一种具备大角度摆动功能的液压关节制造技术

本发明专利技术提供一种具备大角度摆动功能的液压关节,包括上连接架、摆动装置；摆动装置包括壳体、转轴、活塞、与壳体两端内孔相配合的滑动轴承和后端盖；转轴的一端与滑动轴承配合、另一端与后端盖固定连接，在壳体与转轴之间的径向设有与两者均相配合的活塞，活塞与壳体、转轴均为多线梯形螺纹啮合且分别形成右旋螺纹副、左旋螺纹副；壳体、转轴、活塞之间形成左右两空腔，壳体在左右空腔的左右两端加工有进出油口；转轴、后端盖分别通过螺钉与上连接架两端连接。本发明专利技术可以绕Y轴实现最大为±90°的摆动，液压关节的L尺寸大大减小，结构更加紧凑，从而使挖掘机在狭小的空间能方便地进行作业，大大提高了主机的作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具备大角度摆动功能的液压关节
本专利技术属于工程机械
，具体涉及一种具备大角度摆动功能的液压关节。
技术介绍
现有的挖掘机及工程机器人只能进行单方向的作业，不能改变机具本身单一的作业方向，在受到工作范围限制时，或需要进行较复杂形状的作业时，需要不断调整整机的工作位姿进行作业，且可能达不到使用效果，从而限制了挖掘机更多功能的发挥，使劳动生产率降低，作业成本增加。目前，有些厂家设计出的多功能快接器，它利用了油缸伸缩实现箱体的摆动功能，但由于油缸的安装空间的限制，摆动角度通常只能达到±40°，并且尺寸L相对较大，在进入狭小空间作业时受到限制。同时，由于其减速装置采用蜗轮蜗杆的传动，蜗轮是采用锡青铜材料。如果多功能快接器连接液压破碎锤等属具时，由于液压锤的高频冲击会加剧蜗轮磨损失效，导致设备损坏，从而限制了使用范围。
技术实现思路
为解决现有技术存在的作业效果差、作业效率低的缺陷，本专利技术提供一种具备大角度摆动功能的液压关节，它可以绕Y轴实现最大为±90°的摆动，拓展了主机的工作范围及高效便捷作业能力。同时，液压关节的L尺寸大大减小，结构更加紧凑，从而使挖掘机在狭小的空间能方便地进行作业，大大提高了主机的作业效率。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种具备大角度摆动功能的液压关节,包括上连接架、摆动装置；摆动装置包括壳体、转轴、活塞、与壳体两端内孔相配合的滑动轴承和后端盖；转轴的一端与滑动轴承配合、另一端与后端盖固定连接，在壳体与转轴之间的径向设有与两者均相配合的活塞，活塞与壳体、转轴均为多线梯形螺纹啮合且分别形成右旋螺纹副、左旋螺纹副；壳体、转轴、活塞之间形成左右两空腔，壳体在左右空腔的左右两端加工有进出油口；转轴、后端盖分别通过螺钉与上连接架两端连接。优选的，活塞和壳体之间装有密封元件。优选的，还包括附加装置，附加装置与壳体通过螺钉固定连接在摆动装置下方。其中，附加装置包括回转减速装置、快换装置、液压控制阀组；回转减速装置与壳体相连，回转减速装置包括箱体、固定在箱体外部的液压马达、箱体内的蜗杆、蜗轮、滑动支撑、滑动轴承和铜滑动面；蜗杆与蜗轮相啮合，蜗杆与液压马达相连且其与箱体内的滑动轴承相配合；蜗杆与其上面的滑动支撑通过螺栓固定成一体；铜滑动面设置在滑动支撑的台阶下平面与箱体之间，铜滑动面上开有润滑油槽；滑动支撑位于箱体的回转中心线上；快换装置固定在回转减速装置的下方，快换装置包括下连接架、设置下连接架内的回转盘、快换油缸和快换月牙头；回转盘通过螺钉固接在蜗轮的下面；液压控制阀组设置在快换装置的上表面，液压控制阀组包括电磁换向阀及回转接头，回转接头位于滑动支撑的中心孔内并与回转盘固定连接。另外，附加装置为带有冲击载荷的属具，附加装置为液压破碎锤或者液压振动夯。本专利技术具有以下有益效果：挖掘机及工程机器人等主机工作时，当高压油从壳体的右端油口进入到壳体内的右腔时，右腔通高压油，左腔通回油，由于活塞的外圆面设有多线右旋梯形螺纹，梯形螺纹螺旋两侧面存在面积差，在压力油作用下产生直线和旋转的复合运动，活塞旋转并向左运动通过内部的左旋螺纹副带动转轴顺时针转动；反之，当高压油从壳体的左端油口进入时壳体内的左腔时，左腔通高压油，右腔通回油，压力油作用在活塞内的左旋梯形螺纹面上，使活塞做向右旋转和直线的复合运动，带动转轴逆时针转动。这样转轴的左右转动可实现整个手腕绕Y轴的左右摆动。其中，活塞的行程越大，转轴的旋转角度越大，整个液压手腕的摆动角度越大，最大角度为±90°，拓展了主机的工作范围及高效便捷作业能力。同时，由于本液压关节的L尺寸大大减小，结构紧凑，从而使挖掘机等工程机械在狭小的空间能方便地进行作业。附图说明图1是本专利技术挖掘机用液压关节方式一的主视图；图2是本专利技术挖掘机用液压关节方式一的剖视图；图3是摆动装置的外形图；图4是摆动装置的剖视图；图5是本专利技术的摆动示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施方式。从图1、图2、图3、图4可知，本专利技术提供了一种具备大角度摆动功能的液压关节，包括上连接架6、摆动装置；摆动装置包括壳体1、转轴7、活塞8、与壳体1两端内孔相配合的滑动轴承10和后端盖12；转轴7的一端与滑动轴承10配合、另一端与后端盖12固定连接，在壳体1与转轴7之间的径向设有与两者均相配合的活塞8，活塞8与壳体1、转轴7均为多线梯形螺纹啮合且分别形成右旋螺纹副、左旋螺纹副；壳体1、转轴7、活塞8之间形成左右两空腔，壳体1在左右空腔的左右两端加工有进出油口11；转轴7、后端盖12分别通过螺钉4与上连接架6两端连接。其中，为了使摆动装置的密封性更好，活塞8和壳体1之间装有密封元件9。上连接架6与主机连接有两种方式，一种通过销轴与主机的斗杆和连杆连接，一种将上连接架与销轴焊接成一体，上接普通挖掘机快换接头。挖掘机工作时，当高压油从壳体1的右端油口11进入到壳体1内的右腔时，右腔通高压油，左腔通回油，由于活塞8的外圆面设有多线右旋梯形螺纹，梯形螺纹螺旋两侧面存在面积差，在压力油作用下产生直线和旋转的复合运动，活塞8旋转并向左运动通过内部的左旋螺纹副带动转轴7顺时针转动；反之，当高压油从壳体1的左端油口11进入时壳体1内的左腔时，左腔通高压油，右腔通回油，压力油作用在活塞8内的左旋梯形螺纹面上，使活塞做向右旋转和直线的复合运动，带动转轴7逆时针转动。这样转轴7的左右转动可实现整个手腕绕Y轴的左右摆动，如图5所示，α为左右摆动的角度。其中，活塞8的行程越大，转轴7的旋转角度越大，整个液压手腕的摆动角度越大，α的最大角度为±90°。从图5还可知，本专利技术多功能液压手腕X轴方向的尺寸L较小，结构紧凑，从而使挖掘机在狭小的空间能方便地进行作业。在摆动装置的下方，壳体1通过螺钉23固定连接不同的附加装置：从图1、图2、图3、图4可知，第一种附加装置包括回转减速装置、快换装置、液压控制阀组3；回转减速装置与壳体1相连，回转减速装置包括箱体2、固定在箱体2外部的液压马达13、箱体2内的蜗杆21、蜗轮19、滑动支撑15、滑动轴承22和铜滑动面14；蜗杆21与蜗轮19相啮合，蜗杆21与液压马达13相连且其与箱体2内的滑动轴承22相配合；蜗杆19与其上面的滑动支撑15通过螺栓固定成一体；铜滑动面14设置在滑动支撑15的台阶下平面与箱体2之间，其上开有润滑油槽；滑动支撑15位于箱体2的回转中心线上；快换装置固定在回转减速装置的下方，快换装置包括下连接架5、设置下连接架5内的回转盘16、快换油缸17和快换月牙头20；回转盘16通过螺钉固接在蜗轮19的下面；液压控制阀组3设置在快换装置的上表面，液压控制阀组3包括电磁换向阀及回转接头18，回转接头18位于滑动支撑15的中心孔内，并与回转盘16固定连接。挖掘机工作时，操作者在驾驶室内通过手柄控制不同换向阀的换向指令，当回转减速装置中的液压马达13通油时，带动蜗杆21绕X轴旋转，带动蜗轮19绕Z轴作回转运动；由于蜗轮19通过回转盘16与快换装置固结为一体，从而使整个附加装置绕Z轴作±360°的旋转；由于导程角的合理选择使蜗轮具有自锁性能，使快换装置连接的属具在圆周方向任意角度可以工作。另外辅助挖掘机转锤油缸的伸缩运动，使液压手腕能绕X轴旋转。快换装置中的快换油缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备大角度摆动功能的液压关节,其特征在于，包括上连接架(6)、摆动装置；摆动装置包括壳体(1)、转轴(7)、活塞(8)、与壳体(1)两端内孔相配合的滑动轴承(10)和后端盖(12)；转轴(7)的一端与滑动轴承(10)配合、另一端与后端盖(12)固定连接，在壳体(1)与转轴(7)之间的径向设有与两者均相配合的活塞(8)，活塞(8)与壳体(1)、转轴(7)均为多线梯形螺纹啮合且分别形成右旋螺纹副、左旋螺纹副；壳体(1)、转轴(7)、活塞(8)之间形成左右两空腔，壳体(1)在左右空腔的左右两端加工有进出油口(11)；转轴(7)、后端盖(12)分别通过螺钉(4)与上连接架(6)两端连接。

【技术特征摘要】
1.一种具备大角度摆动功能的液压关节,其特征在于，包括上连接架(6)、摆动装置；摆动装置包括壳体(1)、转轴(7)、活塞(8)、与壳体(1)两端内孔相配合的滑动轴承(10)和后端盖(12)；转轴(7)的一端与滑动轴承(10)配合、另一端与后端盖(12)固定连接，在壳体(1)与转轴(7)之间的径向设有与两者均相配合的活塞(8)，活塞(8)与壳体(1)、转轴(7)均为多线梯形螺纹啮合且分别形成右旋螺纹副、左旋螺纹副；壳体(1)、转轴(7)、活塞(8)之间形成左右两空腔，壳体(1)在左右空腔的左右两端加工有进出油口(11)；转轴(7)、后端盖(12)分别通过螺钉(4)与上连接架(6)两端连接。2.根据权利要求1所述的具备大角度摆动功能的液压关节，其特征在于，活塞(8)和壳体(1)之间装有密封元件(9)。3.根据权利要求1所述的具备大角度摆动功能的液压关节，其特征在于，还包括附加装置，附加装置与壳体(1)通过螺钉(23)固定连接在摆动装置下方。4.根据权利要求3所述的具备大角度摆动功能的液压关节，其特征在于，附加装置包括回转减速装置、快换装置、液压控制阀组(3)；回转减速装置与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志远，徐必勇，童小冬，孙立，王飞，刘江涛，
申请(专利权)人：江苏集萃智能制造技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32