全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达制造技术

本实用新型专利技术涉及柱塞式液压马达的改造利用，旨在提供一种全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达。包括：多作用内曲线径向柱塞式液压马达的马达壳体和马达端面配流盘，在马达输出轴的内部设有向摆动液压马达驱动的后续结构提供配流及配电的回油配流孔道、进油配流孔道和配电孔道；在多作用内曲线径向柱塞式液压马达的原有三个油口中，进油口和出油口分别通过硬管连接变向，以与马达输出轴的配流接头方向保持一致；卸油口用堵头堵住，依靠马达前端盖的内部通道与回油配流孔道相连通，实现马达内部卸油。本实用新型专利技术具备配流配电和角度检测功能，具有整体结构紧凑、体积小、质量轻、耐腐蚀、耐高压、最低平稳转速低、摆动角度可任意限制等特点。

【技术实现步骤摘要】
全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达
本技术涉及多作用内曲线径向柱塞式液压马达的改造利用，特别涉及一种全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达。
技术介绍
载人潜水器和水下机器人主要用来执行水下科研、考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务。载人潜水器和水下机器人技术是海洋开发的前沿与制高点之一，其水平可以体现出一个国家材料、控制、海洋学等领域的综合科技实力。液压机械手是承担载人潜水器和水下机器人水下作业任务的主要装备，可完成海底沉积物取样、海洋生物和矿物采集、水下设备定点布防、水下打捞、海洋石油装备的操作、海底电缆和管道检测等一系列任务。全海深液压机械手是十三五国家重点研发计划“深海关键技术与装备”专项下的“全海深机械手研制”项目，配套应用于全海深载人潜水器。全海深液压机械手肘关节要求摆动液压马达重量轻便、结构紧凑、可靠性高、摆动角度大、最低平稳转速低、输出扭矩高、具有配流配电和角度测量等功能，且满足全海深工况所要求的元器件耐高压、油液高粘度下仍可控制可作业。由于解决的是深海共性关键技术，该成果不仅可应用于全海深液压机械手上，还可以推广到其它需要上述特性的海洋装备液压执行元器件上，具有十分广阔的应用和推广前景。现有技术中，液压机械手目前工作深度在6000米左右，尚无一款可应用于11000米水下，具备可覆盖全球海洋100％海域作业能力的液压机械手；普通的多作用内曲线径向柱塞式液压半马达结构不完整，无角度测量及数据上传功能，无法实现转动角度精确闭环控制；由于结构原因，无法为马达驱动的后续结构提供配流、配电功能；由于普通的多作用内曲线径向柱塞式液压马达多为360度连续转动，结构上无角度限制，不能作为摆动液压马达使用；且现有马达的材料和处理工艺对其重量、尺寸、耐腐蚀性能等产生很大影响；以上缺点导致摆动马达功能不足，不能满足全海深液压机械手肘关节的使用要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达。为解决技术问题，本技术的解决方案是：提供一种全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达，包括多作用内曲线径向柱塞式液压马达的马达壳体和马达端面配流盘；还包括马达前端盖、马达后端盖、马达输出轴、平面推力滚针轴承、马达前端配流块和马达前端配流块盖板；马达输出轴依次穿过平面推力滚针轴承、马达后端盖、马达壳体、马达端面配流盘、平面推力滚针轴承、马达前端盖、平面推力滚针轴承和锁紧螺母压板后，由锁紧螺母在马达输出轴的内端预紧以防止轴向窜动；马达输出轴的内部设有向摆动液压马达驱动的后续结构提供配流及配电的回油配流孔道、进油配流孔道和配电孔道，三个孔道均呈L形；在马达前端配流块处的马达输出轴表面设有一个径向孔，在马达输出轴的轴线上设有一个轴向孔，两孔连通形成L形的配电孔道；在马达前端盖处马达输出轴表面设置两个径向孔，以三道轴用旋转格莱圈将两个径向孔分隔开并实现径向密封，两径向孔各自与位于马达输出轴内部平行于轴线布置的轴向回油配流孔和进油配流孔连通，分别形成L形的进油配流孔道和L形的回油配流孔道；分别以螺钉紧固马达壳体与马达后端盖、马达壳体与马达前端盖；马达端面配流盘为空心轴内花键结构，与马达输出轴通过花键传递扭矩；在马达后端盖和马达前端盖中，分别设置用于径向支承马达输出轴的导向带，设置可保持马达输出轴密封的轴用旋转格莱圈；马达前端配流块与马达前端配流块盖板通过螺钉紧固连接，并以O形圈与马达前端盖之间形成密封；马达前端配流块上设开孔，其中装有磁电编码器；磁电编码器由通过连接结构保持同轴的霍尔组件和永磁体组成，前者通过螺钉固定于马达前端配流块盖板上，后者通过压紧在与之过盈配合的铝材料螺钉头部沉孔中固定于马达输出轴上；在多作用内曲线径向柱塞式液压马达的原有三个油口中，进油口和出油口分别通过硬管连接变向，以与马达输出轴的配流接头方向保持一致；卸油口用堵头堵住，依靠马达前端盖的内部通道与马达输出轴上的回油配流孔道相连通，实现马达内部卸油，摆动马达卸油口由外部卸油变为内部卸油，结构更紧凑。本技术中，从马达输出轴的内端到外端依次设有中心螺纹孔、外螺纹、前端光轴、外花键、后端光轴和连接法兰；所述配电孔道位于马达输出轴的轴线上且前端与马达前端配流块上的相应孔道连通，回油配流孔道和进油配流孔道平行设于配电孔道两侧。本技术中，在马达输出轴的连接法兰外缘设有扇形的止动耳，在马达后端盖的外缘设有与之配合使用的凸出的扇形止动耳，用于结构限制马达输出轴的最大转动角度(由于磁电编码器具有信息反馈作用，也可以在其最大转动范围内通过外置电控系统程序对转动角度再进行不同大小的进一步限制，即可以得到摆动角度根据需要可任意分配的摆动液压马达)。本技术中，在马达输出轴与马达后端盖之间、马达端面配流盘与马达前端盖之间、马达前端盖与锁紧螺母压板之间，分别设置平面推力滚针轴承，用于实现平面支承和保持可相对转动。本技术中，磁电编码器的霍尔组件的两根电源线和一根信号线通过马达前端配流块上的配电孔与控制系统相连，磁电编码器的永磁体过盈配合压紧在头部设有沉孔的铝质螺钉上，沉孔深度与永磁体等厚。本技术中，所述马达前端配流块上设有两个配流接头和一个配电接头；配流接头通过马达前端配流块和马达前端盖与马达输出轴上的回油配流孔道和进油配流孔道的径向孔相通，配电接头通过马达前端配流块直接与马达输出轴配电孔道的径向孔相通。马达输出轴连接的后续结构(即对机械手而言则为小臂、腕关节、手爪三者所用的阀箱)上应分别设有与配流、配电孔道可轴向独立隔开并密封的沟槽及密封件，这样可将马达前端配流块处的电线和液压油经过马达内部，送至马达输出轴连接的后续结构。本技术中，所述锁紧螺母设有一个径向开口槽，在开口槽两侧分别设有与开口槽相互垂直的螺纹孔和沉头光孔，一个圆柱头螺钉穿过沉头光孔和开口槽后旋入至螺纹孔中，使锁紧螺母径向产生变形以预紧马达输出轴。本技术中，多作用内曲线径向柱塞式液压马达的马达壳体外露部分进行特氟龙涂层工艺处理，马达前端盖、马达后端盖、马达前端配流块、马达前端配流块盖板的材料均为6061T6，并进行硬质阳极氧化处理，马达输出轴及锁紧螺母材料为0Cr17Ni4Cu4Nb，硬管及其余紧固件材料为316。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术将普通的多作用内曲线径向柱塞式液压半马达经过结构完善和改造，使其具备配流配电和角度检测功能，且具有整体结构紧凑、体积小、质量轻、耐腐蚀、耐高压、最低平稳转速低、摆动角度可任意限制等特点，成为一种适用于全海深水下作业的低速大扭矩摆动液压马达。2、本技术中所述多作用内曲线径向柱塞式液压马达本身具有工作速度低、输出扭矩大、结构紧凑、体积小、质量轻、外接结构简单、应用方便特点。这些均非常适合全海深机械手对肘关节摆动液压马达的性能初步要求，由于本技术中所用到元器件包括磁电编码器均可承受110Mpa高压，通过结构改造，使其再具备配流配电、角度测量、转动角度可任意限制等功能；通过材料及工艺选择，使整个马达暴露部分耐海水腐蚀；整个结构上配流通道直径大，直角通道少，可以很好的降低全海深环境下油液高粘度带来的压力损失，使之满足全海深工作环境对机械手所提出的要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达，包括多作用内曲线径向柱塞式液压马达的马达壳体和马达端面配流盘，其特征在于，还包括马达前端盖、马达后端盖、马达输出轴、平面推力滚针轴承、马达前端配流块和马达前端配流块盖板；马达输出轴依次穿过平面推力滚针轴承、马达后端盖、马达壳体、马达端面配流盘、平面推力滚针轴承、马达前端盖、平面推力滚针轴承和锁紧螺母压板后，由锁紧螺母在马达输出轴的内端预紧以防止轴向窜动；马达输出轴的内部设有向摆动液压马达驱动的后续结构提供配流及配电的回油配流孔道、进油配流孔道和配电孔道，三个孔道均呈L形；在马达前端配流块处的马达输出轴表面设有一个径向孔，在马达输出轴的轴线上设有一个轴向孔，两孔连通形成L形的配电孔道；在马达前端盖处马达输出轴表面设置两个径向孔，以三道轴用旋转格莱圈将两个径向孔分隔开并实现径向密封，两径向孔各自与位于马达输出轴内部平行于轴线布置的轴向回油配流孔和进油配流孔连通，分别形成L形的进油配流孔道和L形的回油配流孔道；分别以螺钉紧固马达壳体与马达后端盖、马达壳体与马达前端盖；马达端面配流盘为空心轴内花键结构，与马达输出轴通过花键传递扭矩；在马达后端盖和马达前端盖中，分别设置用于径向支承马达输出轴的导向带，设置可保持马达输出轴密封的轴用旋转格莱圈；马达前端配流块分别用O形圈与马达前端盖、马达前端配流块盖板之间形成密封，用螺钉与马达前端盖、马达前端配流块盖板紧固连接；马达前端配流块上设开孔，其中装有磁电编码器；磁电编码器由通过连接结构保持同轴的霍尔组件和永磁体组成，前者通过螺钉固定于马达前端配流块盖板上，后者通过压紧在与之过盈配合的铝材料螺钉头部沉孔中固定于马达输出轴上；在多作用内曲线径向柱塞式液压马达的原有三个油口中，进油口和出油口分别通过硬管连接变向，以与马达输出轴的配流接头方向保持一致；卸油口用堵头堵住，依靠马达前端盖的内部通道与马达输出轴上的回油配流孔道相连通，实现马达内部卸油。...

【技术特征摘要】
1.一种全海深液压机械手用肘关节摆动液压马达，包括多作用内曲线径向柱塞式液压马达的马达壳体和马达端面配流盘，其特征在于，还包括马达前端盖、马达后端盖、马达输出轴、平面推力滚针轴承、马达前端配流块和马达前端配流块盖板；马达输出轴依次穿过平面推力滚针轴承、马达后端盖、马达壳体、马达端面配流盘、平面推力滚针轴承、马达前端盖、平面推力滚针轴承和锁紧螺母压板后，由锁紧螺母在马达输出轴的内端预紧以防止轴向窜动；马达输出轴的内部设有向摆动液压马达驱动的后续结构提供配流及配电的回油配流孔道、进油配流孔道和配电孔道，三个孔道均呈L形；在马达前端配流块处的马达输出轴表面设有一个径向孔，在马达输出轴的轴线上设有一个轴向孔，两孔连通形成L形的配电孔道；在马达前端盖处马达输出轴表面设置两个径向孔，以三道轴用旋转格莱圈将两个径向孔分隔开并实现径向密封，两径向孔各自与位于马达输出轴内部平行于轴线布置的轴向回油配流孔和进油配流孔连通，分别形成L形的进油配流孔道和L形的回油配流孔道；分别以螺钉紧固马达壳体与马达后端盖、马达壳体与马达前端盖；马达端面配流盘为空心轴内花键结构，与马达输出轴通过花键传递扭矩；在马达后端盖和马达前端盖中，分别设置用于径向支承马达输出轴的导向带，设置可保持马达输出轴密封的轴用旋转格莱圈；马达前端配流块分别用O形圈与马达前端盖、马达前端配流块盖板之间形成密封，用螺钉与马达前端盖、马达前端配流块盖板紧固连接；马达前端配流块上设开孔，其中装有磁电编码器；磁电编码器由通过连接结构保持同轴的霍尔组件和永磁体组成，前者通过螺钉固定于马达前端配流块盖板上，后者通过压紧在与之过盈配合的铝材料螺钉头部沉孔中固定于马达输出轴上；在多作用内曲线径向柱塞式液压马达的原有三个油口中，进油口和出油口分别通过硬管连接变向...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松，顾临怡，吴新然，
申请(专利权)人：杭州宇控机电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33