本實(shí)用新型屬于機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)中，有時需要對隨主軸轉(zhuǎn)動的零部件進(jìn)行軸向位移調(diào)節(jié)，常見的撥叉機(jī)構(gòu)多用于轉(zhuǎn)速較低的場合，轉(zhuǎn)子位移所需的力量較小的應(yīng)用場合。而某些對位移調(diào)節(jié)的精度有較高要求或高速轉(zhuǎn)子需要軸向位移調(diào)節(jié)的場合，或者轉(zhuǎn)子位移所需的力量較大的場合，則需要特殊設(shè)計。2000年3月22日公開的中國專利公開第CN1248354A號，公開了一種可調(diào)節(jié)磁耦合器，其第一推拉機(jī)構(gòu)核心是一種端面凸輪機(jī)構(gòu)，需要兩套角接觸軸承組合作為核心部件，2013年01月23日公開的中國專利公告第CN202696418U號，公開了一種可調(diào)節(jié)磁耦合器，涉及轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的核心是一種端面凸輪機(jī)構(gòu)，需要兩套角接觸軸承組合作為核心部件。

2016年04月20日公開的中國專利公告第CN105515277A號，公開了一種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，涉及轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)，其核心是采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)，通過電機(jī)加速或減速驅(qū)動的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，非接觸驅(qū)動，無需采用軸承。

現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的缺陷在于：其一，現(xiàn)有的這類調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，是以軸承單元為核心部件構(gòu)建的，加工精度要求較高，更重要的是軸承的壽命是整體產(chǎn)品壽命的最薄弱的環(huán)節(jié)，盡管不是頻繁調(diào)節(jié)，但軸承一直隨轉(zhuǎn)子一起處于工作狀態(tài)，常見的故障大多數(shù)是因?yàn)檩S承損壞，并且更換極不方便。其二，現(xiàn)有的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電控驅(qū)動方式是采用復(fù)雜的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，將小型電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動力傳遞作用于驅(qū)動零件上，環(huán)節(jié)很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時使可靠性降低。其三，通過電機(jī)加速或減速的方法，比前期的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式具有很大的進(jìn)步，但是拘泥于空間要求較高，其電機(jī)和電控單元的實(shí)現(xiàn)仍稍顯復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種制動式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

一種制動式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括主軸、轉(zhuǎn)子、間接制動單元、直接制動單元、制動換向機(jī)構(gòu)以及制動裝置；轉(zhuǎn)子安裝于主軸上，能夠隨主軸同步旋轉(zhuǎn)，且能夠相對于主軸進(jìn)行軸向滑移；轉(zhuǎn)子上繞主軸軸向設(shè)有絲杠螺紋；間接制動單元和直接制動單元套設(shè)于主軸上，能夠相對于主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，軸向通過限位機(jī)構(gòu)限位；直接制動單元包括絲杠螺母；絲杠螺母的螺母螺紋與轉(zhuǎn)子的絲杠螺紋配合，形成一對絲杠螺母機(jī)構(gòu)；所述制動裝置用于選擇對間接制動單元或直接制動單元施加制動力；直接制動單元與間接制動單元之間設(shè)置制動換向機(jī)構(gòu)；所述制動換向機(jī)構(gòu)用于在間接制動單元上施加制動力時，使轉(zhuǎn)子的軸向位移方向與在直接制動單元上施加制動力時轉(zhuǎn)子的軸向位移方向相反。

進(jìn)一步的，所述制動裝置為電磁/永磁制動裝置或機(jī)械制動裝置。

進(jìn)一步的，直接制動單元還包括與絲杠螺母相互固定的第二齒圈；直接制動單元還包括固定于絲杠螺母外周的直接制動單元的磁感應(yīng)體；間接制動單元包括第一齒圈；第一齒圈套設(shè)于第二齒圈外周；第一齒圈與第二齒圈之間設(shè)有若干惰輪，惰輪同時與第一齒圈和第二齒圈嚙合；間接制動單元還包括間接制動單元的磁感應(yīng)體；間接制動單元的磁感應(yīng)體與第一齒圈固定連接。

進(jìn)一步的，所述制動裝置包括設(shè)置于間接制動單元的磁感應(yīng)體外周的若干間接制動電磁鐵軛或間接制動永磁磁軛；所述制動裝置還包括設(shè)置于直接制動單元的磁感應(yīng)體外部的若干直接制動電磁鐵軛或直接制動永磁磁軛。

進(jìn)一步的，主軸上設(shè)有軸肩；間接制動單元包括軸向定位夾板，軸向定位夾板套在軸肩上，使間接制動單元能夠相對于主軸旋轉(zhuǎn)，但軸向限位。

進(jìn)一步的，直接制動單元在主軸上通過檔圈進(jìn)行軸向限位。

進(jìn)一步的，外部動力帶動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸帶動轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，直接制動單元、間接制動單元與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)；調(diào)整轉(zhuǎn)子延軸向朝第一方向移動時，通過制動裝置使直接制動單元制動，使得直接制動單元與轉(zhuǎn)子之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子在主軸軸向上朝第一方向運(yùn)動；運(yùn)動至設(shè)定位置后，制動裝置取消對直接制動單元的制動力，直接制動單元恢復(fù)與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子停止在主軸軸向上朝第一方向運(yùn)動；

調(diào)整轉(zhuǎn)子延主軸軸向朝相反的第二方向運(yùn)動時，通過制動裝置使間接制動單元制動，此時，間接制動單元通過惰輪使得直接制動單元朝原有旋轉(zhuǎn)方向加速旋轉(zhuǎn)，使得直接制動單元與轉(zhuǎn)子之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子在主軸軸向上朝第二方向運(yùn)動；運(yùn)動至設(shè)定位置后，制動裝置取消對間接制動單元的制動力，間接制動單元、直接制動單元恢復(fù)與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子停止在主軸軸向上朝第二方向運(yùn)動。

進(jìn)一步的，所述第一方向與第二方向相反。

進(jìn)一步的，所述制動換向機(jī)構(gòu)在間接制動單元制動時，因間接制動單元的轉(zhuǎn)速低于固有轉(zhuǎn)速，使直接制動單元的轉(zhuǎn)速高于固有轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步的，所述換向加速機(jī)構(gòu)包括第一齒圈、與絲杠螺母相互固定的第二齒圈；第一齒圈與第二齒圈之間設(shè)有若干惰輪，惰輪同時與第一齒圈和第二齒圈嚙合；所述第一齒圈為間接制動單元的一部分，或者與間接制動單元固定連接。

進(jìn)一步的，直接制動單元和間接制動單元上均固定有永磁體，所述制動裝置包括通過接近直接制動單元或間接制動單元上永磁體進(jìn)行制動的磁感應(yīng)體。

進(jìn)一步的，磁感應(yīng)體優(yōu)選為低電阻率導(dǎo)體。

進(jìn)一步的，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括但不局限于梯形絲杠螺母副，滾珠絲杠螺母副，行星絲杠螺母副。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型通過設(shè)置與被調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子聯(lián)接的制動式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該制動式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個間接制動單元和一個直接制動單元；轉(zhuǎn)子以固有轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，控制直接制動單元制動，使得轉(zhuǎn)子能夠在主軸軸向上朝第一方向運(yùn)動；控制間接制動單元制動時，間接制動單元通過換向機(jī)構(gòu)帶動直接制動單元相對于轉(zhuǎn)子超過固有轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子能夠在主軸軸向上朝第二方向運(yùn)動。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，避免采用軸承，采用磁力制動可實(shí)現(xiàn)非接觸式轉(zhuǎn)子位移調(diào)節(jié)，采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)精度高，可調(diào)節(jié)位移范圍大，制作成本更低，并且易于操控，可使系統(tǒng)的壽命倍增。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1-1是圖1所示的轉(zhuǎn)子向右移動后，間距EF減小的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的直接制動單元與間接制動單元部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1電磁磁力制動部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2永磁磁力制動部分結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)號：1 主軸，1-1 軸肩，1-2 檔圈，2 轉(zhuǎn)子，2-1 絲杠螺紋，3 間接制動單元，3-1 第一齒圈，3-2 第一定位夾板，3-3 第二定位夾板，3-4 間接制動單元的磁感應(yīng)體，4 直接制動單元，4-1 第二齒圈，4-2 絲杠螺母，4-21 螺母螺紋，4-3 直接制動單元的磁感應(yīng)體，5 惰輪，6 磁隙，3A 間接制動電磁鐵軛，4A 直接制動電磁鐵軛，3B 間接制動永磁磁軛，4B 直接制動永磁磁軛。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

請參與圖1至圖3所示，本實(shí)用新型一種制動式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括主軸1、轉(zhuǎn)子2、間接制動單元3和直接制動單元4。

轉(zhuǎn)子2安裝于主軸1上，能夠隨主軸1同步旋轉(zhuǎn)，且能夠相對于主軸1進(jìn)行軸向滑移。轉(zhuǎn)子2上繞主軸1軸向設(shè)有絲杠螺紋2-1。

主軸1上設(shè)有軸肩1-1；間接制動單元3包括軸向定位夾板，軸向定位夾板套在軸肩1-1上，使間接制動單元3能夠相對于主軸1旋轉(zhuǎn)，但是不能在主軸1軸向進(jìn)行滑移。軸向定位夾板包括相互固定連接的第一定位夾板3-2和第二定位夾板3-3。

直接制動單元4包括相互固定的第二齒圈4-1和絲杠螺母4-2；第二齒圈4-1套在主軸1上，并由主軸1上設(shè)置的檔圈1-2進(jìn)行軸向限位，使得第二齒圈4-1能夠相對于主軸1旋轉(zhuǎn)，但是不能在主軸1軸向進(jìn)行滑移。絲杠螺母4-2的螺母螺紋4-21與轉(zhuǎn)子2的絲杠螺紋2-1配合，形成一對絲杠螺母機(jī)構(gòu)。

間接制動單元3還包括固定連接軸向定位夾板的連接第一齒圈3-1；第一齒圈3-1套設(shè)于第二齒圈4-1外周；第一齒圈3-1與第二齒圈4-1之間設(shè)有多個惰輪5，惰輪5同時與第一齒圈3-1和第二齒圈4-1嚙合。惰輪5的旋轉(zhuǎn)軸固定在軸肩1-1上。

間接制動單元3還包括間接制動單元的磁感應(yīng)體3-4；間接制動單元的磁感應(yīng)體3-4與軸向定位夾板和第一齒圈固定連接；間接制動單元的磁感應(yīng)體3-4套設(shè)于軸向定位夾板外周；間接制動單元的磁感應(yīng)體3-4外部設(shè)有若干間接制動電磁鐵軛3A。

直接制動單元4還包括固定于絲杠螺母4-2外周的直接制動單元的磁感應(yīng)體4-3，直接制動單元的磁感應(yīng)體4-3外部設(shè)有若干直接制動電磁鐵軛4A。

本實(shí)用新型一種制動式轉(zhuǎn)子雙向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使用時，主軸1被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，主軸1帶動轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)；在螺紋配合和摩擦力的作用下，直接制動單元4、間接制動單元3與轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)；需要調(diào)整轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝第一方向運(yùn)動時，向直接制動電磁鐵軛4A勵磁使直接制動單元4制動，使得直接制動單元4與轉(zhuǎn)子2之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝第一方向運(yùn)動；運(yùn)動至設(shè)定位置后，直接制動電磁鐵軛4A失磁，直接制動單元4恢復(fù)與轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子2停止在主軸1軸向上朝第一方向運(yùn)動。

需要調(diào)整轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝相反的第二方向運(yùn)動時，向間接制動電磁鐵軛3A勵磁，使間接制動單元3制動，此時，間接制動單元3通過惰輪使得直接制動單元4朝原有旋轉(zhuǎn)方向加速旋轉(zhuǎn)，使得直接制動單元4與轉(zhuǎn)子2之間形成了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差，此時，在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的作用下，轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上朝第二方向運(yùn)動；運(yùn)動至設(shè)定位置后，間接制動電磁鐵軛3A失磁，間接制動單元3、直接制動單元4恢復(fù)與轉(zhuǎn)子2同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差消失，轉(zhuǎn)子2停止在主軸1軸向上朝第二方向運(yùn)動。

制動單元與電磁鐵軛之間設(shè)置磁隙6。

實(shí)施例2

請參閱圖4所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同；區(qū)別點(diǎn)在于將間接制動電磁鐵軛3A和直接制動電磁鐵軛4A替換為間接制動永磁磁軛3B和直接制動永磁磁軛4B，制動時，將間接制動永磁磁軛3B或直接制動永磁磁軛4B靠近間接制動單元3或直接制動單元4，使間接制動單元3或直接制動單元4制動，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)子2在主軸1軸向上進(jìn)行相對滑移。

非制動時，不在磁感應(yīng)體上施加磁場；制動時將永磁體具有的磁場施加在磁感應(yīng)體上，施加方法可以是位移接近，磁極旋轉(zhuǎn)、解除磁極短路等。

制動單元與永磁磁軛之間設(shè)置磁隙6。

實(shí)施例3

請參閱圖4所示，實(shí)施例3與實(shí)施例2基本相同，在直接制動單元和間接制動單元上裝入永磁體，制動時，將磁感應(yīng)體優(yōu)選為低電阻率導(dǎo)體接近直接制動單元或間接制動單元，實(shí)現(xiàn)制動，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位移。

制動單元與磁感應(yīng)體之間設(shè)置磁隙。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以采用機(jī)械或其他類制動裝置對間接制動單元3或直接制動單元4進(jìn)行制動，以控制轉(zhuǎn)子2在主軸1軸上進(jìn)行雙向滑移。