Линейный исполнительный механизм Российский патент 2025 года по МПК F16H25/20 

Изобретение относится к линейным исполнительным механизмам и может быть использовано в качестве силового привода для механизмов и устройств в различных отраслях промышленности.

Из уровня техники известны конструкции линейных исполнительных механизмов, содержащих электродвигатель, механическую передачу, как правило зубчатую или ременную, и линейную передачу, преобразующую вращение вала электродвигателя в линейное движение ходового винта. В качестве линейной передачи может выступать шарико-винтовой, роликовинтовой механизмы или передача винт-гайка. Для защиты ходового винта от прямого воздействия пыли, грязи, влаги используются защитные гофры. При работе таких механизмов невозможно обеспечить полную герметичность, что приводит к загрязнению и преждевременному выходу из строя механизмов.

Это ограничение сдерживает использование линейных исполнительных механизмов в различных областях машиностроения.

Известен линейный электрический механизм (патент US №9574648 В2 от 21.02.2017 г.), содержащий корпус, электродвигатель, механическую передачу, шарико-винтовой механизм.

Недостатком известного механизма является отсутствие его герметизации.

Наиболее близким техническим решением является электропривод (патент RU №2084068 С1 от 10.07.1997 г.), содержащий электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки и ходового винта, защищенного за пределами корпуса кожухом, пружины и путевой выключатель с нажимным кулачком.

Недостатком данного устройства является отсутствие компенсации перепада давления вследствие изменения внутреннего объема электропривода при выдвижении и втягивания ходового винта, что не позволит обеспечить полную герметичность устройства ввиду необходимости выхода воздуха под высоким давлением из полости корпуса.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание линейного исполнительного механизма, герметичность которого обеспечена компенсацией перепада давления вследствие изменения внутреннего объема.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в линейном исполнительном механизме, содержащем корпус, электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, защитный кожух и ходовой элемент, внутри корпуса имеются две герметично уплотненные полости, соединенные между собой через сапун.

Наличие внутри корпуса линейного исполнительного механизма двух герметичных полостей, соединенных между собой через сапун, обеспечивает компенсацию перепада давления вследствие изменения внутреннего объема.

На чертеже представлен общий вид устройства линейного исполнительного механизма.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - корпус, 2 - механическая передача, 3 - электродвигатель, 4 - линейная передача, 5 - защитный кожух, 6 - уплотнения, 7 - направляющие, 8 - сапун, 9 - ходовой элемент, А и Б -внутренние полости.

Устройство, см. чертеж, содержит корпус 1, внутри которого расположены электродвигатель 3, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из механической передачи 2 и линейной передачи 4, защитный кожух 5, уплотнения 6, направляющие 7, сапун 8, ходовой элемент 9, а также внутренние полости А и Б.

Устройство работает следующим образом. Вращение от электродвигателя 3, установленного в корпусе 1, передается через механическую передачу 2 на линейную передачу 4. Защитный кожух 5 и уплотнения 6 герметизируют внутренние полости А и Б корпуса 1, а направляющие 7 направляют ходовой элемент 9 при его выдвижении и втягивании. Сапун 8 связывает две герметичные полости А и Б внутри механизма. При выдвижении ходового элемента 9 на длину h объем вспомогательной полости А уменьшается на величину

где R₂ - внутренний радиус направляющей, R₁ - радиус ходового штока (см. чертеж)

При этом объем рабочей полости Б увеличится на величину

Для сохранения объема внутри механизма постоянным

откуда

Таким образом в линейном исполнительном механизме при выдвижении ходового элемента объем вспомогательной полости внутри механизма уменьшается на туже величину, на которую увеличивается рабочая полость, сохраняя тем самым давление внутри корпуса неизменным.

По сравнению с известным решением, предлагаемое устройство позволяет решить проблему негерметичности линейных исполнительных механизмов за счет компенсации перепада давления внутри корпуса механизма.

Предлагаемое техническое решение проверено математическим расчетом. По результатам расчетов предлагаемое решение успешно применено на одном из линейных приводов вновь спроектированного и изготовленного изделия.

Изобретение относится к области машиностроения. Линейный исполнительный механизм содержит корпус, электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, защитный кожух и ходовой элемент. Внутри корпуса имеются две герметично уплотненные полости, соединенные между собой через сапун. Обеспечивается полная герметичность линейного исполнительного механизма, повышение его надежности и долговечности, расширение области использования механизма. 1 ил.

Линейный исполнительный механизм, содержащий корпус, электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, защитный кожух и ходовой элемент, отличающийся тем, что внутри корпуса имеются две герметично уплотненные полости, соединенные между собой через сапун.