本发明属于丝杠,具体地说,涉及一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置。
背景技术:
1、在工业领域中,滚珠丝杠螺母传动结构广泛应用于工业设备中,将丝杠与步进电机或伺服电机相连,通过丝杠螺母结构,能够将丝杠的旋转运动转变为螺母的直线运动,由滚珠丝杠螺母结构组成的直线运动系统,相比于由直线电机组成的直线运动系统,具有较低的制造成本。
2、现有的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置螺母、滚珠和丝杠之间存在接触,当螺母在丝杠上连续高速往复移动时,会产生大量的热量和磨损,使得丝杠发热变形,从而降低螺母直线运动的精度,同时磨损会减少滚珠丝杠螺母结构的使用寿命,同时丝杆在长期使用的情况下,周侧凹槽内难免会落入或堆积灰尘,从而影响其的转动使用效果。
3、有鉴于此特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
3、一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,包括:丝杠,所述丝杠的周侧螺纹配合有气体静压螺母组件,所述气体静压螺母组件包括螺纹配合于所述丝杠周侧的螺母外壳、分别装设于所述螺母外壳相对两端的第一端盖和第二端盖,装设于所述螺母外壳中部的悬浮芯体,所述螺母外壳一端的内侧和所述第二端盖的内侧均装设有与所述丝杠周侧相对应的清理组件,两个所述清理组件之间装设有驱动组件;
4、所述第一端盖内的中部开设有环形储油槽,所述环形储油槽内装设有环形海绵,所述环形海绵与所述丝杠的周侧相对应,且所述第一端盖的周侧开设有与所述环形储油槽相连通的槽口,所述槽口内装设有阀门组件,所述悬浮芯体的周侧开设有多个进气通道和多个节流孔,所述丝杠与所述悬浮芯体之间留有间隙,所述进气通道和所述节流孔与所述间隙相对应。
5、可选的,所述清理组件包括转动配合于所述螺母外壳一端内侧或所述第二端盖内侧的第一螺杆、螺纹配合于第一螺杆下端周侧的清洁刷、固定于所述第一螺杆上端周侧的第一端面齿轮,所述驱动组件与两个所述第一端面齿轮传动连接,两个所述清洁刷的下端均与所述丝杠的周侧相对应。
6、通过采用上述技术方案,利用设置的驱动组件,可以带动两个第一端面齿轮同步进行转动,使得两个第一端面齿轮带动两个第一螺杆同步进行转动,从而驱动两个清洁刷与两个第一螺杆螺纹配合,使得两个清洁刷同步向下移动,从而将两个清洁刷伸出螺母外壳的一端内侧和第二端盖的内侧,为下一步两个清洁刷对丝杠周侧堆积的灰尘进行清理做准备。
7、可选的,所述驱动组件包括分别转动配合于所述螺母外壳一端内侧的两个转杆、分别固定于两个所述转杆相对两端的两个第一直齿轮和两个第二端面齿轮、转动配合于所述螺母外壳内壁一侧的横杆、固定于所述横杆相对两端的两个第二直齿轮,两个所述转杆垂直设置。
8、通过采用上述技术方案,利用设置的横杆、两个转杆,使其能更好地贴合于螺母外壳的内侧,减少空间占用,并利用设置的两个第一直齿轮、两个第二端面齿轮和两个第二直齿轮,可以实现横杆和两个转杆之间的联动关系,使其同步带动两个第一螺杆进行转动,有效提高了驱动组件的整体联动性。
9、可选的,两个所述第一端面齿轮分别与其一所述第一直齿轮和其一所述第二直齿轮相啮合,另一所述第一直齿轮与其一所述第二端面齿轮相啮合,另一所述第二端面齿轮与另一所述第二直齿轮相啮合。
10、通过采用上述技术方案,利用两个第一端面齿轮分别与其一第一直齿轮和其一第二直齿轮相啮合,可以驱动两个第一螺杆同步进行转动,从而两个清洁刷与两个第一螺杆螺纹配合,使得两个清洁刷在两个第一螺杆的周侧同步向下移动,从而对丝杠周侧的灰尘进行清理,进一步提升了丝杠后期的使用效果。
11、可选的,所述螺母外壳的周侧开设有与所述槽口相连通的进油口,所述阀门组件包括转动配合于所述螺母外壳一端周侧的第二螺杆、螺纹配合于所述第二螺杆下端周侧的第一滑块、开设于所述螺母外壳内壁一侧并与所述进油口相连通的矩形槽、滑动配合于所述矩形槽内壁一侧的第二滑块、固定于所述第二滑块一端的挡块。
12、通过采用上述技术方案,利用设置的第二螺杆,使得第二螺杆与第一滑块螺纹配合并驱动第一滑块向下移动,从而第一滑块对第二滑块进行挤压,使得第二滑块带动挡块伸入进油口内,从而对进油口进行密封关闭,有效避免润滑油漏出导致对丝杠造成损坏,进一步提升了丝杠的使用寿命。
13、可选的,所述阀门组件还包括固定于所述挡块周侧的密封垫、固定于所述矩形槽内侧的弹簧,所述弹簧的一端与所述第二滑块另一端的底部固定,所述橡胶垫与所述进油口相对应,所述第一滑块和所述第二滑块均为三角形结构,两个所述三角形结构的斜面侧相对应。
14、通过采用上述技术方案,利用设置的弹簧,可以带动第二滑块自动恢复至原位,使得第二滑块带动挡块缩回矩形槽内,从而将进油口进行打开,为下一步将润滑油注入环形储油槽内做准备,并利用两个三角形结构的斜面侧相对应,使得第一滑块快速对第二滑块进行挤压,从而带动挡块对进油口进行卡接,实现对进油口的密封关闭,从而减少润滑油泄漏。
15、可选的,所述悬浮芯体的周侧开设有芯体键槽,所述螺母外壳内开设有与所述芯体键槽相对应的外壳键槽,所述芯体键槽和所述外壳键槽内装设有平键。
16、通过采用上述技术方案,利用在芯体键槽和外壳键槽内设置的平键,可以对悬浮芯体进行限位,有效避免悬浮芯体与螺母外壳相对旋转的情况发生,进一步提升了丝杠与气体静压螺母组件的运动精度。
17、可选的,多个所述节流孔对称排列于所述悬浮芯体的周侧,且所述悬浮芯体的内壁周侧固定有螺旋结构,多个所述节流孔贯穿于所述螺旋结构的一侧。
18、通过采用上述技术方案,利用多个节流孔对称排列于悬浮芯体的周侧,可以提高悬浮支承的承载力和刚度,实现气体静压螺母组件在丝杠上稳定地移动,同时高压气体经过节流孔后会使气体压力降低,有助于提高高压气膜整体的承载刚度。
19、可选的,所述螺母外壳的周侧开设有与所述进气通道相连通的卡槽,所述卡槽内装设有气源接头,且所述螺母外壳与所述悬浮芯体之间留有环形腔室,所述环形腔室分别与所述卡槽和所述进气通道和所述节流孔相连通。
20、通过采用上述技术方案,利用在卡槽内设置的气源接头,螺母外壳与悬浮芯体之间留有的环形腔室,可以与供气站相连接并将气体导入气体静压螺母组件内,使得气体通过环形腔室均匀地引入悬浮芯体中,从而悬浮芯体内表面和丝杠外表面形成高压气膜,使悬浮芯体和丝杠之间形成无接触的传动副。
21、可选的,所述第一端盖和所述第二端盖的相对内侧分别装设有两个密封垫,两个所述密封垫分别与所述悬浮芯体的相对两端相对应。
22、通过采用上述技术方案,利用设置的两个密封垫,可以由第一端盖和第二端盖压紧起到密封保压的作用。
23、采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果,当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以下所述的所有优点:
24、通过在两个清理组件之间设置的驱动组件,可以带动两个清理组件同步伸出螺母外壳的一端内侧和第二端盖的内侧,使得两个清理组件对转动的丝杠周侧进行全方位清理,从而将堆积在丝杠周侧的灰尘进行去除,有效提高了丝杠的转动效果。
25、通过在环形储油槽内设置的环形海绵,环形海绵与丝杠的周侧相对应,可以将环形储油槽内的润滑油导入环形海绵内进行吸收储存,使得吸收润滑油后的环形海绵对丝杠进行润滑,从而减小丝杠与悬浮芯体之间的摩擦力,从而使得丝杠或气体静压螺母组件进行转动或相对移动时更加顺滑。
26、通过在丝杠与悬浮芯体之间留有间隙,使得高压气体从节流孔流出,并在悬浮芯体与丝杠的表面形成高压气膜,从而气体静压螺母组件与丝杠之间无接触,有效避免气体静压螺母组件和丝杠进行接触导致发热及磨损的情况发生,使得丝杠与气体静压螺母组件在传动过程中更加平稳,具有误差均化效果,同时提高了运动精度和使用寿命。
27、下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的描述。
1.一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,包括:丝杠(1),所述丝杠(1)的周侧螺纹配合有气体静压螺母组件(2),所述气体静压螺母组件(2)包括螺纹配合于所述丝杠(1)周侧的螺母外壳(3)、分别装设于所述螺母外壳(3)相对两端的第一端盖(4)和第二端盖(5),装设于所述螺母外壳(3)中部的悬浮芯体(6),所述螺母外壳(3)一端的内侧和所述第二端盖(5)的内侧均装设有与所述丝杠(1)周侧相对应的清理组件(7),两个所述清理组件(7)之间装设有驱动组件(8);
2.根据权利要求1所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述清理组件(7)包括转动配合于所述螺母外壳(3)一端内侧或所述第二端盖(5)内侧的第一螺杆(15)、螺纹配合于第一螺杆(15)下端周侧的清洁刷(16)、固定于所述第一螺杆(15)上端周侧的第一端面齿轮(17),所述驱动组件(8)与两个所述第一端面齿轮(17)传动连接,两个所述清洁刷(16)的下端均与所述丝杠(1)的周侧相对应。
3.根据权利要求2所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述驱动组件(8)包括分别转动配合于所述螺母外壳(3)一端内侧的两个转杆(18)、分别固定于两个所述转杆(18)相对两端的两个第一直齿轮(19)和两个第二端面齿轮(20)、转动配合于所述螺母外壳(3)内壁一侧的横杆(21)、固定于所述横杆(21)相对两端的两个第二直齿轮(22),两个所述转杆(18)垂直设置。
4.根据权利要求3所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,两个所述第一端面齿轮(17)分别与其一所述第一直齿轮(19)和其一所述第二直齿轮(22)相啮合,另一所述第一直齿轮(19)与其一所述第二端面齿轮(20)相啮合,另一所述第二端面齿轮(20)与另一所述第二直齿轮(22)相啮合。
5.根据权利要求1所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述螺母外壳(3)的周侧开设有与所述槽口(11)相连通的进油口(23),所述阀门组件(12)包括转动配合于所述螺母外壳(3)一端周侧的第二螺杆(24)、螺纹配合于所述第二螺杆(24)下端周侧的第一滑块(25)、开设于所述螺母外壳(3)内壁一侧并与所述进油口(23)相连通的矩形槽(26)、滑动配合于所述矩形槽(26)内壁一侧的第二滑块(27)、固定于所述第二滑块(27)一端的挡块(28)。
6.根据权利要求5所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述阀门组件(12)还包括固定于所述挡块(28)周侧的密封垫、固定于所述矩形槽(26)内侧的弹簧(29),所述弹簧(29)的一端与所述第二滑块(27)另一端的底部固定,所述橡胶垫与所述进油口(23)相对应,所述第一滑块(25)和所述第二滑块(27)均为三角形结构,两个所述三角形结构的斜面侧相对应。
7.根据权利要求1所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述悬浮芯体(6)的周侧开设有芯体键槽(30),所述螺母外壳(3)内开设有与所述芯体键槽(30)相对应的外壳键槽,所述芯体键槽(30)和所述外壳键槽内装设有平键(31)。
8.根据权利要求1所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,多个所述节流孔(14)对称排列于所述悬浮芯体(6)的周侧,且所述悬浮芯体(6)的内壁周侧固定有螺旋结构(32),多个所述节流孔(14)贯穿于所述螺旋结构(32)的一侧。
9.根据权利要求1所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述螺母外壳(3)的周侧开设有与所述进气通道(13)相连通的卡槽,所述卡槽内装设有气源接头(33),且所述螺母外壳(3)与所述悬浮芯体(6)之间留有环形腔室(34),所述环形腔室(34)分别与所述卡槽和所述进气通道(13)和所述节流孔(14)相连通。
10.根据权利要求1所述的一种气体静压悬浮式螺母丝杠传动装置,其特征在于,所述第一端盖(4)和所述第二端盖(5)的相对内侧分别装设有两个密封垫(35),两个所述密封垫(35)分别与所述悬浮芯体(6)的相对两端相对应。