтажной плате установлен ползун с рычагом для активации концевых выключателей, при этом шпиндельная гайка в крайнем внутреннем положении воздействует на рычаг на ползуне, и в наружной трубе имеется перемещающийся вдоль оси встроенный шток, соединенный с рычагом на одном конце, в то время как другой конец имеет упорный буртик, на который воздействует шпиндельная гайка в другом крайнем положении. Возможность установки относительно большой монтажной платы при компактной конструкции устройства достигается за счет установки монтажной платы боком с краю исполнительного механизма.

Существует возможность выполнения заднего крепления в виде составной части корпуса, однако было показано, что целесообразно сделать его отдельной от корпуса частью, чтобы шпиндель с редуктором, подшипник и заднее крепление выступали как один узел, готовый для установки в исполнительный механизм. Весьма привлекательной является конструкция, выполненная так, что гнездо для подшипника шпинделя соединено с отверстием на боковой стороне заднего крепления. Таким образом, заднее крепление может выходить за подшипник шпинделя и быть закреплен в таком положении. Для того чтобы предотвратить случайное соскакивание заднего крепления, отверстие должно быть сделано немного уже так, чтобы заднее крепление было посажено с натягом на подшипник. Другая возможность состоит в том, чтобы закрыть отверстие крышкой.

Возможны различные способы установки заднего крепления в корпусе, например, установка между имеющими определенную форму элементами стенки в корпусе. В совсем простой конструкции заднее крепление фиксируют между корпусом на монтажной раме и торцевой стенкой в задней части корпуса. Следует иметь в виду, что при установке подшипника шпинделя в заднем креплении, осевые усилия передаются прямо через заднее крепление на конструкцию, где установлен исполнительный механизм. Таким образом, заднее крепление практически не подвергается воздействию поперечных сил в корпусе. При этом возможные поперечные силы непосредственно передаются на монтажную раму.

Вариант реализации изобретения более полно поясняется ниже со ссылками на прилагаемый чертеж, при этом

на фиг.1 представлен вид спереди в аксонометрии исполнительного механизма,

на фиг.2 представлен вид сзади в аксонометрии исполнительного механизма,

на фиг.3 представлен вид сзади в аксонометрии разобранного исполнительного механизма,

на фиг.4 представлен продольный разрез исполнительного механизма на виде сбоку, на фиг.5 представлен продольный разрез исполнительного механизма на виде сверху,

на фиг.6 представлен вид спереди в аксонометрии разобранного исполнительного механизма,

на фиг.7 представлен вид сзади в аксонометрии монтажной рамы, показанной с противоположной стороны по сравнению с фиг.3, и на фиг.8 представлена монтажная плата, показанная на фиг.3, с противоположной стороны и торца.

Основные компоненты исполнительного механизма, показанного на чертеже, включают в себя состоящий из двух частей корпус 1, монтажную раму 2, наружную трубу 3, закрепленную задним концом на монтажной раме 2, и исполнительный элемент 4 в виде телескопической трубы (в технической терминологии внутренней трубы) расположенный внутри наружной трубы, шпиндель 5 со шпиндельной гайкой 6 с закрепленной на ней задним концом исполнительным элементом 4, реверсивный низковольтный двигатель 7 постоянного тока, переднее крепление 8, установленное на свободном переднем конце исполнительного элемента 4, и заднее крепление 9 в задней части внешнего корпуса 1.

Состоящий из двух частей корпус 1 включает в себя переднюю часть 1а и заднюю часть 1b, закрепленные на обеих сторонах монтажной рамы 2, имеющей поперечную стенку 2а с периферийным фланцем 2b, при этом внешняя поверхность фланца соответствует внешнему контуру корпуса 1. По периметру периферийного фланца 2b с обеих его сторон предусмотрены канавки 2 с для уплотнения. В углах выполнены сквозные отверстия 10 для винтов 11. Две части 1а и 1b корпуса 1 закрепляют с обеих сторон монтажной рамы 2 винтами 11, вставленными в сквозные отверстия 10, расположенные по углам монтажной рамы 2. Винты 11 вставляют со стороны задней части 1b и завинчивают в переднюю часть 1а корпуса.

На одной стороне стенки 2а монтажной рамы выполнена выточка 12 (фиг.4) для приема передней части двигателя 7. Вал 13 двигателя проходит через соответствующее отверстие 14 в монтажной раме 2. Двигатель 7 закреплен на монтажной раме 2 с помощью винтов 15.

На противоположной стороне монтажной рамы 2 установлен кожух 16 с первой и второй торцевыми стенками, причем первая торцевая стенка образована поперечной стенкой 2а монтажной рамы, в то время как другая торцевая стенка - стенка 17 на свободном конце - является отдельной стенкой и находится на расстоянии от поперечной стенки 2а. Между двумя торцевыми стенками 2а и 17 расположена боковая стенка 18 с полукруглой частью 18а, с одной стороны переходящая в плоскую часть 18b, а с другой -в другую более длинную плоскую часть 18 с боковой стенки. В полукруглой части 18а в свободном конце стенки предусмотрено круглое отверстие 19, соединенное с круглым отверстием 20 в стенке 2а монтажной рамы. Кожух 16 также имеет отверстие 21 в боковой стенке между двумя плоскими частями 18b и 18 с.

Передача 22, установленная в кожухе 16, включает в себя первое червячное колесо, и его червяк 23 соединен с валом двигателя 13. Свободный конец червяка проходит в отверстие 24, выполняющее функции подшипника скольжения в свободной стенке 17 кожуха. В поперечном направлении от червяка 23 отходит зубчатая передача с осью 25. Указанная ось 25 обоими концами закреплена в плоских частях 18b и 18 с и размещена в кожухе 16. На одном конце зубчатой передачи установлено червячное колесо 26, связанное с червяком 23 на валу 13 двигателя. Другая часть зубчатой передачи выполнена в виде второго червяка 27 с крупной резьбой. Зубчатая передача проходит в кожух 16 через отверстие 21 в боковой стенке 18 кожуха.

Конец вала 5а шпинделя имеет D-образную форму со шпонкой, на которой закреплена втулка 28. На втулке 28 с помощью шпоночного соединения 29 закреплено червячное колесо 30 с крупной резьбой, связанное с червяком 27 также с крупной резьбой, установленным на зубчатой передаче.

Таким образом, двигатель 7 через передачу с двумя червячными парами 23, 26 и 27, 30 с червячными колесами 26 и 27, отлитыми под давлением как одна пластмассовая деталь, приводит в движение шпиндель 5. Более того, червячное колесо 30 на шпинделе 5 также выполнено из пластмассы. Таким образом, достигается большое передаточное отношение передачи и, кроме того, обеспечивается самоторможение привода и, таким образом, он препятствует вращению шпинделя, т.е. блокирует шпиндель, когда нагрузка на исполнительном элементе 4 стремится повернуть его.

На внешнем конце шпинделя 5 рядом с червячным колесом 30 размещен шариковый подшипник 31, одна сторона которого подходит к низкооборотному концу вала концу 28а втулки 28. С другой свободной стороны подшипника 31 установлен диск 32 с отверстием в форме D, выступающий за шпиндель. Диск 32 снабжен втулкой, входящей в отверстие шарикового подшипника, обеспечивающей его устойчивое положение. Внешний конец шпинделя 5 имеет форму головки заклепки, чтобы удерживать диск 32 и втулку 28 на конце 5а D-образного вала шпинделя 5.

Заднее крепление 9 снабжено кольцевой частью 9а, внешний свободный конец которой здесь снабжен вильчатым захватом 33 со сквозным отверстием для болта или части вала, но вместо вильчатого захвата возможна конструкция с фланцем, имеющим сквозное отверстие. На противоположной (внутренней) стороне заднего крепления 9, входящего в корпус 1, предусмотрена полость 35, имеющая форму гнезда для размещения в ней шарикового подшипника. Полость 35 соединена с отверстием 36, выполняющим функции гнезда для цилиндрической втулки с задней стороны червячного колеса 30 (фиг.6). Полость 35 для шарикового подшипника 31 и отверстие 36 для цилиндрической втулки 30а на червячном колесе 30 соединены с отверстием 37 со стороны заднего крепления 9 так, что они продолжаются в боковом направлении за шариковый подшипник 31 и втулку 30а на червячном колесе 30.

Предусмотрена возможность закрывания отверстия 37 с помощью крышки 38 дугообразной формы с язычками 38а с каждой стороны плотно входящими в пазы 37а боковой стенки отверстия 37. Крышка 38 выполнена в виде секции кольцевой части 9а заднего крепления. Кольцевая часть 9а заднего крепления входит в отверстие 19 в свободной торцевой стенке 17 кожуха 16 монтажной рамы 2 и прилегает к кромке круглого отверстия 19 краем кольцевого буртика 9b, ограничивающего перемещение кольцевой части 9а заднего крепления 9 в кожух 16. Так как шпиндель 5 с шариковым подшипником 31 встроены в заднее крепление 9, положение шпинделя по отношению к монтажной раме 2, по существу точно задано.

В торце задней части 1b корпуса 1 имеется круглое отверстие 39, через которое проходит заднее крепление 9 с вильчатым захватом 33. Внутри корпуса вдоль кромки отверстия 39 расположен ряд зубцов 40, а именно 48 зубцов. На заднем креплении 9 в соединении с кольцевым буртиком 9b предусмотрены средства для пошагового перемещения с двумя ступенями, из которых первая ступень 9 с проходит через отверстие 39 корпуса, в то же время на другой ступени 9d установлены две обращенные одна к другой секции 41а, 41 b с зубцами, соответствующими зубцам 40 на стенке отверстия 39 в корпусе. Одна из секций с зубцами 41а размещена на крышке 38. Расположение зубцов позволяет поворачивать заднее крепление и тем самым, вильчатый захват в произвольное угловое положение с шагом 7,5°.

Наружная труба 3 выполнена из алюминия и имеет практически квадратное поперечное сечение, при этом два диаметрально противоположные угла За закруглены, в то время как два других угла 3а имеют более резкий профиль, т.е. меньший радиус кривизны. В каждом из углов 3b предусмотрены отверстия 42 для винтов. Внутренний конец трубы 3 (конец трубы глубоко вдвигаемый в корпус) перемещают до края гнезда 43, соответствующего форме трубы, в монтажной раме 2. По существу гнездо 43, соответствующее форме трубы, имеет профиль, совпадающий с профилем наружной трубы.

Наружная труба 3 закреплена в монтажной раме 2 с помощью винтов, входящих в отверстия 42 в стенке наружной трубы 3 с противоположной стороны корпуса 2. Для того чтобы иметь возможность направлять наружную трубу в процессе монтажа, на внешней стороне гнезда 43, имеющего форму трубы, предусмотрен ряд направляющих пальцев 43а. Внешний конец наружной трубы 3 проходит через отверстие 44 на передней стороне передней части корпуса. Для предотвращения проникновения воды между наружной трубой и корпусом предусмотрено уплотнение отверстия.

Исполнительный элемент 4 включает в себя трубчатую часть, его внутренний конец, т.е. конец, находящийся внутри корпуса, имеет внутреннюю резьбу для соединения со шпиндельной гайкой 6, на внешней стороне которой для этой цели выполнена резьба 6а. Переднее крепление 8 закреплено на внешнем конце исполнительного элемента 4, т.е. на трубчатой части, выступающей из передней части корпуса 1. Переднее крепление 8 здесь снабжено вильчатым захватом 45 со сквозным отверстием с двумя втулками 46 для крепежного болта или вала; возможно также его выполнение в виде стыковой накладки со сквозным отверстием подобно тому, как выполнено заднее крепление. Другой конец переднего крепления 8 выполнен в виде резьбовой части 8а, привинчиваемой к трубчатой части 4, имеющей для этого внутреннюю резьбу. Положение вильчатого захвата можно плавно регулировать, просто поворачивая трубчатую часть 4 в ее резьбовом соединении с гайкой шпинделя. В резьбовом соединении между передним креплением 8 и трубчатой частью 4 используют уплотнитель, предотвращающий попадание воды в исполнительный механизм.

Для того чтобы направлять движение имеющего трубчатую форму внутреннего конца исполнительного элемента 4 в наружной трубе 3, на части шпиндельной гайки 6 выполнена шейка 47, на поверхности которой имеются направляющие грани 47а, примыкающие к внутренней поверхности наружной трубы 3, и направляющие выступы 47b, контролирующие перемещение исполнительного элемента 4 по осевым направляющим За, предусмотренным для этой цели в наружной трубе. Кроме того, направляющие выступы 47b вместе с направляющими поверхностями 47а препятствуют проворачиванию шпиндельной гайки 6, т.е. она защищена от вращения и, таким образом, будет двигаться только поступательно по шпинделю внутрь и наружу исполнительного механизма в зависимости от направления вращения шпинделя. Для предотвращения схода шпиндельной гайки со шпинделя 5, т.е. ее перемещения за передний край шпинделя, на его переднем конце установлен механический ограничитель, выполненный в виде кольцевого диска 48. На передней стороне наружной трубы 3 закреплена заглушка 49, привинченная винтами, вставленными в соответствующие отверстия 42 в стенке наружной трубы 3. В заглушке 49, кроме того, предусмотрены уплотнение напротив торца наружной трубы 3 и отверстие 50 по центру для исполнительного элемента 4, имеющего трубчатую форму, выполняющее функции направляющей исполнительного элемента. Таким образом, исполнительный элемент 4 в наружной трубе 3 имеет направляющие как на заднем, так и на переднем концах наружной трубы. Отверстие для исполнительного элемента 4 в заглушке 49 имеет уплотнение в виде О-образных колец, предотвращающих попадание воды в исполнительный механизм. В одном из закругленных углов За наружной трубы 3 предусмотрен две направляющие 51 для управляющего штока 52, имеющего форму рейки с отверстием 52а в задней части и кулачком 52b в виде выступа в передней части. Когда исполнительный элемент 4 достигает крайнего внешнего положения направляющий выступ 47b на шпиндельной гайке 6 захватывает кулачок 52b и тянет управляющий шток 52 в продольном направлении, пока не будет остановлен двигатель.

Спереди относительно монтажной рамы 2, сбоку у наружной трубы установлена монтажная плата 53 с выключателями. Конец монтажной платы находится напротив гнезда 43, имеющего трубчатую форму, на монтажной раме 2, а передний край закреплен между краем и штырями на монтажной раме 2. Монтажная плата 53 имеет отверстие 53а для пропускания штыря 43b и установки ее у гнезда 43, имеющего форму трубы, для фиксации платы в осевом и боковом направлениях. На монтажной плате 53 установлены два концевых выключателя 54, 55 под вытянутым в продольном направлении кожухом 56, ножки 56а по краям кожуха входят в направляющие 53b на монтажной плате. Кожух подпружинен спиральной пружиной 57, занимая нейтральное положение так, что ни один из концевых выключателей 54, 55 не включен. Спиральная пружина 57 установлена в канавке на монтажной плате. Концы канавки соединены с направляющей, в которой находятся два язычка 56b, размещенные на кожухе и между ними вставлена спиральная пружина 57. На одной стороне кожуха 56 предусмотрен рычаг 58, входящий через отверстие в полость гнезда 43, имеющего форму трубы. Упомянутый выше управляющий шток 52 в виде рейки в наружной трубе 3 прикреплен к рычагу 58 с отверстием 52а. Когда исполнительный элемент 4 достигает крайнего внешнего положения, управляющий шток 52 толкает кожух 56 вдоль оси механизма и включает соответствующий концевой выключатель 55. Это происходит благодаря тому, что крышка 56а кожуха утоплена по краям так, что она нажимает на контакт концевого выключателя 55, когда проходит концевой выключатель 55. Включение концевого выключателя 55 вызывает останов двигателя за счет выключения его питания с помощью электронного управляющего устройства (здесь не показано). Когда исполнительный элемент 4 полностью втянут внутрь исполнительного механизма, направляющий выступ 47а на шпиндельной гайке 6 входит в зацепление с рычагом 58 и, таким образом, тянет кожух 56 вдоль оси механизма и включает другой концевой выключатель 54. В результате электронное управляющее устройство снова выключает питание двигателя. На другой стороне монтажной платы 53 установлены два выключателя положения 57а, 57b, включаемые язычком 58b на кожухе 56. Эти выключатели положения выдают сигнал на блок управления, показывающий, в каком крайнем положении находится исполнительный элемент 4. Заметим, что выключатели положения 57а, 57b не требуются, если нет необходимости в информации о том, в каком крайнем положении находится исполнительный элемент 4. Отметим также возможность использования концевых выключателей 54, 55 в качестве выключателей питания, разрывающих подачу тока на двигатель 7, для упрощения электронного управляющего устройства. Однако часто по соображениям безопасности желательно, чтобы сетевое напряжение было, насколько возможно, изолировано от исполнительного механизма.

Кроме того, следует заметить, что, если необходимо, шпиндельную гайку 8 снабжают металлической контргайкой 59, помещенной в гнездо на конце шпиндельной гайки 6, обычно изготавливаемой из пластика для снижения шума. Если исполнительный механизм подвергается только сжимающему усилию, необходима всего одна контргайка с задней стороны шпиндельной гайки 6, если же действуют только растягивающее усилие, требуется одна контргайка, устанавливаемая перед шпиндельной гайкой. В тех случаях, когда исполнительный механизм подвергается сжимающим и растягивающим нагрузкам контргайки устанавливают с обеих сторон.

Как указывалось выше, возможны различные способы определения положения исполнительного элемента 4, например, с помощью датчика Холла, установленного на монтажной (печатной) плате 53. На втулке 30b с передней стороны червячного колеса 30 на шпинделе 5 закрепляют магнитное кольцо 60 с большим числом полюсов, запускающих датчик Холла каждый раз, когда полюс проходит мимо него. Магнитное колесо 60 фиксируют с помощью стопорного кольца 61.

Ради полноты описания следует отметить, что элемент 62 представляет собой вилку разъема от устройства управления, подключаемого к гнезду монтажной платы 64 через сетевой интерфейс 63 в наружном корпусе. Сетевой интерфейс 63 установлен в закрытой части корпуса. Для предотвращения непреднамеренного отсоединения вилки 62 предусмотрена крышка 65, являющаяся элементом передней части 1а корпуса. У нижней кромки корпуса 1 предусмотрена ниша в виде паза для кабеля 66 к вилке 62. Таким образом, кабель укладывают в ограниченную прямоугольную нишу в корпусе и, следовательно, он надежно защищен.

Таким образом, изобретение предлагает линейный исполнительный механизм, отличающийся низкой стоимостью изготовления и при этом обладающий высокими техническими характеристиками и прочностью, а также универсальностью в отношении возможности использования вспомогательного оборудования и монтажных кронштейнов (переднего и заднего крепления).

1. Линейный исполнительный механизм, содержащий корпус (1), состоящий по меньшей мере из двух частей (1а, 1b), монтажную раму (2), реверсивный двигатель (7) с механической передачей (22), шпиндель (5), приводимый в движение реверсивным двигателем (7) через передачу, кожух (16) для установки шпинделя (5), шпиндельную гайку (6), установленную без возможности вращения на шпинделе (5), наружную трубу (3), установленную так, что шпиндель (5) проходит внутри нее, исполнительный элемент (4), установленный телескопически внутри наружной трубы (3) и соединенный со шпиндельной гайкой (6), переднее крепление (8) на внешнем конце исполнительного элемента (4), заднее крепление (9), размещенное в корпусе (1), причем в заднем креплении (9) находится гнездо (31) подшипника шпинделя (5), при этом реверсивный двигатель (7), передача (22) и наружная труба (3) закреплены на монтажной раме (2), причем монтажная рама (2) выполнена как отдельный элемент, который является несущей конструкцией исполнительного механизма, отличающийся тем, что монтажная рама (2) имеет стенку (2а), вокруг которой и на которой установлены две части (1а, 1b) корпуса (1), реверсивный двигатель (7), передача (22) и наружная труба (3) исполнительного механизма, и тем, что внешний контур стенки (2а) монтажной рамы (2) соответствует или в основном соответствует внешнему контуру поперечного сечения корпуса (1).

2. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что двигатель (7) установлен параллельно шпинделю (5).

3. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что двигатель (7) размещен вдоль конца вала (5а) шпинделя (5).

4. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что корпус состоит из двух частей (1а, 1b), причем плоскость соединения этих частей перпендикулярна продольной оси шпинделя (5).

5. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что на монтажной раме (2) установлена секция (1b) корпуса, в которой расположена передача (22).

6. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что монтажная рама (2) снабжена трубчатым гнездом (43) с внутренним и внешним контуром, соответствующим или в основном соответствующим наружной трубе (3) так, что указанная наружная труба (3) установлена в свободном конце трубчатого гнезда (43).

7. Исполнительный механизм по п. 6, отличающийся тем, что наружная труба (3) закреплена винтами на монтажной раме (2), благодаря отверстиям (42) для винтов, выполненным в стенке наружной трубы (3).

8. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что он содержит печатную плату (53) с конечными выключателями (54, 55), установленную со стороны трубчатого гнезда (43), причем на печатной плате (53) установлен ползун с рычагом (58) для включения конечных выключателей, при этом шпиндельная гайка (6) в крайнем положении управляет рычагом (58) на ползуне и перемещаемый вдоль оси управляющий шток (52) установлен в наружной трубе (3), причем один конец штока закреплен на рычаге (58), в то время как другой конец снабжен кулачком (52b), управляемым шпиндельной гайкой (6), когда она находится в другом крайнем положении.

9. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что заднее крепление (9) снабжено гнездом (35) для подшипника (31) шпинделя и гнездо (35) соединено с отверстием (37), ведущим наружу к заднему креплению (9) так, что обеспечивается возможность установки подшипника (31) боком в гнездо (35).

10. Исполнительный механизм по п. 1 или 9, отличающийся тем, что заднее крепление (9) выполнено как отдельный элемент и установлено между корпусом на монтажной раме (2) и торцевой стенкой на задней стороне корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вибрационных машин и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в которых используются вибрационные, виброударные технологии и техника, в частности на транспорте, в строительстве, металлургии и геофизике.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к автономным источникам электроэнергии с ручным приводом. .

Привод // 2485370

Изобретение относится к линейному приводу. .

Изобретение относится к области электротехники и энергетики, в частности к приводам для телескопических линейных исполнительных механизмов двойного действия, предназначенных для перемещения первой и второй деталей относительно неподвижной детали, причем указанные три детали относятся, в частности, к реверсору тяги для гондолы турбореактивного двигателя.

Изобретение относится к способу контроля эффективности работы электромеханического привода роторно-линейного типа. .

Изобретение относится к области электротехники, электромеханики и систем автоматического управления и может найти применение при построении замкнутых аппаратов, движение которых осуществляется без расходования реактивных масс, выбрасываемых наружу, как в ракетах, или за счет фактора трения, как это характерно для автомобилей, кораблей, вертолетов и т.д.

Изобретение относится к силовым гироскопическим устройствам и может быть использовано при преобразовании возвратно-поступательного движения с малой амплитудой и большой силой в непрерывное вращательное движение, например, для генерирования электроэнергии.

Изобретение относится к линейному исполнительному механизму, в частности для дистанционного управления регулируемыми компонентами аэродинамических моделей. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в исполнительных механизмах. .

Устройство для преобразования вращательного движения в плоскопараллельное движение узла изделия относится к машиностроению и может быть использовано в качестве механической роликовинтовой передачи со встроенным электродвигателем.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования вращательного движения в поступательное. Винтовая передача содержит винт (1), выполненный с возможностью подключения к двигателю, гайку (2) и две опоры.

Устройство относится к машино- и приборостроению и может быть использовано в механизмах, преобразующих вращательное движение в возвратно-поступательное. Ходовая гайка механизма линейного перемещения содержит основную полугайку (1) и вспомогательную полугайку (2), в которых выполнены равноудаленные от центра и между собой сквозные соосные отверстия, в которые вставлены цилиндрические штифты (3), соединяющие полугайки.

Изобретение относится к ограничителю крутящего момента для привода. Ограничитель крутящего момента для привода содержит винт (101), установленную на винте гайку, приводную трубу (105), жестко связанную с этой гайкой, и средства (109, 133) приведения указанного винта во вращение.

Изобретение относится к способам точных перемещений и может использоваться в приводе перемещения режущего инструмента в прецизионных металлообрабатывающих станках, в высокоточном приборостроении.

Изобретение относится к устройству для преобразования вращательного движения в продольное движение. Устройство для преобразования движения содержит резьбовой шток, на котором установлена с возможностью перемещения вдоль оси резьбового штока гайка (2) и, по меньшей мере, один стопорный элемент.

Изобретение относится к регулирующему устройству для изменения положения с возможностью поворота двух деталей автомобиля относительно друг друга. Регулирующее устройство содержит шпиндель, закрепленный на одной детали автомобиля с возможностью поворота вокруг первой поворотной оси, регулирующий привод, имеющий корпус привода и посредством шпиндельной гайки находящийся в зацеплении со шпинделем, и размещенное на другой детали автомобиля крепление, которое устанавливает регулирующий привод на другой детали автомобиля с возможностью поворота вокруг второй поворотной оси.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к приводу ходового винта. Привод содержит первую цепь нагрузки, включающую первую гайку, выполненную с возможностью введения в зацепление с резьбовым штоком, а также вторую цепь нагрузки, включающую вторую гайку, которая выполнена с возможностью введения в зацепление с резьбовым штоком и которая установлена с возможностью перемещения в аксиальном направлении резьбового штока относительно первой гайки в одном положении привода (100) ходового винта.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве механической винтовой передачи для преобразования вращательного движения в поступательное.

Привод // 2517023
Изобретение относится к линейному приводу. Линейный привод (1) содержит электродвигатель, соединенный через зубчатую передачу со шпинделем, на котором установлена шпиндельная гайка, прикрепленная к приводному элементу, оснащенному передним связующим звеном (3).

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидростатическому приводу, в частности гидростатическому приводу сцепления с подающим цилиндром. Гидростатический привод содержит электромотор со статором и ротором, приводящим передачу во вращательное движение. Передача преобразует вращательное движение в осевое движение и перемещает поршень, который нагружает камеру сжатия давлением. Для экономии конструктивного пространства конструктивные элементы гидростатического привода сцепления интегрированы друг в друга. Достигается компактность конструкции. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх