[发明专利]一种水下液压机械手摆动关节结构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人工程，具体地说是一种水下液压机械手摆动关节结构，可应用于海洋开发或水下作业。

背景技术

目前在海洋油气勘探开发等领域，多数水下作业具有压力高，负载重等特点，液压驱动具有负载能力强，负载/自重比高、通过压力补偿器可实现全海深作业等优点，故液压驱动的水下机械手具有广阔的应用前景。

水下液压机械手由于作业环境的特殊性，与陆地上的应用有很大区别，对水下液压机械手要求具有耐高压、耐腐蚀、结构紧凑、密封可靠等要求，研制出性能稳定，结构紧凑的水下液压机械手已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可内部通油走线的水下液压机械手摆动关节结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括内部通油轴、关节外壳、机械臂底座、机械臂、传感器电刷、传感器基片及螺旋摆动缸组件，其中内部通油轴的一端与关节外壳相连，另一端与机械臂底座转动连接，在内部通油轴另一端的端面上设有传感器电刷，所述传感器基片安装在机械臂底座内、与传感器电刷相对应；所述螺旋摆动缸组件容置于内部通油轴与关节外壳之间的空间内，包括螺旋摆动缸缸体、螺旋摆动缸输出轴及双螺旋活塞，螺旋摆动缸输出轴套设在内部通油轴上，一端与机械臂底座相连，另一端为自由端，所述螺旋摆动缸缸体位于螺旋摆动缸输出轴与关节外壳之间、固接于内部通油轴上，在螺旋摆动缸缸体与螺旋摆动缸输出轴之间设有双螺旋活塞，该双螺旋活塞分别与螺旋摆动缸缸体和螺旋摆动缸输出轴螺纹连接；所述内部通油轴及机械臂底座的外侧端面上分别安装有多个管接头，其中内部通油轴上的任两个管接头分别与双螺旋活塞左右两侧的空间相连通，内部通油轴上的其余管接头与机械臂底座上的管接头一一连通；所述机械臂安装在机械臂底座上。

其中：所述内部通油轴沿轴向开有走线孔，在内部通油轴的外侧端上还安装有单孔走线盒，所述传感器电刷的引线通过内部通油轴上的走线孔及单孔走线盒引出；内部通油轴的外侧端上固接有关节护罩，内部通油轴上的管接头位于关节护罩内；所述关节护罩、单孔走线盒、内部通油轴、内部通油轴上的管接头、螺旋摆动缸缸体及关节外壳组成关节静止部分；所述机械臂底座的外侧端面上还安装有双孔走线盒，传感器基片的引线通过双孔走线盒引出；机械臂固接在机械臂底座的外侧端面上，在机械臂上固接有机械臂护罩，所述螺旋摆动缸输出轴、机械臂底座、机械臂底座上的管接头、双孔走线盒、机械臂及机械臂护罩组成关节摆动部分；所述螺旋摆动缸缸体上设有两组螺旋插塞，该两组螺旋插塞分别位于双螺旋活塞的左右两侧；所述螺旋摆动缸输出轴的自由端上连接有对其轴向限位的端盖；所述内部通油轴上的管接头包括多个可调向短直角管接头及多个可调向长直角管接头，所述机械臂底座上的管接头包括多个可调向120°管接头及多个直通管接头，其中任一可调向短直角管接头和任一可调向长直角管接头分别与双螺旋活塞左右两侧的空间相连通，其余的可调向短直角管接头和可调向长直角管接头与可调向120°管接头和直通管接头一一相连通；所述内部通油轴与螺旋摆动缸输出轴之间、关节外壳与机械臂底座之间分别通过旋转组合密封密闭连接；所述内部通油轴上开有六组通油孔及相对应的配油槽；所述螺旋摆动缸输出轴的内孔开有六组通油孔及对应的配油槽。

本发明的优点与积极效果为：

1.性能稳定：本发明采用关节内部通油和走线，避免了外部通油、走线引起的管线折弯缠绕等故障的发生，并且传感器置于关节内部，具有更高的可靠性。

2.结构紧凑：本发明中的驱动器采用液压螺旋摆动缸组件，液压螺旋摆动缸组件可在很小的空间里产生非常高的扭矩；内部通油轴实现了液压管路的内部联通，走线孔可通过多根传感器数据线；传感器位于关节内部，这些设计使整个关节机构非常紧凑。

3.功能齐全：本发明可以实现众多功能，如产生大扭矩驱动、液压管路的联通、数据线的内部联通、关节位置信息的检测、液压管接头统一布置、压力补偿。

4.调试、维护方便：本发明中的管接头布置统一，走线盒可单独拆卸，传感器置于关节末端的双孔走线盒的一侧，这些都便于关节的调试与维护。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的右视图；