[发明专利]集成式电机泵旋转关节

说明书

本发明提供了集成式电机泵旋转关节，其充分结合了液压传动的优势并融合了机器人关节结构特征而成，采用一体化、标准化及模块化设计原则，便于集成安装使用。其包括：外转子力矩电机，其包括外圈转子、内圈定子、定子固定端盖、定子中心通孔；径向柱塞泵，其包括泵体、若干个环布的径向柱塞；单向阀；增压油箱，其包括有增压油箱活塞、增压油箱密封端盖、以及弹性元件；第一旋转壳体；第二旋转壳体；第一轴承；以及配流轴，配流轴包括前凸配流部分、后端定位部分；第一旋转壳体和第二旋转壳体通过第一轴承组合形成相互独立旋转的壳体机构；第一旋转壳体、第二旋转壳体组合形成有中心空心的中心贯穿腔；中心贯穿腔内设置有外转子力矩电机。

技术领域

本发明涉及机器人结构的技术领域，具体为集成式电机泵旋转关节。

背景技术

随着各行各业的机械化、自动化、智能化程度越来越高，为了更大程度的拓展机械自动化的应用领域，特别是机器人领域：四足机械人、双足机械人、外骨骼、机械臂等，因此机器人领域对旋转关节提出了更高、更严的性能要求。目前各类机器人的旋转关节主要采用伺服电机加减速机的结构，虽然得到了广泛的运用，但是存在功率密度比相对较低及响应速度不高的缺陷。为解决此类问题，出现了各种由集成式电液作动器(EHA)及由液压泵站通过管路驱动的液压作动器组成的旋转关节，但其都存在外形庞大、结构复杂，且不能充分融合机器人的结构特征，故不能充分应用于机器人领域。电液伺服控制系统具有功率密度大、控制精度高、响应速度快等优点，便于小型化、一体化、标准化及模块化设计，因此在机器人应用领域有不可替代的趋势及场合，因此机器人领域急需一批定制化的液压元器件。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了集成式电机泵旋转关节，其充分结合了液压传动的优势并融合了机器人关节结构特征而成，具有结构原理新颖、空间结构简单，采用一体化、标准化及模块化设计原则，便于集成安装使用。

集成式电机泵旋转关节，其特征在于，其包括：

外转子力矩电机，其包括外圈转子、内圈定子、定子固定端盖、定子中心通孔；

径向柱塞泵，其包括泵体、若干个环布的径向柱塞，所述径向柱塞安装于所述泵体的外圆柱面圆周均匀布置的柱塞孔内；

单向阀；

增压油箱，其包括有增压油箱活塞、增压油箱密封端盖、弹性元件；

第一旋转壳体；

第二旋转壳体；

第一轴承；

以及配流轴，所述配流轴包括前凸配流部分、后端定位部分；

所述第一旋转壳体和第二旋转壳体通过第一轴承组合形成相互独立旋转的壳体机构，所述第一旋转壳体对应于第一轴承的内圈组装，所述第二旋转壳体对应于所述第一轴承的外圈组装；所述第一旋转壳体、第二旋转壳体的相背端面分别设置有对应的连接接口；

所述第一旋转壳体、第二旋转壳体组合形成有中心空心的中心贯穿腔；

所述中心贯穿腔内塞装有外转子力矩电机，所述外转子力矩电机的定子固定端盖朝向中心贯穿腔的外侧布置，所述外圈转子设置于所述中心贯穿腔内，所述外圈转子的内端端面上固接有所述泵体，所述泵体上还布置有若干个径向柱塞，所述泵体的中心孔内插装有所述配流轴的前凸配流部分，所述后端定位部分后凸于所述泵体的中心孔，所述后端定位部分的固接所述第二旋转壳体；

所述配流轴内设置有连通配流槽所对应的油腔的油路，所述油路还包括有连通至外侧间隙通路的调节油路，所述调节油路上设置有所述单向阀，所述单向阀仅能径向自外而内通路；

所述定子中心通孔密封连接有增压油箱密封端盖，所述增压油箱活塞贯穿所述增压油箱密封端盖设置、且大径端位于定子中心通孔的轴向内侧，所述增压油箱活塞的大径端和所述定子中心通孔的环周密封接触连接；