[发明专利]一种内部气压差动助力电动缸

权利要求书

1.一种内部气压差动助力电动缸，其特征在于：其包括伺服电机、连接装置、丝杠、缸筒、活塞杆、导向装置、带孔活塞和丝母；所述伺服电机、连接装置以及导向装置均为密封件；

所述伺服电机包括伺服电机本体、散热密封罩以及高导热填充材料；所述散热密封罩为端部有底的筒形结构，所述散热密封罩套设在伺服电机外并与连接装置固定密封连接；散热密封罩设置有内外密封接线座，所述散热密封罩与伺服电机间填充有高导热填充材料；

所述伺服电机本体包括伺服电机转子和伺服电机定子，所述伺服电机转子与所述伺服电机定子之间安装有高导磁密封套，伺服电机与连接装置固定连接后，高导磁密封套通过连接装置与缸筒的下腔构成密封腔；

所述伺服电机定子与所述连接装置密封固定连接，所述伺服电机转子借助于所述连接装置与丝杠连接，所述丝杠与所述连接装置构成回转密封，所述连接装置与缸筒的下端固定密封连接，所述丝杠的中心线与缸筒中心线共线；

所述导向装置与缸筒上端固定连接，活塞杆为上端有底的具有内部空腔的中空管，所述活塞杆与缸筒上端的导向装置滑动配合，所述带孔活塞与活塞杆固定连接并与缸筒内壁滑动密封配合，所述活塞杆将缸筒分割为封闭的上腔和下腔，所述带孔活塞设置有一个或多个用于连通缸筒上腔和下腔的第一流孔以及用于连通活塞杆内腔的一个或多个的第二流孔；所述丝母与带孔活塞固定连接，所述带孔活塞、活塞杆、丝母分别与缸筒的中心线共线，丝母与丝杠构成螺旋副；所述缸筒的上腔和下腔内分别充满惰性高压气体，由于上腔和下腔分别与活塞杆内腔连通，上腔和下腔的腔内气压相同，而带孔活塞上表面和下表面面积不同，则会形成一个朝推杆伸出方向的压力差，从而形成助力；

在使用时，气压差动助力电动缸内部预先充入高压气体，使电动缸内部活塞上表面和下表面产生压力差，形成作用在推杆上向外的推力，正常工作时，总推力F＝f_电+Δf，其中，F为总推力，f_电为电动缸自身的电机工作带动推杆产生的推力，Δf为气压差产生的恒定推力；

电动缸自身的电机工作带动推杆产生的推力f_电能通过电机的功率进行调节；

气压差产生的恒定推力Δf能够通过调整预先充入腔体的气体压强来控制；

所述散热密封罩与伺服电机本体的外壳为一体设置，伺服电机转子的转轴与丝杠中心线共线，伺服电机本体与连接装置固定连接后，伺服电机本体的外壳通过连接装置与缸筒下腔构成密闭腔体；

所述伺服电机转子的转轴与丝杠为一体设置，伺服电机定子的法兰与连接装置固定密封连接，连接装置设置有多个孔，丝杠与连接装置的孔构成转动副，孔内转动副处设置有回转密封环。

2.根据权利要求1所述的内部气压差动助力电动缸，其特征在于：所述连接装置包括密封连接块、联轴器、轴承、端盖和锁紧螺母，密封连接块的第一端与密封伺服电机法兰固定密封连接，密封连接块的第二端与缸筒固定密封连接，密封连接块设置有圆孔，丝杠通过轴承与圆孔构成转动副，在圆孔转动副处设置有回转密封环，通过锁紧螺母和轴承及端盖实现轴向定位，丝杠通过联轴器与伺服电机转子同轴连接。

3.根据权利要求1所述的内部气压差动助力电动缸，其特征在于：所述连接装置包括密封连接块、轴承、端盖、锁紧螺母、一对同步带轮组和同步带；密封连接块为箱型，密封连接块的上端面的第一侧设有凸台孔，密封连接块的上端面的第二侧设有通孔，凸台孔和通孔的中心线平行，密封连接块的下端面为能拆卸密封盖板；密封连接块上端面第二侧的通孔与伺服电机法兰固定密封连接，密封连接块上端面第一侧的凸台孔与缸筒下端固定密封连接；丝杠通过轴承与密封连接块上端面第一侧的凸台孔构成转动副，通过锁紧螺母和轴承及端盖实现轴向定位，凸台孔转动副处设置有回转密封环；一对同步带轮分别安装在伺服电机转轴和丝杠上，通过同步带实现传动。