一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，由水液壓驅(qū)動(dòng)部分、位置檢測部分和前后關(guān)節(jié)連接部分組成；位置檢測部分和水液壓驅(qū)動(dòng)部分通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子輸出軸連接實(shí)現(xiàn)。水液壓驅(qū)動(dòng)部分由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件、驅(qū)動(dòng)定子組成，并通過左滾動(dòng)軸承、右滑動(dòng)軸承支撐定位，以及采用密封O型圈、密封格萊圈防止泄漏；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封格萊圈、轉(zhuǎn)子O型密封圈、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子右端蓋構(gòu)成，轉(zhuǎn)子緊固安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，將轉(zhuǎn)子與端蓋接觸的表面涂抹密封膠，將右端蓋內(nèi)孔涂抹密封膠安裝在轉(zhuǎn)子一側(cè)，并通過轉(zhuǎn)子預(yù)緊螺釘將轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子右端蓋鎖緊，組裝成一個(gè)整體組件。本發(fā)明適用于水下作業(yè)機(jī)械手的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)。
【專利說明】一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種驅(qū)動(dòng)裝置，具體地說是水下驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋蘊(yùn)藏著豐富的生物資源和礦產(chǎn)資源，人類對海洋的開發(fā)和利用，離不開水下作業(yè)設(shè)備。水下機(jī)械手是水下作業(yè)設(shè)備常配置的作業(yè)工具，而水下液壓機(jī)械手作為其重要分支成為研究熱點(diǎn)。水下液壓機(jī)械手具有較大的驅(qū)動(dòng)力矩以及平穩(wěn)性較好的優(yōu)點(diǎn)，液壓系統(tǒng)具有更好的重量功率比，有利于減小機(jī)械手的整體重量和體積；但近幾年來，隨著人們對水下液壓機(jī)械手環(huán)保性、安全性和節(jié)能性要求的增加，基于以淡水或海水作為驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的水液壓技術(shù)越來越受到重視。
[0003]目前，適用于水下機(jī)械手的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)技術(shù)較為成熟，如中國專利申請?zhí)枮?00810063943.3、名稱為“水下機(jī)械手上臂”以及中國專利申請?zhí)枮?00810063942.9、名稱為“水下機(jī)械手肩關(guān)節(jié)”的專利文件中，機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)裝置為直線液壓缸，由直線液壓缸構(gòu)成的機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置限制該關(guān)節(jié)所能轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍；中國專利申請?zhí)?01110233303.4、名稱為“一種水下液壓機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)”的專利文件中，機(jī)械手驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)形式為螺旋擺動(dòng)缸，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、體積和重量較大，而且不涉及關(guān)節(jié)作業(yè)信息的反饋。
[0004]由于淡水或海水粘度等特性與常用液壓油有較大的區(qū)別，導(dǎo)致上述等常用的液壓關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置存在較大的內(nèi)泄漏、外泄漏以及材料等不能滿足使用要求；同時(shí)為提高機(jī)械手的控制精度，機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置需設(shè)計(jì)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)。因此設(shè)計(jì)一種新型、高效并具有閉環(huán)反饋的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用于水液壓機(jī)械手上，該裝置需要在結(jié)構(gòu)以及密封方式上有較大改進(jìn)，以減少內(nèi)泄漏和防止外泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供機(jī)械手在水下作業(yè)的驅(qū)動(dòng)力的一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是:包括水液壓驅(qū)動(dòng)部分、位置檢測部分、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼、關(guān)節(jié)左端蓋、關(guān)節(jié)右端蓋，水液壓驅(qū)動(dòng)部分和位置檢測部分安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼里，水液壓驅(qū)動(dòng)部分包括驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)定子、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，驅(qū)動(dòng)定子固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼內(nèi)壁上，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸相固連，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在驅(qū)動(dòng)定子旁，關(guān)節(jié)左端蓋和關(guān)節(jié)右端蓋分別固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼的左右兩側(cè)，關(guān)節(jié)左端蓋和關(guān)節(jié)右端蓋通過前關(guān)節(jié)連接板相連，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸分別通過左滾動(dòng)軸承和右滑動(dòng)軸承與關(guān)節(jié)左端蓋和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼相配合，位置檢測部分包括旋轉(zhuǎn)變壓器、卡簧，旋轉(zhuǎn)變壓器包括旋轉(zhuǎn)變壓器定子、旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子過盈安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)變壓器定子位于旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子外部，卡簧卡在旋轉(zhuǎn)變壓器定子和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上，旋轉(zhuǎn)變壓器定子通過卡簧螺釘固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上，卡簧螺釘中部穿過卡簧，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上安裝水液壓管接頭、電纜水密連接頭，水液壓管接頭設(shè)置通孔，通孔連通至轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼內(nèi)部，從水液壓管接頭進(jìn)入的液體驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸相對于驅(qū)動(dòng)定子旋轉(zhuǎn)，電纜水密連接頭通過電纜線連接旋轉(zhuǎn)變壓器定子。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子相對于驅(qū)動(dòng)定子的旋轉(zhuǎn)角度為180度?270度。
[0010]2、右滑動(dòng)軸承與旋轉(zhuǎn)變壓器之間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上設(shè)置開式密封溝槽，開式密封溝槽里安裝中部密封格萊圈，中部密封格萊圈與右滑動(dòng)軸承過盈配合后形成閉式溝槽實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸動(dòng)密封；關(guān)節(jié)右端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼之間通過端蓋O型密封圈密封；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)定子與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼之間設(shè)置轉(zhuǎn)子右端蓋，轉(zhuǎn)子右端蓋套裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子右端蓋和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子之間涂抹密封膠，轉(zhuǎn)子右端蓋上與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸接觸的面上設(shè)置密封槽，密封槽里設(shè)置轉(zhuǎn)子O型密封圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子右端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼相接觸處設(shè)置溝槽，溝槽里均安裝轉(zhuǎn)子密封格萊圈；電纜水密連接頭與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼之間通過水密頭O型密封圈實(shí)現(xiàn)端面靜密封。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0012]1.利用海水或淡水作為機(jī)械手液壓介質(zhì)，為機(jī)械手設(shè)計(jì)了一種重量輕、體積小、安裝方便、驅(qū)動(dòng)力大以及無污染的水下液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0013]2.采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，通過設(shè)計(jì)統(tǒng)一的關(guān)節(jié)連接方式可將機(jī)械手的各自由度關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)模塊相互替換，滿足關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置通用性和互換性的要求。
[0014]3.利用位置檢測裝置采集水下機(jī)械手關(guān)節(jié)作業(yè)的角度角加速度信號，并將其傳遞回機(jī)械手控制系統(tǒng)中，形成水下機(jī)械手閉環(huán)反饋。
[0015]4.將水液壓驅(qū)動(dòng)裝置以及位置檢測裝置集成在機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置中，使關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，提高了機(jī)械手關(guān)節(jié)零部件及內(nèi)部空間的使用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的軸向剖視圖1 ;
[0018]圖3為本發(fā)明的軸向剖視圖2 ;
[0019]圖4為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件的軸向剖視圖；
[0020]圖5為圖4驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件的A-A剖視圖；
[0021]圖6為前關(guān)節(jié)連接板結(jié)構(gòu)簡圖；
[0022]圖7為卡簧的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0023]圖8a為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)簡圖a，圖8b為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)簡圖b，圖8c為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)簡圖c ；
[0024]圖9a為驅(qū)動(dòng)定子的結(jié)構(gòu)簡圖a，圖9b為驅(qū)動(dòng)定子的結(jié)構(gòu)簡圖b，圖9c為驅(qū)動(dòng)定子的結(jié)構(gòu)簡圖c ；
[0025]圖1Oa為改進(jìn)后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡圖a，圖1Ob為改進(jìn)后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡圖b，圖1Oc為改進(jìn)后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡圖c ；
[0026]圖1la為改進(jìn)后密封組件的結(jié)構(gòu)簡圖a，圖1lb為改進(jìn)后密封組件的結(jié)構(gòu)簡圖b，圖1lc為改進(jìn)后密封組件的結(jié)構(gòu)簡圖C。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0028]結(jié)合圖1?11，本發(fā)明專利目的是提供一種重量輕、體積小、安裝方便、驅(qū)動(dòng)力大以及無污染的利用海水或淡水作為液壓介質(zhì)的水下液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置作為水下液壓機(jī)械手的最重要組成部分，提供機(jī)械手在水下作業(yè)的驅(qū)動(dòng)力，并且通過位置檢測部分反饋機(jī)械手作業(yè)的角度、角加速度等參數(shù)以便于上位機(jī)對機(jī)械手關(guān)節(jié)的控制；該裝置采用水液壓驅(qū)動(dòng)，能夠?yàn)闄C(jī)械手提供較大的、平穩(wěn)性強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力矩，并且水液壓方式相較于油液壓更為環(huán)保(液壓介質(zhì)泄漏到外界環(huán)境中無污染)、安全性高。
[0029]本發(fā)明專利的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0030]本發(fā)明專利采用水液壓驅(qū)動(dòng)方式，液壓介質(zhì)為淡水或者海水皆可；關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置主要由水液壓驅(qū)動(dòng)部分、位置檢測部分和前后關(guān)節(jié)連接部分組成；所述的位置檢測部分和水液壓驅(qū)動(dòng)部分通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子輸出軸連接實(shí)現(xiàn)。所述的水液壓驅(qū)動(dòng)部分主要由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件、驅(qū)動(dòng)定子組成，并通過左滾動(dòng)軸承、右滑動(dòng)軸承支撐定位，以及采用密封O型圈、密封格萊圈防止泄漏；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件主要由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封格萊圈、轉(zhuǎn)子O型密封圈、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子右端蓋構(gòu)成，轉(zhuǎn)子緊固安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，將轉(zhuǎn)子與端蓋接觸的表面涂抹密封膠，將右端蓋內(nèi)孔涂抹密封膠安裝在轉(zhuǎn)子一側(cè)，并通過轉(zhuǎn)子預(yù)緊螺釘將轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子右端蓋鎖緊，組裝成一個(gè)整體組件。當(dāng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，液壓介質(zhì)作用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子受力面使其帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件與驅(qū)動(dòng)定子之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，提供關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力。
[0031]所述的位置檢測部分主要由旋轉(zhuǎn)變壓器、安裝卡簧、關(guān)節(jié)右端蓋、密封圈以及自制的水密連接件組成。旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子通過過盈配合安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，定子通過兩個(gè)半圓形卡簧卡緊緊固在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置外殼上；旋轉(zhuǎn)變壓器為絕對式傳感器，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)子和定子之間相對運(yùn)動(dòng)，傳感器產(chǎn)生角度角加速度信號傳遞回主控電路中，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)控制。所述關(guān)節(jié)連接部分主要由關(guān)節(jié)左端蓋、關(guān)節(jié)右端蓋和前關(guān)節(jié)連接板組成；關(guān)節(jié)左端蓋與機(jī)械手相鄰后關(guān)節(jié)通過平鍵連接固定，關(guān)節(jié)右端蓋轉(zhuǎn)動(dòng)軸與滾動(dòng)軸承過盈配合后與機(jī)械手相鄰后關(guān)節(jié)連接；前關(guān)節(jié)連接板通過螺釘和定位銷安裝在左右端蓋上，再與機(jī)械手相鄰前關(guān)節(jié)連接固定。
[0032]如圖1和圖2所示，本發(fā)明專利其主要特征在于:采用淡水或海水作為液壓介質(zhì)，主要由水液壓驅(qū)動(dòng)部分6、位置檢測部分5和前后關(guān)節(jié)連接部分4、9、15組成；將水液壓驅(qū)動(dòng)部分6和位置檢測部分5集成在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11內(nèi)部，通過水液壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8以及關(guān)節(jié)右端蓋15的轉(zhuǎn)軸與機(jī)械手相鄰關(guān)節(jié)連接。轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上裝配錐螺紋連接的水液壓管接頭I以及電纜水密連接頭3分別實(shí)現(xiàn)與外部液壓油路和位置檢測裝置通信線路的連接。
[0033]如圖1、圖2所示，關(guān)節(jié)左端蓋9通過左固定螺釘10安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11，關(guān)節(jié)右端蓋15通過右固定螺釘16固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上，并通過端蓋O型密封圈17實(shí)現(xiàn)密封；關(guān)節(jié)左端蓋9與機(jī)械手相鄰后關(guān)節(jié)通過平鍵連接固定，關(guān)節(jié)右端蓋15轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過滾動(dòng)軸承過盈配合后與機(jī)械手相鄰后關(guān)節(jié)連接；前關(guān)節(jié)連接板4通過螺釘和定位銷安裝在左右端蓋上，再與機(jī)械手相鄰前關(guān)節(jié)的連接固定。
[0034]如圖1、圖2所示，水液壓驅(qū)動(dòng)部分6通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件和驅(qū)動(dòng)定子12之間相對運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其功能，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件和定子12之間轉(zhuǎn)角為180°，可通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)定子12和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22的大小用以改變轉(zhuǎn)角的大小，最大轉(zhuǎn)角能達(dá)到270° ;驅(qū)動(dòng)定子12用定位銷2定位后，通過定子螺釘7安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上，安裝驅(qū)動(dòng)定子12時(shí)將圖3所示的密封組合31、32安裝在定子圓弧面溝槽內(nèi)，減少液壓介質(zhì)的內(nèi)泄漏；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件通過左右滑動(dòng)軸承13、24支撐定位；將中部密封格萊圈14安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11開式密封溝槽內(nèi)部，并將其與右滑動(dòng)軸承13過盈配合后形成閉式溝槽實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8動(dòng)密封，防止驅(qū)動(dòng)部分6的液壓介質(zhì)泄漏到位置檢測部分5，造成傳感器短路損壞。
[0035]如圖3所示，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子28過盈安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8上，定子27通過兩個(gè)半圓形卡簧26卡緊后用卡簧螺釘18安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上；水下電纜與水密頭固定基體連接后，并與固定基體進(jìn)行硫化密封形成電纜水密連接頭3，電纜水密連接頭3通過固定基體螺紋連接壓緊在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上，在電纜水密連接頭3與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11之間通過水密頭O型密封圈25實(shí)現(xiàn)端面靜密封。
[0036]如圖4、圖5所示，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22通過轉(zhuǎn)子安裝螺釘29和轉(zhuǎn)子定位銷30安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8上，安裝時(shí)將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8和轉(zhuǎn)子右端蓋20接觸的表面涂抹密封膠；將轉(zhuǎn)子O型密封圈21安裝在轉(zhuǎn)子右端蓋20的密封槽內(nèi)，安裝時(shí)將右端蓋20內(nèi)孔涂抹密封膠后安裝固定，并通過轉(zhuǎn)子預(yù)緊螺釘19將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22、轉(zhuǎn)子右端蓋20鎖緊，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件；將轉(zhuǎn)子密封格萊圈23安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8和轉(zhuǎn)子右端蓋20溝槽內(nèi)，防止液壓介質(zhì)與外部環(huán)境發(fā)生外泄漏；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子密封組件由提供彈性的丁腈橡膠圈31和方形PTFE聚四氟乙烯密封環(huán)32組成，安裝時(shí)將密封組件和與其配合的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11壓緊完成密封效果，用以防止液壓驅(qū)動(dòng)部分6的內(nèi)泄漏。
[0037]這種實(shí)施方式的工作原理為:
[0038]當(dāng)機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，液壓介質(zhì)通過水液壓管接頭I進(jìn)入到水液壓驅(qū)動(dòng)部分6，作用在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22上帶動(dòng)整個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件8、19、20、21、22、23與驅(qū)動(dòng)定子12之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8、關(guān)節(jié)右端蓋15連接的機(jī)械手相鄰后關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)左端蓋9、前關(guān)節(jié)連接板4緊固連接的機(jī)械手相鄰前關(guān)節(jié)之間相對運(yùn)動(dòng)，完成機(jī)械手的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；同時(shí)安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8上的旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子28與其定子27之間相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生角度角加速度信號通過電纜水密連接頭3傳遞回主控電路中，形成對機(jī)械手的閉環(huán)控制。
[0039]結(jié)合圖3、圖10和圖11，將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22改為如圖10所示結(jié)構(gòu)，同時(shí)將密封組件31,32改換為圖11所示的自制的丁氰橡膠方形密封圈，此種方式可以減少涂抹密封膠的安裝程序，而且可以減少運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)泄漏量，提高關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的工作效率。
[0040]水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，采用淡水或海水作為驅(qū)動(dòng)液壓介質(zhì)，主要由水液壓驅(qū)動(dòng)部分6、位置檢測部分5和前后關(guān)節(jié)連接部分4、9、15組成；本裝置優(yōu)點(diǎn)在于將水液壓驅(qū)動(dòng)部分6和位置檢測部分5集成在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11內(nèi)部，通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8以及關(guān)節(jié)右端蓋15的轉(zhuǎn)軸與機(jī)械手相鄰關(guān)節(jié)緊固連接。
[0041]轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上通過水液壓管接頭I以及電纜水密連接頭3分別實(shí)現(xiàn)液壓水路和位置檢測信號線路的連接。
[0042]水液壓驅(qū)動(dòng)部分由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件、驅(qū)動(dòng)定子12、轉(zhuǎn)子O型密封圈21、左滾動(dòng)軸承24、右滑動(dòng)軸承13以及中部密封格萊圈14組成；驅(qū)動(dòng)定子12與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件之間相對轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子組件通過左右軸承24、13支撐定位；中部密封格萊圈14安裝在關(guān)節(jié)外殼11溝槽上并將右滑動(dòng)軸承13過盈配合實(shí)現(xiàn)位置檢測部分5的密封。
[0043]位置檢測部分由旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子28和旋轉(zhuǎn)變壓器定子27、安裝卡簧26、關(guān)節(jié)右端蓋15、端蓋O型密封圈17以及電纜水密連接頭3組成；旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子28過盈安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8上，與定子27相對旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生角度角加速度信號通過電纜水密連接頭3傳遞回主控回路，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手閉環(huán)控制；關(guān)節(jié)右端蓋15用右固定螺釘16固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11上，通過端蓋O型密封圈17密封。
[0044]前后關(guān)節(jié)連接部分由關(guān)節(jié)左端蓋9、關(guān)節(jié)右端蓋15和前關(guān)節(jié)連接板4組成；關(guān)節(jié)左端蓋9和前關(guān)節(jié)連接板4與相鄰前關(guān)節(jié)緊固連接，關(guān)節(jié)右端蓋15的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和滾動(dòng)軸承過盈配合后與機(jī)械手相鄰后關(guān)節(jié)連接。
[0045]驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22、轉(zhuǎn)子密封格萊圈23、轉(zhuǎn)子O型密封圈21、轉(zhuǎn)子右端蓋20、轉(zhuǎn)子預(yù)緊螺釘19、轉(zhuǎn)子安裝螺釘29、轉(zhuǎn)子定位銷30以及密封組件31、32組成。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22兩端面涂抹密封膠后安裝于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8上，右端蓋20配合轉(zhuǎn)子O型密封圈21和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸8、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子22裝配組成一個(gè)整體；轉(zhuǎn)子組件通過轉(zhuǎn)子密封格萊圈23實(shí)現(xiàn)徑向動(dòng)密封，防止水介質(zhì)外泄漏；密封組件由丁腈橡膠圈31和方形PTFE聚四氟乙烯密封環(huán)32組成。
[0046]驅(qū)動(dòng)定子12通過定子定位銷2和定子螺釘7緊固連接于轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼11，驅(qū)動(dòng)定子12主要的密封創(chuàng)新點(diǎn)在于其密封原件的改進(jìn)，并在驅(qū)動(dòng)定子12上采用兩道重復(fù)密封的方式提高其密封效果。
【權(quán)利要求】
1.一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是:包括水液壓驅(qū)動(dòng)部分、位置檢測部分、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼、關(guān)節(jié)左端蓋、關(guān)節(jié)右端蓋，水液壓驅(qū)動(dòng)部分和位置檢測部分安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼里，水液壓驅(qū)動(dòng)部分包括驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)定子、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，驅(qū)動(dòng)定子固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼內(nèi)壁上，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸相固連，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在驅(qū)動(dòng)定子旁，關(guān)節(jié)左端蓋和關(guān)節(jié)右端蓋分別固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼的左右兩側(cè)，關(guān)節(jié)左端蓋和關(guān)節(jié)右端蓋通過前關(guān)節(jié)連接板相連，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸分別通過左滾動(dòng)軸承和右滑動(dòng)軸承與關(guān)節(jié)左端蓋和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼相配合，位置檢測部分包括旋轉(zhuǎn)變壓器、卡簧，旋轉(zhuǎn)變壓器包括旋轉(zhuǎn)變壓器定子、旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子過盈安裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)變壓器定子位于旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子外部，卡簧卡在旋轉(zhuǎn)變壓器定子和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上，旋轉(zhuǎn)變壓器定子通過卡簧螺釘固定在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上，卡簧螺釘中部穿過卡簧，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上安裝水液壓管接頭、電纜水密連接頭，水液壓管接頭設(shè)置通孔，通孔連通至轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼內(nèi)部，從水液壓管接頭進(jìn)入的液體驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸相對于驅(qū)動(dòng)定子旋轉(zhuǎn)，電纜水密連接頭通過電纜線連接旋轉(zhuǎn)變壓器定子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是:驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子相對于驅(qū)動(dòng)定子的旋轉(zhuǎn)角度為180度?270度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水下水液壓機(jī)械手關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是:右滑動(dòng)軸承與旋轉(zhuǎn)變壓器之間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼上設(shè)置開式密封溝槽，開式密封溝槽里安裝中部密封格萊圈，中部密封格萊圈與右滑動(dòng)軸承過盈配合后形成閉式溝槽實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸動(dòng)密封；關(guān)節(jié)右端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼之間通過端蓋O型密封圈密封；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)定子與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼之間設(shè)置轉(zhuǎn)子右端蓋，轉(zhuǎn)子右端蓋套裝在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子右端蓋和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子之間涂抹密封膠，轉(zhuǎn)子右端蓋上與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸接觸的面上設(shè)置密封槽，密封槽里設(shè)置轉(zhuǎn)子O型密封圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子右端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼相接觸處設(shè)置溝槽，溝槽里均安裝轉(zhuǎn)子密封格萊圈；電纜水密連接頭與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)外殼之間通過水密頭O型密封圈實(shí)現(xiàn)端面靜密封。
【文檔編號】B25J19/00GK103921283SQ201410158234
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】張銘鈞, 楊超, 姚峰, 王玉甲, 趙文德, 馬小委, 趙克楠 申請人:哈爾濱工程大學(xué)