1.本实用新型涉及电缸技术领域，特别是一种多级大行程伸缩电缸。
背景技术：2.随着伺服系统的成熟与各个领域的应用，作为执行机构的电缸也逐渐走入大众的视野。电缸，既保持液压缸与气缸的伸缩模式，又改变了液压缸与气缸的驱动原理。电缸，以电机或伺服电机为动力直驱，通过转换机构将旋转运动转化为直线伸缩运动。
3.目前常见电缸为多级小行程形式，受小行程影响，电缸的应用领域也受到局限，主要应用在以轻工业为主的技术领域。
4.目前电缸的小行程窘态是其本身结构受机加工的影响与制约。现有电缸结构自二级起为内导向滑键槽，内导向滑键槽多为线切割切制而成，而切制长度 (电缸单级行程)受线切割机的工作行程(多数为1米以内)限制。由此，现有电缸受其结构影响仅能局限在小行程范围内。
5.电缸的出现摆脱了对于液压缸与气缸的依赖，电缸的环境适用性更强。对于重工业与国防工业，电缸是一个不二选择，但其小行程窘态，目前仅能徘徊于二者门前。
技术实现要素：6.为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种能提高电缸行程的多级大行程伸缩电缸。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种多级大行程伸缩电缸，包括首级固定模块、中间级伸缩模块和末级伸缩模块，所述中间级伸缩模块有一个或多个；所述首级固定模块、中间级伸缩模块和末级伸缩模块依次串联成整体机构；
8.所述首级固定模块包括固定臂、首级连板、首级支座、首级丝杠和首级锁紧丝母；所述固定臂为方筒形；所述首级连板有两块，均为外方内圆形；所述首级连板的外侧面固定在固定臂内，首级连板的内环面固定在首级支座的外圆柱面上；所述首级支座外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述首级丝杠通过首级轴承组件装配在首级支座的三段阶梯状圆孔中；所述首级锁紧丝母锁紧在首级丝杠上、且位于首级轴承组件的右侧；所述首级丝杠的外传动螺纹面上的两侧沿轴向分别开设外导向键槽；
9.所述首级丝杠的右端为动力源连接端、另一端与中间级空心丝杠连接；
10.所述首级轴承组件包括左轴承单元和右轴承单元，所述右轴承单元包括深沟球轴承、轴承间隔垫和推力轴承，所述深沟球轴承通过轴承间隔垫与推力轴承从右到左顺序连接；所述左轴承单元与右轴承单元结构相同、位置左右对称；
11.所述中间级伸缩模块包括中间级伸缩臂、中间级连板、中间级传动丝母、中间级丝杠安装座、中间级空心丝杠、中间级导向键、中间级锁紧丝母、中间级连接螺钉和中间级紧定螺钉；
12.所述中间级伸缩臂为方筒形；所述中间级连板有两块，均为外方内圆形；所述中间
级连板的外侧面固定在中间级伸缩臂内，中间级连板的内环面固定在中间级传动丝母的外圆柱面上；所述中间级传动丝母外侧为圆柱面，内侧为两段阶梯状圆孔；所述中间级丝杠安装座安装在中间级传动丝母的两段阶梯状圆孔的大圆孔中，并通过中间级连接螺钉连接；所述中间级丝杠安装座外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述中间级空心丝杠通过中间级轴承组件装配在中间级丝杠安装座的三段阶梯状圆孔中，中间级空心丝杠与中间级传动丝母通过螺纹配合；所述中间级锁紧丝母锁紧在中间级空心丝杠上、且位于中间级轴承组件的右侧；
13.所述中间级空心丝杠的内腔为圆柱面，且在内腔的右端两侧沿轴向分别开设导向键槽；中间级空心丝杠的外表面为外传动螺纹，且在外表面两侧沿轴向分别开设外导向键槽；
14.所述中间级导向键装配在中间级空心丝杠的内腔的导向键槽内，通过中间级紧定螺钉固定；
15.当中间级伸缩模块为一个时，所述中间级空心丝杠通过中间级导向键与首级丝杠滑动连接；所述中间级伸缩臂的右段嵌套在固定臂内、并沿固定臂滑动；
16.当中间级伸缩模块为多个时，所述中间级空心丝杠通过中间级导向键与右侧中间级伸缩模块的中心级空心丝杠滑动连接；所述中间级伸缩臂的右段嵌套在右侧中间级伸缩模块的中间级伸缩臂内、并沿右侧中间级伸缩模块的中间级伸缩臂滑动；
17.所述中间级轴承组件的结构与首级轴承组件结构相同，尺寸不同；
18.所述末级伸缩模块包括末级伸缩臂、末级传动丝母、末级丝杠安装座、末级空心丝杠、末级导向键、末级锁紧丝母、末级连接螺钉和末级紧定螺钉；
19.所述末级伸缩臂为方筒形；所述末级传动丝母外侧为圆柱面，内侧为两段阶梯状圆孔；所述末级传动丝母外侧与末级伸缩臂内侧固定连接；所述末级丝杠安装座安装在末级传动丝母的两段阶梯状圆孔的大圆孔中，并通过末级连接螺钉连接；所述末级丝杠安装座外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述末级空心丝杠通过末级轴承组件装配在末级丝杠安装座的三段阶梯状圆孔中，末级空心丝杠与末级传动丝母通过螺纹配合；所述末级锁紧丝母锁紧在末级空心丝杠上、且位于末级轴承组件的右侧；
20.所述末级空心丝杠的内腔为圆柱面，且在内腔右端两侧沿轴向分别开设导向键槽；末级空心丝杠的外表面为外传动螺纹，且在外表面两侧沿轴向分别开设外导向键槽；
21.所述末级导向键装配在末级空心丝杠的内腔的导向键槽内，通过末级紧定螺钉固定；
22.当中间级伸缩模块为一个时，所述末级空心丝杠通过末级导向键与中间级空心丝杠滑动连接；所述末级伸缩臂的右段嵌套在中间级伸缩臂内、并沿中间级伸缩臂滑动；
23.当中间级伸缩模块为多个时，所述末级空心丝杠通过末级导向键与右侧中间级伸缩模块的中间级空心丝杠滑动连接；所述末级伸缩臂的右段嵌套在右侧中间级伸缩模块的中间级伸缩臂内、并沿右侧中间级伸缩模块的中间级伸缩臂滑动；
24.所述末级轴承组件的结构与中间级轴承组件结构相同。
25.进一步地，所述中间级导向键通过两个中间级紧定螺钉固定装配在中间级空心丝杠的内腔的导向键槽内。
26.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
27.1、本实用新型将传统电缸的丝杠的内导向键槽改变为外导向键槽，由于外导向键槽丝杠不受加工设备影响，可以采用龙门铣床进行加工，单根丝杠行程可达几米或十几米，因此大大提高了单级电缸的行程。
28.2、本实用新型可进行多级组合，多级组合后的电缸行程可达十几米或几十米，彻底解决了制约电缸的行程问题。
附图说明
29.图1是本实用新型的结构示意图。
30.图2是图1的d-d剖面示意图。
31.图3是图1的e-e剖面示意图。
32.图4是本实用新型的首级固定模块的结构示意图。
33.图5是图4的a-a剖面示意图。
34.图6是本实用新型的中间级伸缩模块的结构示意图。
35.图7是图6的b-b剖面示意图。
36.图8是本实用新型的末级伸缩模块的结构示意图。
37.图9是图8的c-c剖面示意图。
38.图中：1-首级固定模块，2-中间级伸缩模块，3-末级伸缩模块，4-动力源连接端，11-固定臂，12-首级连板，13-首级支座，14-首级丝杠，15-首级锁紧丝母， 16-深沟球轴承，17-轴承间隔垫，18-推力轴承，19-外导向键槽；21-中间级伸缩臂，22-中间级连板，23-中间级传动丝母，24-中间级丝杠安装座，25-中间级空心丝杠，26-中间级导向键，27-中间级锁紧丝母，28-中间级连接螺钉，29-中间级紧定螺钉；31-末级伸缩臂，32-末级传动丝母，33-末级丝杠安装座，34-末级空心丝杠，35-末级导向键，36-末级锁紧丝母，37-末级连接螺钉，38-末级紧定螺钉。
具体实施方式
39.下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-9所示，一种多级大行程伸缩电缸，包括首级固定模块1、中间级伸缩模块2和末级伸缩模块3，所述中间级伸缩模块2有一个或多个；所述首级固定模块1、中间级伸缩模块2和末级伸缩模块3依次串联成整体机构；
40.所述首级固定模块1包括固定臂11、首级连板12、首级支座13、首级丝杠 14和首级锁紧丝母15；所述固定臂11为方筒形；所述首级连板12有两块，均为外方内圆形；所述首级连板12的外侧面固定在固定臂11内，首级连板12的内环面固定在首级支座13的外圆柱面上；所述首级支座13外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述首级丝杠14通过首级轴承组件装配在首级支座13 的三段阶梯状圆孔中；所述首级锁紧丝母15锁紧在首级丝杠14上、且位于首级轴承组件的右侧；所述首级丝杠14的外传动螺纹面上的两侧沿轴向分别开设外导向键槽19；
41.所述首级丝杠14的右端为动力源连接端4、另一端与中间级空心丝杠25连接；
42.所述首级轴承组件包括左轴承单元和右轴承单元，所述右轴承单元包括深沟球轴承16、轴承间隔垫17和推力轴承18，所述深沟球轴承16通过轴承间隔垫17与推力轴承18从
右到左顺序连接；所述左轴承单元与右轴承单元结构相同、位置左右对称；
43.所述中间级伸缩模块2包括中间级伸缩臂21、中间级连板22、中间级传动丝母23、中间级丝杠安装座24、中间级空心丝杠25、中间级导向键26、中间级锁紧丝母27、中间级连接螺钉28和中间级紧定螺钉29；
44.所述中间级伸缩臂21为方筒形；所述中间级连板22有两块，均为外方内圆形；所述中间级连板22的外侧面固定在中间级伸缩臂21内，中间级连板22 的内环面固定在中间级传动丝母23的外圆柱面上；所述中间级传动丝母23外侧为圆柱面，内侧为两段阶梯状圆孔；所述中间级丝杠安装座24安装在中间级传动丝母23的两段阶梯状圆孔的大圆孔中，并通过中间级连接螺钉28连接；所述中间级丝杠安装座24外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述中间级空心丝杠25通过中间级轴承组件装配在中间级丝杠安装座24的三段阶梯状圆孔中，中间级空心丝杠25与中间级传动丝母23通过螺纹配合；所述中间级锁紧丝母27锁紧在中间级空心丝杠25上、且位于中间级轴承组件的右侧；
45.所述中间级空心丝杠25的内腔为圆柱面，且在内腔的右端两侧沿轴向分别开设导向键槽；中间级空心丝杠25的外表面为外传动螺纹，且在外表面两侧沿轴向分别开设外导向键槽；
46.所述中间级导向键26装配在中间级空心丝杠25的内腔的导向键槽内，通过中间级紧定螺钉29固定；
47.所述中间级空心丝杠25通过中间级导向键26与首级丝杠14滑动连接；所述中间级伸缩臂21的右段嵌套在固定臂11内、并沿固定臂11滑动；
48.所述中间级轴承组件的结构与首级轴承组件结构相同，尺寸不同；
49.所述末级伸缩模块3包括末级伸缩臂31、末级传动丝母32、末级丝杠安装座33、末级空心丝杠34、末级导向键35、末级锁紧丝母36、末级连接螺钉37 和末级紧定螺钉38；
50.所述末级伸缩臂31为方筒形；所述末级传动丝母32外侧为圆柱面，内侧为两段阶梯状圆孔；所述末级传动丝母32外侧与末级伸缩臂31内侧固定连接；所述末级丝杠安装座33安装在末级传动丝母32的两段阶梯状圆孔的大圆孔中，并通过末级连接螺钉37连接；所述末级丝杠安装座33外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述末级空心丝杠34通过末级轴承组件装配在末级丝杠安装座33的三段阶梯状圆孔中，末级空心丝杠34与末级传动丝母32通过螺纹配合；所述末级锁紧丝母36锁紧在末级空心丝杠34上、且位于末级轴承组件的右侧；
51.所述末级空心丝杠34的内腔为圆柱面，且在内腔右端两侧沿轴向分别开设导向键槽；末级空心丝杠34的外表面为外传动螺纹，且在外表面两侧沿轴向分别开设外导向键槽；
52.所述末级导向键35装配在末级空心丝杠34的内腔的导向键槽内，通过末级紧定螺钉38固定；
53.所述末级空心丝杠34通过末级导向键35与中间级空心丝杠25滑动连接；所述末级伸缩臂31的右段嵌套在中间级伸缩臂21内、并沿中间级伸缩臂21滑动；
54.所述末级轴承组件的结构与中间级轴承组件结构相同。
55.进一步地，所述中间级导向键26通过两个中间级紧定螺钉29固定装配在中间级空心丝杠25的内腔的导向键槽内。
56.本实用新型工作时，动力源带动首级丝杠14旋转，首级丝杠14依次带动中间级空
心丝杠25和末级空心丝杠34旋转，中间级空心丝杠25和末级空心丝杠34分别通过中间级传动丝母23和末级传动丝母32带动中间级伸缩臂21和末级伸缩臂31伸出或缩回。
57.本实用新型的左右方向仅相对于图1。本实用新型的图1为三级大行程电缸的实施例。
58.本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。
技术特征：1.一种多级大行程伸缩电缸，其特征在于：包括首级固定模块(1)、中间级伸缩模块(2)和末级伸缩模块(3)，所述中间级伸缩模块(2)有一个或多个；所述首级固定模块(1)、中间级伸缩模块(2)和末级伸缩模块(3)依次串联成整体机构；所述首级固定模块(1)包括固定臂(11)、首级连板(12)、首级支座(13)、首级丝杠(14)和首级锁紧丝母(15)；所述固定臂(11)为方筒形；所述首级连板(12)有两块，均为外方内圆形；所述首级连板(12)的外侧面固定在固定臂(11)内，首级连板(12)的内环面固定在首级支座(13)的外圆柱面上；所述首级支座(13)外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述首级丝杠(14)通过首级轴承组件装配在首级支座(13)的三段阶梯状圆孔中；所述首级锁紧丝母(15)锁紧在首级丝杠(14)上、且位于首级轴承组件的右侧；所述首级丝杠(14)的外传动螺纹面上的两侧沿轴向分别开设外导向键槽(19)；所述首级丝杠(14)的右端为动力源连接端(4)、另一端与中间级空心丝杠(25)连接；所述首级轴承组件包括左轴承单元和右轴承单元，所述右轴承单元包括深沟球轴承(16)、轴承间隔垫(17)和推力轴承(18)，所述深沟球轴承(16)通过轴承间隔垫(17)与推力轴承(18)从右到左顺序连接；所述左轴承单元与右轴承单元结构相同、位置左右对称；所述中间级伸缩模块(2)包括中间级伸缩臂(21)、中间级连板(22)、中间级传动丝母(23)、中间级丝杠安装座(24)、中间级空心丝杠(25)、中间级导向键(26)、中间级锁紧丝母(27)、中间级连接螺钉(28)和中间级紧定螺钉(29)；所述中间级伸缩臂(21)为方筒形；所述中间级连板(22)有两块，均为外方内圆形；所述中间级连板(22)的外侧面固定在中间级伸缩臂(21)内，中间级连板(22)的内环面固定在中间级传动丝母(23)的外圆柱面上；所述中间级传动丝母(23)外侧为圆柱面，内侧为两段阶梯状圆孔；所述中间级丝杠安装座(24)安装在中间级传动丝母(23)的两段阶梯状圆孔的大圆孔中，并通过中间级连接螺钉(28)连接；所述中间级丝杠安装座(24)外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述中间级空心丝杠(25)通过中间级轴承组件装配在中间级丝杠安装座(24)的三段阶梯状圆孔中，中间级空心丝杠(25)与中间级传动丝母(23)通过螺纹配合；所述中间级锁紧丝母(27)锁紧在中间级空心丝杠(25)上、且位于中间级轴承组件的右侧；所述中间级空心丝杠(25)的内腔为圆柱面，且在内腔的右端两侧沿轴向分别开设导向键槽；中间级空心丝杠(25)的外表面为外传动螺纹，且在外表面两侧沿轴向分别开设外导向键槽；所述中间级导向键(26)装配在中间级空心丝杠(25)的内腔的导向键槽内，通过中间级紧定螺钉(29)固定；当中间级伸缩模块(2)为一个时，所述中间级空心丝杠(25)通过中间级导向键(26)与首级丝杠(14)滑动连接；所述中间级伸缩臂(21)的右段嵌套在固定臂(11)内、并沿固定臂(11)滑动；当中间级伸缩模块(2)为多个时，所述中间级空心丝杠(25)通过中间级导向键(26)与右侧中间级伸缩模块(2)的中心级空心丝杠滑动连接；所述中间级伸缩臂(21)的右段嵌套在右侧中间级伸缩模块(2)的中间级伸缩臂(21)内、并沿右侧中间级伸缩模块(2)的中间级伸缩臂(21)滑动；所述中间级轴承组件的结构与首级轴承组件结构相同，尺寸不同；所述末级伸缩模块(3)包括末级伸缩臂(31)、末级传动丝母(32)、末级丝杠安装座
(33)、末级空心丝杠(34)、末级导向键(35)、末级锁紧丝母(36)、末级连接螺钉(37)和末级紧定螺钉(38)；所述末级伸缩臂(31)为方筒形；所述末级传动丝母(32)外侧为圆柱面，内侧为两段阶梯状圆孔；所述末级传动丝母(32)外侧与末级伸缩臂(31)内侧固定连接；所述末级丝杠安装座(33)安装在末级传动丝母(32)的两段阶梯状圆孔的大圆孔中，并通过末级连接螺钉(37)连接；所述末级丝杠安装座(33)外侧为圆柱面，内侧为三段阶梯状圆孔；所述末级空心丝杠(34)通过末级轴承组件装配在末级丝杠安装座(33)的三段阶梯状圆孔中，末级空心丝杠(34)与末级传动丝母(32)通过螺纹配合；所述末级锁紧丝母(36)锁紧在末级空心丝杠(34)上、且位于末级轴承组件的右侧；所述末级空心丝杠(34)的内腔为圆柱面，且在内腔右端两侧沿轴向分别开设导向键槽；末级空心丝杠(34)的外表面为外传动螺纹，且在外表面两侧沿轴向分别开设外导向键槽；所述末级导向键(35)装配在末级空心丝杠(34)的内腔的导向键槽内，通过末级紧定螺钉(38)固定；当中间级伸缩模块(2)为一个时，所述末级空心丝杠(34)通过末级导向键(35)与中间级空心丝杠(25)滑动连接；所述末级伸缩臂(31)的右段嵌套在中间级伸缩臂(21)内、并沿中间级伸缩臂(21)滑动；当中间级伸缩模块(2)为多个时，所述末级空心丝杠(34)通过末级导向键(35)与右侧中间级伸缩模块(2)的中间级空心丝杠(25)滑动连接；所述末级伸缩臂(31)的右段嵌套在右侧中间级伸缩模块(2)的中间级伸缩臂(21)内、并沿右侧中间级伸缩模块(2)的中间级伸缩臂(21)滑动；所述末级轴承组件的结构与中间级轴承组件结构相同。2.根据权利要求1所述一种多级大行程伸缩电缸，其特征在于：所述中间级导向键(26)通过两个中间级紧定螺钉(29)固定装配在中间级空心丝杠(25)的内腔的导向键槽内。
技术总结本实用新型公开了一种多级大行程伸缩电缸，包括首级固定模块、中间级伸缩模块和末级伸缩模块，所述中间级伸缩模块有一个或多个；所述首级固定模块、中间级伸缩模块和末级伸缩模块依次通过首级丝杠、中间级空心丝杠和末级空心丝杠串联成整体机构，所述首级丝杠、中间级空心丝杠和末级空心丝杠的外表面两侧均沿轴向分别开设外导向键槽。本实用新型将传统电缸的丝杠的内导向键槽改变为外导向键槽，由于外导向键槽丝杠不受加工设备影响，可以采用龙门铣床进行加工，单根丝杠行程可达几米或十几米，因此大大提高了单级电缸的行程。本实用新型可进行多级组合，多级组合后的电缸行程可达十几米或几十米，彻底解决了制约电缸的行程问题。题。题。
技术研发人员：马晓飞 徐挺 李岗 谢永福 朱秀艳 孟雪 毛瑞臣 洪铎
受保护的技术使用者：大连铁联铁路器材制造有限公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/7/5
