[发明专利]采用塑料螺母的开槽式推杆装置及其加工方法

说明书

本发明涉及一种采用塑料螺母的开槽式推杆装置，包括输入轴、上壳体、下壳体、传动装置、丝杆、塑料螺母和金属管，所述塑料螺母为开槽式塑料螺母，所述塑料螺母的内壁面或外壁面上开制有周向环槽或螺旋槽，槽底到所述塑料螺母的外螺纹小径之间壁厚的留存厚度H≤4.0mm，或槽底到所述塑料螺母的内螺纹大径之间壁厚的留存厚度I≤3.0mm。本发明采用开槽式塑料螺母既具有良好的自润滑性能且不需要频繁加油，又能够在温差较大的恶劣温度环境和承受较大载荷的情况下不会轴向胀死。特别适用于太阳能发电追日跟踪支架推杆装置及科学实验、极地考察、深海探测、沙漠等特殊环境和场合。本发明还涉及一种采用塑料螺母的开槽式推杆装置的生产方法。

技术领域

本发明属于推杆装置技术领域，具体涉及采用塑料螺母的开槽式推杆装置及其加工方法，特别是适用于太阳能发电追日跟踪支架的推杆装置及其加工方法。

背景技术

采用太阳能发电装置进行发电的技术在全球范围内应用越来越普遍，为了实现太阳能发电装置对太阳能利用的最大化，现有的技术通过采用太阳能追日跟踪支架来实现太阳能发电装置中的太阳能帆板跟随太阳的不同空间角度位置进行升降和/或角度的实时调节，而太阳能追日跟踪支架的升降和/或角度的调节功能都是通过采用推杆装置来实现。由于太阳能发电装置使用的户外环境恶劣，通常情况下需要耐受-30℃～70℃的环境温度进行工作，并且太阳能发电装置需要在大风中工作，风力对太阳能发电装置产生的作用力较大，因此这就对推杆装置的使用有着严苛的要求，要求每套推杆装置必须要满足能承受不小于3吨的静载荷，并同时需要满足能承受不小于1吨的动载荷。

为满足于太阳能追日跟踪支架能在-30℃～70℃的环境温度下正常工作，并能满足承受不小于3吨的静载荷及承受不小于1吨的动载荷，同时工作寿命不少于5000小时。位于实现太阳能追日跟踪支架的升降和/或角度调节功能的推杆装置，其设计使用寿命要求为达到升降和/或角度调节大于10000次循环，其中丝杆和螺母起着至关重要的作用，为降低丝杆和螺母在往复螺旋运动中产生磨损，通常丝杆都是采用的金属材质，但螺母通常更多的会采用铜螺母和塑料螺母。

对于铜螺母而言存在如下的优点：1.铜螺母在温度变化较大的恶劣气温环境下使用，具有强度高能承受较大的静载荷和动载荷；2.铜螺母线膨胀系数小，随着环境温度的升高和降低，不会存在轴向胀死的问题。但铜螺母的缺点在于：铜螺母在温度变化较大的恶劣气温环境下使用其自润滑能力差，在1吨的动载下，以铜螺母升降距离1米为例,升降次数不足150次，就必须频繁加润滑油脂才能保证其与丝杆进行螺旋传动过程中运动的顺畅。如不加润滑油脂升降次数达到200次左右，丝杆就能把铜螺母完全磨损，造成整个推杆装置丧失工作能力。一般一个太阳能发电场有成千上万个推杆装置，经常性的加注润滑油脂需要投入的巨大的成本、人力和物力。

对于塑料螺母而言存在的优点在于：具有良好的自润滑性能，加一次润滑脂即可满足整个寿命周期内的润滑，不需要频繁添加润滑油就能保证其与丝杆进行螺旋传动过程的顺畅。但塑料螺母有如下的缺点：塑料材质强度差无法承受较大的静载荷和动载荷，如果通过增加单个螺母长度来达到承受较高的静载荷和动载荷,在温度变化较大的恶劣气温环境下使用，会由于塑料材质线胀系数大而会产生轴向胀死。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种既具有良好的自润滑性能且不需要频繁加油，又能够在温差较大的恶劣温度环境和承受较大载荷的情况下不会轴向胀死的采用塑料螺母的开槽式推杆装置。

本发明的第二目的是提供一种既具有良好的自润滑性能且不需要频繁加油，又能够在温差较大的恶劣温度环境和承受较大载荷的情况下不会轴向胀死的采用塑料螺母的开槽式推杆装置的生产方法。