[发明专利]一种水下水液压机械手关节驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种驱动装置，具体地说是水下驱动装置。

背景技术

海洋蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，人类对海洋的开发和利用，离不开水下作业设备。水下机械手是水下作业设备常配置的作业工具，而水下液压机械手作为其重要分支成为研究热点。水下液压机械手具有较大的驱动力矩以及平稳性较好的优点，液压系统具有更好的重量功率比，有利于减小机械手的整体重量和体积；但近几年来，随着人们对水下液压机械手环保性、安全性和节能性要求的增加，基于以淡水或海水作为驱动介质的水液压技术越来越受到重视。

目前，适用于水下机械手的关节驱动技术较为成熟，如中国专利申请号为200810063943.3、名称为“水下机械手上臂”以及中国专利申请号为200810063942.9、名称为“水下机械手肩关节”的专利文件中，机械手的驱动装置为直线液压缸，由直线液压缸构成的机械手关节驱动装置限制该关节所能转动的角度范围；中国专利申请号201110233303.4、名称为“一种水下液压机械手摆动关节结构”的专利文件中，机械手驱动装置结构形式为螺旋摆动缸，其结构较为复杂、体积和重量较大，而且不涉及关节作业信息的反馈。

由于淡水或海水粘度等特性与常用液压油有较大的区别，导致上述等常用的液压关节驱动装置存在较大的内泄漏、外泄漏以及材料等不能满足使用要求；同时为提高机械手的控制精度，机械手关节驱动装置需设计闭环反馈调节。因此设计一种新型、高效并具有闭环反馈的关节驱动装置应用于水液压机械手上，该装置需要在结构以及密封方式上有较大改进，以减少内泄漏和防止外泄漏。

发明内容

本发明的目的在于提供机械手在水下作业的驱动力的一种水下水液压机械手关节驱动装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种水下水液压机械手关节驱动装置，其特征是：包括水液压驱动部分、位置检测部分、转动关节外壳、关节左端盖、关节右端盖，水液压驱动部分和位置检测部分安装在转动关节外壳里，水液压驱动部分包括驱动转轴、驱动定子、驱动转子，驱动定子固定在转动关节外壳内壁上，驱动转子与驱动转轴相固连，驱动转轴设置在驱动定子旁，关节左端盖和关节右端盖分别固定在转动关节外壳的左右两侧，关节左端盖和关节右端盖通过前关节连接板相连，驱动转轴分别通过左滚动轴承和右滑动轴承与关节左端盖和转动关节外壳相配合，位置检测部分包括旋转变压器、卡簧，旋转变压器包括旋转变压器定子、旋转变压器转子，旋转变压器转子过盈安装在驱动转轴上，旋转变压器定子位于旋转变压器转子外部，卡簧卡在旋转变压器定子和转动关节外壳上，旋转变压器定子通过卡簧螺钉固定在转动关节外壳上，卡簧螺钉中部穿过卡簧，转动关节外壳上安装水液压管接头、电缆水密连接头，水液压管接头设置通孔，通孔连通至转动关节外壳内部，从水液压管接头进入的液体驱动驱动转子和驱动转轴相对于驱动定子旋转，电缆水密连接头通过电缆线连接旋转变压器定子。

本发明还可以包括：

1、驱动转子相对于驱动定子的旋转角度为180度～270度。

2、右滑动轴承与旋转变压器之间的转动关节外壳上设置开式密封沟槽，开式密封沟槽里安装中部密封格莱圈，中部密封格莱圈与右滑动轴承过盈配合后形成闭式沟槽实现驱动转轴动密封；关节右端盖与转动关节外壳之间通过端盖O型密封圈密封；驱动转子和驱动定子与转动关节外壳之间设置转子右端盖，转子右端盖套装在驱动转轴上，转子右端盖和驱动转子之间涂抹密封胶，转子右端盖上与驱动转轴接触的面上设置密封槽，密封槽里设置转子O型密封圈，驱动转轴和转子右端盖与转动关节外壳相接触处设置沟槽，沟槽里均安装转子密封格莱圈；电缆水密连接头与转动关节外壳之间通过水密头O型密封圈实现端面静密封。

本发明的优势在于：

1.利用海水或淡水作为机械手液压介质，为机械手设计了一种重量轻、体积小、安装方便、驱动力大以及无污染的水下液压机械手关节驱动装置。

2.采用模块化的设计方法，设计关节驱动装置，通过设计统一的关节连接方式可将机械手的各自由度关节驱动模块相互替换，满足关节驱动装置通用性和互换性的要求。

3.利用位置检测装置采集水下机械手关节作业的角度角加速度信号，并将其传递回机械手控制系统中，形成水下机械手闭环反馈。

4.将水液压驱动装置以及位置检测装置集成在机械手关节驱动装置中，使关节驱动装置结构紧凑、重量轻，提高了机械手关节零部件及内部空间的使用效率。

附图说明

图1为本发明的结构简图；