本发明专利技术公开了一种多自由度耐辐照机械臂关节及机械臂，涉及机械臂技术领域；机械臂关节包括定子和转轴，在定子和所述转轴之间依次设有第一回油腔、进油腔和第二回油腔；所述定子侧壁设有第一进油流道和第一回油流道，所述转轴内部设有第二进油流道和第二回油流道；其中，在所述转轴转动时，所述第一回油腔、所述进油腔和所述第二回油腔均能够保持密封状态，且所述第一进油流道和所述第二进油流道均能够与所述进油腔连通，所述第一回油流道能够同时经所述第一回油腔和所述第二回油腔与所述第二回油流道连通，能够避免液压驱动的多自由度耐辐照机械臂泄漏液压油。机械臂，至少有两相邻的力臂通过前述的关节相连，能融合液压驱动和电机驱动的优点。和电机驱动的优点。和电机驱动的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种多自由度耐辐照机械臂关节及机械臂
[0001]本专利技术涉及机械臂
，具体涉及一种多自由度耐辐照机械臂关节及机械臂。
技术介绍
[0002]现有技术中，有多种串联多自由度耐辐照机械臂及耐辐照机械臂样机，例如用在联合超环JET上的用于转运工具和组件的长臂展机械臂，用于Tore Supra真空室内视觉检测的串联长臂展机械臂AIA，用于东方超环EAST托卡马克的串联长臂展机械臂EAMA，用于托卡马克真空室维护的弧形伸缩机械臂，以及带行车的串联7自由度耐辐照机械臂等。前述的多自由度耐辐照机械臂都是全电机驱动，全电机驱动的优点是没有液体泄漏风险，不会对环境造成新的污染，控制精度高，缺点是电机驱动的功率体积比的值较液压驱动小，不适用于大载荷和空间受限的场合。
[0003]另外，现有技术中也有用于放射性物质处理的全液压驱动串联机械臂，负载能达到100kg。液压驱动的优点是功率体积比的值较电机驱动大，可适用于大载荷和空间较小的场合，缺点是有液压油泄漏的风险，对环境造成新的污染。
技术实现思路
[0004]针对现有液压驱动的多自由度耐辐照机械臂存在液压油泄漏风险的技术问题；本专利技术提供了多自由度耐辐照机械臂关节及机械臂，能够避免液压驱动的多自由度耐辐照机械臂泄漏液压油。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种多自由度耐辐照机械臂关节，包括定子和转动设于定子内的转轴，所述定子用于连接上一级力臂，所述转轴用于连接下一级力臂；沿所述转轴的轴向，在所述定子和所述转轴之间依次设有第一回油腔、进油腔和第二回油腔，且所述第一回油腔、所述进油腔和所述第二回油腔均为绕所述转轴周向的环形腔体；所述定子侧壁设有第一进油流道和第一回油流道，所述转轴内部设有第二进油流道和第二回油流道；其中，在所述转轴转动时，所述第一回油腔、所述进油腔和所述第二回油腔均能够保持密封状态，且所述第一进油流道和所述第二进油流道均能够与所述进油腔连通，所述第一回油流道能够同时经所述第一回油腔和所述第二回油腔与所述第二回油流道连通。
[0007]本专利技术提供的多自由度耐辐照机械臂关节，在定子和转轴之间沿定子轴向依次设有第一回油腔、进油腔和第二回油腔，同时在定子侧壁设有第一进油流道和第一回油流道、在转轴内部设有第二进油流道和第二回油流道，且在转轴转动时，第一回油腔、进油腔和第二回油腔均能够保持密封状态，第一进油流道和第二进油流道均能够与进油腔连通，第一回油流道能够同时经第一回油腔和第二回油腔与第二回油流道连通，从而使得液压油能够经机械臂关节内流动，不需要额外配置外部输液管线，避免了管线对机械臂的运转造成干涉，也能够避免因机械臂的运转对管线的可靠性造成影响，并且能够直接给位于关节处的
液压马达提供液压油。
[0008]其中，沿定子的轴向，在进油腔的两侧分设有第一回流腔和第二回流腔，进油腔内流动的液压油为驱动液压马达动作的高压油、第一回流腔和第二回流腔内流动的是经液压马达后流出的液压油，其直接回流至液压油油箱，使得第一回流腔和第二回流腔内的液压油压力于进油腔内的液压油的压力，因此，当进油腔发生泄漏时，泄漏的液压油进入到第一回流腔和/或第二回流腔后，直接被第一回流腔和第二回流腔内流动的液压油带走回流至液压油油箱，不会导致液压油从定子和转轴直接泄漏，大幅降低了机械臂关节处液压油泄漏的风险。
[0009]综上，本专利技术提供的多自由度耐辐照机械臂关节，能够避免液压驱动的多自由度耐辐照机械臂泄漏液压油，进而使得液压驱动的多自由度耐辐照机械臂对工作环境造成污染。
[0010]在一可选的实施方式中，所述定子设有用于容纳所述转轴的容纳孔；所述容纳孔内壁沿所述容纳孔轴向依次间隔设有第一回油槽、进油槽和第二回油槽，所述第一回油槽、所述进油槽和所述第二回油槽均为沿所述容纳孔周向设置的环槽；其中，所述第一回油槽的内腔为所述第一回油腔的一部分，所述进油槽的内腔为所述进油腔的一部分，所述第二回油槽为所述第二回油腔的一部分。
[0011]以通过在定子的容纳孔内加工凹槽的方式，扩展相应第一回油腔、进油腔和第二回油腔的容积，确保液压油能够从机械臂关节处正常的流动，相对于在转轴上加工凹槽，在同样的容积下，凹槽的槽深更小，不会对定子的结构强度造成影响。
[0012]在一可选的实施方式中，所述第一回油槽、所述进油槽和所述第二回油槽的槽口两侧均设有密封件，所述密封件用于密封所述容纳孔孔壁与所述转轴侧壁之间的间隙，将密封件设置在定子内，便于转轴的安装。
[0013]在一可选的实施方式中，所述第二进油流道和所述第二回油流道的一端均设于所述转轴位于所述定子外的侧壁，以便于将转轴的内部流道与机械臂力臂的内部流道相连。
[0014]在一可选的实施方式中，所述定子设有第一线缆孔，所述转轴中部设有第二线缆孔；所述定子和所述转轴之间设有线缆滑环，所述线缆滑环用于电性连接位于所述第一线缆孔的线缆组件和所述第二线缆孔内的线缆组件，以使得线缆组件能够顺利的穿过可相对转动的定子和转轴。
[0015]在一可选的实施方式中，所述线缆滑环包括同轴设置的第一滑环和第二滑环；所述第一滑环与所述定子内部固定连接，所述第二滑环固定套设在所述转轴外，且所述第一滑环能够沿自身周向滑动地套设在所述第二滑环外，以实现定子内的线缆组件和转轴内线缆组件能够可靠的连接。
[0016]在一可选的实施方式中，所述转轴上端与液压马达传动连接，所述第二线缆孔正对所述线缆滑环的一端位于转轴的侧壁，以避免电缆组件对于液压马达和转轴的连接造成干涉。
[0017]在一可选的实施方式中，沿所述转轴的轴向，在所述定子和所述转轴之间还设有通气腔；所述定子侧壁设有第一气流道，所述转轴内部设有第二气流道；其中，在所述转轴转动时，所述通气腔能够保持密封状态，且所述第一气流道和所述第二气流道均能够与所述通气腔连通，以使得气路可直接布设在机械部的内部，不需要额外配置外部气路管线，避
免了管线对机械臂的运转造成干涉，也能够避免因机械臂的运转对管线的可靠性造成影响。
[0018]在一可选的实施方式中，所述定子内部设有通气环槽，所述通气环槽的内腔为所述通气腔的一部分，以通过在定子的内腔加工凹槽的方式，扩展通气腔的容积，确保气体能够从机械臂关节处正常的流动，相对于在转轴上加工凹槽，在同样的容积下，凹槽的槽深更小，不会对定子的结构强度造成影响。
[0019]第二方面，本专利技术提供了一种多自由度耐辐照机械臂，包括多级依次串联的力臂，至少有个两相邻的所述力臂通过上述的多自由度耐辐照机械臂关节相连，能够实现液压驱动多自由度耐辐照机械臂的无污染化，实现多自由度耐辐照机械臂的电机驱动和液压驱动的混合，以融合液压驱动和电机驱动的优点，具有载荷能力大和精度高的特点。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0021]1、本专利技术提供的多自由度耐辐照机械臂关节，在定子和转轴之间沿定子轴向依次设有第一回油腔、进油腔和第二回油腔，同时在定子侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多自由度耐辐照机械臂关节，其特征在于，包括定子(10)和转动设于定子(10)内的转轴(20)，所述定子(10)用于连接上一级力臂，所述转轴(20)用于连接下一级力臂；沿所述转轴(20)的轴向，在所述定子(10)和所述转轴(20)之间依次设有第一回油腔(30)、进油腔(40)和第二回油腔(50)，且所述第一回油腔(30)、所述进油腔(40)和所述第二回油腔(50)均为绕所述转轴(20)周向的环形腔体；所述定子(10)侧壁设有第一进油流道(11)和第一回油流道(12)，所述转轴(20)内部设有第二进油流道(21)和第二回油流道(22)；其中，在所述转轴(20)转动时，所述第一回油腔(30)、所述进油腔(40)和所述第二回油腔(50)均能够保持密封状态，且所述第一进油流道(11)和所述第二进油流道(21)均能够与所述进油腔(40)连通，所述第一回油流道(12)能够同时经所述第一回油腔(30)和所述第二回油腔(50)与所述第二回油流道(22)连通。2.根据权利要求1所述的多自由度耐辐照机械臂关节，其特征在于，所述定子(10)设有用于容纳所述转轴(20)的容纳孔(13)；所述容纳孔(13)内壁沿所述容纳孔(13)轴向依次间隔设有第一回油槽(14)、进油槽(15)和第二回油槽(16)，所述第一回油槽(14)、所述进油槽(15)和所述第二回油槽(16)均为沿所述容纳孔(13)周向设置的环槽；其中，所述第一回油槽(14)的内腔为所述第一回油腔(30)的一部分，所述进油槽(15)的内腔为所述进油腔(40)的一部分，所述第二回油槽(16)为所述第二回油腔(50)的一部分。3.根据权利要求2所述的多自由度耐辐照机械臂关节，其特征在于，所述第一回油槽(14)、所述进油槽(15)和所述第二回油槽(16)的槽口两侧均设有密封件(90)，所述密封件(90)用于密封所述容纳孔(13)孔壁与所述转轴(20)侧壁之间的间隙。4.根据权利要求1所述的多自由度耐辐照机...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，张志远，康道安，强利刚，罗蓉蓉，肖陶康，刘金豆，李鹏远，肖新华，陈辉，邓华林，闫腾飞，许婉韵，
申请(专利权)人：贵州航天控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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