本发明专利技术涉及一种可连续旋转的自伺服液压机器人关节。其技术方案是：伺服电机(15)的输出轴与阀芯(4)左端的安装孔同轴线键连接，阀芯(4)同轴线地安装在阀套(3)内，阀套(3)同轴线地安装在阀体(13)圆柱形空腔内，阀体(13)的空心圆柱体同轴线地装在左壳体(2)内，阀体(13)的输出轴通过左壳体(2)的小端盖(5)从右壳体(6)的大端盖(8)的中心孔穿出；阀体(13)的输出轴花键(33)安装有转子(10)，转子(10)装有叶片(11)，转子(10)的左右两侧对应地装有左配流盘(12)和右配流盘(9)，定子(7)同轴线地安装在左配流盘(12)和右配流盘(9)间，右壳体(6)的左端与左壳体(2)的右端通过螺栓连接。本发明专利技术具有能够实现360°连续旋转和阀体径向受力平衡的特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种可连续旋转的自伺服液压机器人关节。其技术方案是：伺服电机(15)的输出轴与阀芯(4)左端的安装孔同轴线键连接，阀芯(4)同轴线地安装在阀套(3)内，阀套(3)同轴线地安装在阀体(13)圆柱形空腔内，阀体(13)的空心圆柱体同轴线地装在左壳体(2)内，阀体(13)的输出轴通过左壳体(2)的小端盖(5)从右壳体(6)的大端盖(8)的中心孔穿出；阀体(13)的输出轴花键(33)安装有转子(10)，转子(10)装有叶片(11)，转子(10)的左右两侧对应地装有左配流盘(12)和右配流盘(9)，定子(7)同轴线地安装在左配流盘(12)和右配流盘(9)间，右壳体(6)的左端与左壳体(2)的右端通过螺栓连接。本专利技术具有能够实现360°连续旋转和阀体径向受力平衡的特点。【专利说明】一种可连续旋转的自伺服液压机器人关节
本专利技术属于自伺服关节
。具体涉及一种可连续旋转的自伺服液压机器人关节。
技术介绍
液压转角自伺服阀是液压控制系统的核心元件，在工业上有着广泛地应用，它能将电机输入的小功率转化为液压系统输出的大功率，以便对设备转角进行精确的大力矩控制。 目前，国内扬州大学的朱兴龙教授等在研究液压伺服关节(朱兴龙，颜景平，周骥平，缪汉东，单以才.3自由度液压伺服关节动力学建模与仿真研究.机械设计与制造工程，2002, 31 (6):23-25.)时，首次提出了液压转角伺服理念，为液压伺服机构内置和减小液压关节尺寸方面做了有益的探索，取得了一定的成绩。但由于上述液压伺服关节的旋转阀芯上只有一对油口，因结构原因使其阀芯所受径向力不平衡，同时阀芯有一端易形成死腔，当工作时间较长时，泄漏油因无法流出而会对阀芯产生较大轴向力，故阀芯受到的液压卡紧力及摩擦力均较大，阀芯动力特性较差，伺服盲区较大。 针对阀芯径向力不平衡问题，武汉科技大学的蒋林等人设计了一种P 口和T 口成对垂直正交分布的伺服阀结构(蒋林，陈新元，赵慧，曾良才，金晓宏，谢臻.基于液压转角伺服的液压关节研究.机电工程，2011, 28(3):265-268+309.)，该伺服阀阀芯径向力虽得到平衡和阀芯阻力有所减小，但同时也存在阀芯有一端易形成死腔的问题，当工作时间较长时，因泄漏油无法流出而会对阀芯产生较大轴向力，阀芯动力特性不是很理想；另外，P口和T 口成对垂直正交分布解决了阀芯径向力不平衡问题，但同时带来了阀体内部暗油道难于制备、难于加工等难题。 武汉科技大学蒋林、向贤宝等人研制的“一种易控液压转角自伺服阀”(CN201210033081.6)，该专利技术具有便于制备，阀芯所受径向力和轴向力均各自平衡、动力特性好、伺服盲区小和易于控制的特点，但存在结构复杂，特别是阀芯和阀套内部存在较多复杂的油道，难于保证加工精度，还存在着输出力矩不够大以及采用了圆形阀口设计，造成其流量增益是非线性的，进而产生了精度不够高的问题。 武汉科技大学蒋林、胡琪等人研制的“一种转阀式大扭矩液压转角自伺服阀”(CN201210514025.4)，该专利技术结构简单、易于加工、阀芯受力平衡、输出力矩大、动力特性好、流量增益线性、响应速度快、控制精度高，但由于缸体中存在着挡板，使得阀体的旋转角度不能超过360°，限制了关节的使用范围。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种能够实现360°旋转和阀体径向受力平衡的可连续旋转的自伺服液压机器人关节。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:左壳体和右壳体通过螺栓同轴线固定连接，阀体的空心圆柱体同轴线地装在左壳体内，阀体的输出轴通过左壳体的小端盖从右壳体的大端盖的中心孔穿出。左壳体的第一左壳体油道和右壳体的第一右壳体油道相通，左壳体的第二左壳体油道与右壳体的第二右壳体油道相通，第一左壳体油道和第一右壳体油道间装有密封圈，第二左壳体油道与第二右壳体油道间装有密封圈。 阀套同轴线地安装在阀体的空心圆柱体内，阀芯同轴线地安装在阀套内，阀芯左端的轴头同轴线地安装在左壳体左侧的圆孔内。伺服电机的输出轴与阀芯的轴头端的安装孔同轴线键链接，伺服电机通过固定架固定在左壳体的左侧。小端盖同轴线地固定在左壳体的右端面，小端盖的圆环紧贴阀体的空心圆柱体的外侧。 在右壳体内，阀体输出轴的中段花键轴装有转子，转子的叶片槽各装有叶片。阀体输出轴的左段和右段对应地装有左配流盘和右配流盘，左配流盘和右配流盘对应地位于转子的左侧和转子的右侧，左配流盘的安装位置和右配流盘的安装位置在垂直于输出轴的平面上的投影呈90°，左配流盘的左侧面紧贴右壳体的左侧。定子同轴线地安装在左配流盘和右配流盘之间，定子上的过渡直线的两端点与圆心连线的夹角在垂直于输出轴的平面上的投影与配流盘上配油窗口两边的夹角在垂直于输出轴的平面上的投影重合。大端盖紧贴右配流盘的右侧，大端盖通过螺栓固定在右壳体的右侧。 所述的左壳体为圆筒和空心圆盘同轴线构成的整体，空心圆盘位于圆筒的开口端，空心圆盘的右侧面与圆筒开口端的端面平齐，圆筒的封闭端同轴线地开有圆孔。圆筒筒体的内壁从里到外依次开有第一左壳体环形槽、第二左壳体环形槽、第三左壳体环形槽、第四左壳体环形槽和第五左壳体环形槽，第一左壳体环形槽、第二左壳体环形槽、第三左壳体环形槽、第四左壳体环形槽和第五左壳体环形槽依次距圆筒封闭端内壁的位置与第一阀体环形槽、第二阀体环形槽、第三阀体环形槽、第四阀体环形槽和第五阀体环形槽距阀体左端的位置相同。 圆筒筒壁沿轴线方向对称地开有低压油道和高压油道，低压油道与第一左壳体环形槽和第五左壳体环形槽分别相通，高压油道与第三左壳体环形槽相通。在圆筒筒壁沿轴线方向和空心圆盘环壁沿径向反方向开有第一左壳体油道，第一左壳体油道的一个油口与第二左壳体环形槽相通，第一左壳体油道的另外一个油口位于左壳体的空心圆盘右侧，第二左壳体油道的一个油口与第四左壳体环形槽相通，第二左壳体油道的另外一个油口与第一左壳体油道的另外一个油口对称设置。 第一左壳体油道的中心线和第二左壳体油道的中心线位于一个平面，低压油道的中心线和高压油道的中心线位于另一平面，所述的一个平面与所述的另一平面相互垂直。 所述的右壳体为圆筒状，圆筒的两端设有法兰盘，圆筒的封闭端开有中心孔。在圆筒筒壁的封闭端沿轴向方向对称地开有第一右壳体油道和第二右壳体油道。 第一右壳体油道与第三右壳体弧形油道相通，第三右壳体弧形油道靠近圆筒封闭端的内侧处。第一右壳体油道的出口位于第三右壳体弧形油道的起点位置处，第三右壳体弧形油道的弧形所对应的圆心角为165?170°，第三右壳体弧形油道的两个出口位于圆筒的内壁。 第二右壳体油道与第四右壳体弧形油道相通，第四右壳体弧形油道靠近圆筒的右端处。第二右壳体油道的出口位于第四右壳体弧形油道的中间位置处，第四右壳体弧形油道的弧形所对应的圆心角为180°，第四右壳体弧形油道的两个出口位于圆筒的内壁。右壳体的右端面开有右壳体密封槽。 所述的阀体为空心圆柱体和输出轴同轴线组成的整体，空心圆柱体的外径与壳体的内径名义尺寸相等。在空心圆柱体的柱面上从左向右依次设有第一阀体环形槽、第二阀体环形槽、第三阀体环形槽、第四阀体环形槽和第五阀体环形槽，第一阀体环形槽、第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可连续旋转的自伺服液压机器人关节，其特征在于所述机器人关节的结构是：左壳体(2)和右壳体(6)通过螺栓同轴线固定连接，阀体(13)的空心圆柱体同轴线地装在左壳体(2)内，阀体(13)的输出轴通过左壳体(2)的小端盖(5)从右壳体(6)的大端盖(8)的中心孔穿出；左壳体(2)的第一左壳体油道(16)和右壳体(6)的第一右壳体油道(17)相通，左壳体(2)的第二左壳体油道(19)与右壳体(6)的第二右壳体油道(18)相通，第一左壳体油道(16)和第一右壳体油道(17)间装有密封圈，第二左壳体油道(19)与第二右壳体油道(18)间装有密封圈；阀套(3)同轴线地安装在阀体(13)的空心圆柱体内，阀芯(4)同轴线地安装在阀套(3)内，阀芯(4)左端的轴头同轴线地安装在左壳体(2)左侧的圆孔内；伺服电机(15)的输出轴与阀芯(4)的轴头端的安装孔同轴线键链接，伺服电机(15)通过固定架固定在左壳体(2)的左侧；小端盖(5)同轴线地固定在左壳体(2)的右端面，小端盖(5)的圆环紧贴阀体(13)的空心圆柱体的外侧；在右壳体(6)内，阀体(13)输出轴的中段花键轴(33)装有转子(10)，转子的叶片槽(47)各装有叶片(11)；阀体(13)输出轴的左段和右段对应地装有左配流盘(12)和右配流盘(9)，左配流盘(12)和右配流盘(9)对应地位于转子(10)的左侧和转子(10)的右侧，左配流盘(12)的安装位置和右配流盘(9)的安装位置在垂直于输出轴的平面上的投影呈90°，左配流盘(12)的左侧面紧贴右壳体(6)的左侧；定子(7)同轴线地安装在左配流盘(12)和右配流盘(9)之间，定子(7)上的过渡直线的两端点与圆心连线的夹角在垂直于输出轴的平面上的投影与配流盘上配油窗口(48)两边的夹角在垂直于输出轴的平面上的投影重合；大端盖(8)紧贴右配流盘(9)的右侧，大端盖(8)通过螺栓固定在右壳体(6)的右侧。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林，郑开柳，刘晓磊，金晓宏，胡金，黄桂德，赵慧，朱建阳，刘白雁，雷斌，曾镛，许仁波，陶波，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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