電動推桿及其保護裝置和保護方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種電動推桿及其保護裝置，包括機械限位保護裝置、電氣限位保護裝置、軟件參數限位保護裝置和過電流保護裝置；機械限位保護裝置中旋轉螺桿的兩端設有不帶螺紋的光軸區；電氣限位保護裝置中兩個電氣限位行程開關的常閉觸點串聯在推桿電機供電電路中，位于旋轉螺桿的兩個光軸區域的內側，使線性運動螺母套筒在進入兩個光軸區域前，首先接觸電氣限位行程開關；軟件參數限位保護裝置中傾角檢測處理模塊與連桿機構的運動臂固定并隨著連桿機構運動時的角度變化進行檢測，檢測信號輸入到控制器中進行處理；過電流保護裝置的電流檢測器件串聯到電機供電電路中，檢測信號輸入到控制器中進行處理。本發明專利技術還公開了這種電動推桿多級保護方法。

Electric push rod, protection device and protection method thereof

The invention discloses an electric push rod and its protection device, including mechanical limiting protection device, electrical limit protection device and overcurrent protection device limiting protection device, software parameter; mechanical limit position protection device at both ends of the rotating screw axis is provided with a threaded area; electrical limit protection device in a normally closed contact two electrical limit stroke switch in series pushrod motor in the power supply circuit, two inside the area is located in the axis of rotating screw, the nut sleeve linear motion in the two axis region before the first contact with electrical limit switch limit; software parameter limit protection device in a moving arm angle detection module and the connecting rod the mechanism is fixed and the linkage moves with the change point detection, detection signal input to the controller for processing; overcurrent detection current protection device The measuring device is connected in series to the motor power supply circuit, and the detection signal is input into the controller for processing. The invention also discloses a multi-stage protection method for the electric push rod.

【技術實現步驟摘要】
電動推桿及其保護裝置和保護方法
：本專利技術涉及一種將旋轉運動改變為直線往復運動的電動推桿，特別是一種帶保護裝置的電動推桿和保護方法。
技術介紹
：電動推桿在戶外太陽能發電領域應用廣泛，一般是通過電機的轉動來帶動傳動機構、推動執行部件作直線往復運動，具有結構簡單、緊湊、傳動效率高、動作可靠等優點。電動推桿要在限定的范圍內進行往復運動，如果超出限定范圍，推桿內部的螺母將會與旋轉絲杠的端部產生干涉，損壞機械零件、或因堵轉電流增大而燒毀電機。目前，電動推桿采用內部增加行程開關進行終端限位的方式避免損壞，但由于行程開關屬于機械電氣元件，存在有限壽命問題，如果功能失效，將導致機械損壞的發生；有方案在電動推桿的螺桿兩端設計可容納螺母空轉的光軸，光軸部分沒有螺紋，可以使螺母進入光軸區域后無法再進一步移動，避免機械損壞，但需要人為調整恢復，導致停機損失；戶外運行時，會有瞬間大風情況出現，給電動推桿增加驅動負載，電機堵轉電流也隨之增大，造成電機線圈燒毀。
技術實現思路
：本專利技術的目的在于提供一種電動推桿，具有機械、電氣和軟件參數三級限位保護裝置和電機過流保護裝置，并通過保護裝置的保護動作流程設計，提高電動推桿的戶外運轉可靠性、增加使用年限，確保太陽能發電系統可以在戶外條件下長期運轉。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是：帶機械保護裝置的電動推桿，具有一個旋轉螺桿，旋轉螺桿與電機減速機的輸出端固定，隨著電機減速機的轉動而轉動；旋轉螺桿通過螺紋與線性運動螺母套筒相結合，將旋轉運動轉化為直線運動；線性運動螺母套筒在推桿套管中自由伸縮；所述的保護裝置位于旋轉螺桿的兩端位置，在這兩個部位設置了不帶螺紋的光軸區域，光軸區域的寬度可以容納線性運動螺母套筒的長度，當線性運動螺母套筒移動到光軸區域時，線性運動螺母套筒的螺牙與旋轉螺桿的螺牙脫離接觸，形成旋轉螺桿空轉、線性運動螺母套筒不再向極限位置方向移動的效果，有效避免了機械部件的損壞。一種帶電氣保護裝置的電動推桿，所述的電氣保護裝置，具有兩個行程開關，分別固定在線性運動螺母套筒的兩個極限位置；兩個行程開關的常閉觸點串聯在電機供電的主電路中；當線性運動螺母套筒向極限位置移動時，觸動行程開關動作，串聯在電機供電的主電路中的常閉觸點打開，直接切斷主電源，從而使線性運動螺母套筒停止運動，避免了電動推桿的機械部件永久損壞。一種帶軟件參數限位保護裝置的電動推桿，所述的軟件參數限位保護裝置，具有一個傾角檢測信號處理模塊，固定在電動推桿所帶動的連桿結構上，隨著連桿結構的擺動，檢測實際傾角的變化值。傾角檢測信號處理模塊通過通信線路與電動推桿的電源供電控制器相連接；將電動推桿伸縮行程的正中間位置所在的角度設定為零點基準，分別向兩端方向設定允許移動距離的參數，當線性運動螺母套筒的運動行程達到設定的允許移動距離參數時，傾角信號檢測處理模塊通過通信線路通知電動推桿的電源供電控制器停止供電。通過軟件參數限位保護裝置，避免了線性運動螺母套筒因為超過規定行程而造成機械損壞。一種帶過電流保護裝置的電動推桿，所述的過電流保護裝置包括電流檢測器件，該器件串聯接在電機供電電路中，輸出端接入控制器輸入端；當電動推桿所推動的連桿結構因為負載突然增大時，電流檢測器件的輸出信號相應增大，輸出信號傳入控制器后，控制器根據預先設定的電流閾值來決定是否切斷供電，從而保護電機線圈不受大電流沖擊而燒毀。一種帶機械、電氣和軟件參數三級限位保護裝置和電機過流保護裝置的電動推桿，所述的機械、電氣、軟件參數限位裝置與電機過流保護裝置的保護動作優先級順序和保護動作執行方法是：首先過電流保護裝置持續檢測電動推桿電機的驅動電流大小，當驅動電流大于控制器內設置的過電流保護閾值時，控制器停止向推桿電機供電，并產生過電流報警代碼；如果推桿電機驅動電流正常或者過電流保護裝置失效，則啟動軟件參數限位裝置來檢測推桿伸縮的實際位置，如果實際位置超過了軟件參數設定的允許范圍，則通知控制器停止向推桿電機供電；如果軟件參數限位裝置失效，則電動推桿的線性運動螺母套筒向兩端極限方向移動時，通過觸發電氣保護裝置的限位開關的方式，直接切斷電機供電電源，只允許反向驅動電源的電路導通；如果電氣保護裝置失效，電動推桿的線性運動螺母套筒繼續向極限方向移動，并移動到旋轉螺桿兩端的光軸部位，螺母將只是打滑，不會產生永久機械損壞。其進一步技術方案在于：將三級限位保護裝置和過電流保護裝置分為四個相互關聯的動作順序和保護等級，其中過電流保護裝置會在推桿電機運行的全過程起作用，而三級限位保護裝置的優先級順序和限定的推桿允許行程范圍由小到大，分別是軟件參數限位保護、電氣限位保護、機械限位保護。本專利技術的有益效果為：通過多級保護裝置避免了電動推桿的機械損害、降低了電機過電流燒毀的風險，提高了電動推桿在戶外運轉的可靠性，提高了系統長期運行的壽命。附圖說明：以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本專利技術。圖1是本專利技術的主要組成示意圖。其中：1-傾角檢測信號處理模塊；1.1-傾角信號輸出通道；2-線性運動螺母套筒；2.1-線性運動螺母套筒上的螺母；3-推桿套管；4-旋轉螺桿；4.1-旋轉螺桿外側光軸區；4.2-旋轉螺桿內側光軸區；5-推桿電機；6.1-連桿機構擺動臂；6.2-連桿機構固定臂；7.1-控制器；7.2-推桿電機供電電源；8.1-外側電氣限位行程開關；8.2-內側電氣限位行程開關；9-電機電流檢測器件；9.1-電流檢測信號輸出通道；10.1-電機供電電路正極；10.2-電機供電電路負極。圖2是保護裝置的保護動作流程圖。圖3是機械、電氣、軟件參數限位裝置對電動推桿允許行程范圍分級定義示意圖。其中：A、軟件參數限位保護裝置限定的推桿行程范圍；B、電氣限位保護裝置限定的推桿行程范圍；C、機械限位保護裝置限定的推桿行程范圍；具體實施方式：為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本專利技術。如圖1所示，本實施例的線性推桿，包括：由線性運動螺母套筒2和旋轉螺桿4的機械限位保護裝置。線性運動螺母套管2通過螺母2.1與旋轉螺桿4的螺紋進行配合，將旋轉螺桿4的旋轉運動轉化為線性運動螺母套管2的直線往復運動。當螺母2.1移動到旋轉螺桿4的旋轉螺桿外側光軸區4.1或旋轉螺桿內側光軸區4.2時，螺母與旋轉螺桿4的螺紋脫開，并且卡在旋轉螺桿外側光軸區4.1或旋轉螺桿內側光軸區4.2中停止繼續移動。由外側電氣限位行程開關8.1、內側電氣限位行程開關8.2、推桿電機5、推桿電機供電電源7.2、電機供電電路正極10.1和電機供電電路負極10.2組成電氣限位保護裝置。外側電氣限位行程開關8.1固定在推桿套管3的外側、靠近旋轉螺桿外側光軸區4.1，內側電氣限位行程開關8.2固定在推桿套管3的內側、靠近旋轉螺桿內側光軸區4.2；外側電氣限位行程開關8.1和內側電氣限位行程開關8.2的常閉觸點分別串聯在推桿電機5的供電電路正極10.1回路。當線性運動螺母套筒2的螺母2.1向內側或外側極限位置移動時，觸發外側電氣限位行程開關8.1或內側電氣限位行程開關8.2，相應的常閉觸點打開，切斷電機供電電路，使電機停轉。由傾角檢測信號處理模塊1、傾角信號輸出通道1.1、控制器7.1、推桿電機供電電源7.2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
電動推桿動推桿及其保護裝置，其特征在于，包括：機械限位保護裝置、電氣限位保護裝置、軟件參數限位保護裝置和過電流保護裝置；所述的機械限位保護裝置中旋轉螺桿的兩端設有不帶螺紋的光軸區；所述的電氣限位保護裝置中兩個電氣限位行程開關的常閉觸點串聯在推桿電機供電電路中，位于旋轉螺桿的兩個光軸區域的內側，使線性運動螺母套筒在進入兩個光軸區域前，首先接觸電氣限位行程開關；所述的軟件參數限位保護裝置中傾角檢測處理模塊與連桿機構的運動臂固定并隨著連桿機構運動時的角度變化進行檢測，檢測信號輸入到控制器中進行處理；所述的過電流保護裝置的電流檢測器件串聯到電機供電電路中，檢測信號輸入到控制器中進行處理。

【技術特征摘要】
1.電動推桿動推桿及其保護裝置，其特征在于，包括：機械限位保護裝置、電氣限位保護裝置、軟件參數限位保護裝置和過電流保護裝置；所述的機械限位保護裝置中旋轉螺桿的兩端設有不帶螺紋的光軸區；所述的電氣限位保護裝置中兩個電氣限位行程開關的常閉觸點串聯在推桿電機供電電路中，位于旋轉螺桿的兩個光軸區域的內側，使線性運動螺母套筒在進入兩個光軸區域前，首先接觸電氣限位行程開關；所述的軟件參數限位保護裝置中傾角檢測處理模塊與連桿機構的運動臂固定并隨著連桿機構運動時的角度變化進行檢測，檢測信號輸入到控制器中進行處理；所述的過電流保護裝置的電流檢測器件串聯到電機供電電路中，檢測信號輸入到控制器中進行處理。2.一種電動推桿多級保護方法，其特征在于，包括：在電動推桿的電機運行器件持續進行電流檢測和過電流保護動作，形成第0級保護；通過傾角檢測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊民，韓利生，李占岐，
申請(專利權)人：江蘇國電鐵塔有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32