一种高耐辐照液压关节的制作方法

本发明涉及核工业和智能机器人，具体而言，涉及一种高耐辐照液压关节。

背景技术：

1、在核工业领域中，关节耐辐照性能决定了智能设备的寿命长短。耐辐照关节用于在辐射环境下代替人工完成货物智能识别抓取、管道切割等作业从而实现反应堆维护和反应堆退役。智能机器人近几年来快速发展，增大液压关节的载荷质量比成为机械臂关节关键技术之一。

2、高耐辐照液压关节是管道机器人重要连接部件，用于传递力矩、扭矩和力的传递，并在关节内部提供布线空间。关节用于机械手和动力装置实现动力连接的关键部件。

3、由于传统机械臂的驱动关节大都采用电机与减速器相结合的形式，从而使得传统机械臂的负重比和功率-体积比非常小，而耐辐照关节一般使用在狭小空间、高辐射环境中，这就要求关节设计在耐辐照的基础上，一是要求关节机构紧凑、传动平稳，利于在有限空间中完成功能动作，提高机械臂在不规则空间内运维作业的可行性及安全性；二是针对关节大负载情况要求关节力臂有良好的承载性能。国内耐辐照关节受环境辐射等级高的影响，元部件选型受限，关节构型大同小异，同时旋转变压器（或编码器）-制动器-电机-减速器的关节串联构型导致关节轴向过大，无法满足机械臂在保证在狭小空间里作业。所以迫切需要一款结构更加紧凑、负重比和功率-体积比较高的高耐辐照液压关节来实现机械臂在狭小空间、高辐射环境中完成各种功能动作。

技术实现思路

1、为解决关节不能同时满足高耐辐照、结构紧凑、承受大负载要求的问题，本发明提供了一种高耐辐照液压关节，包括：壳体组件、螺旋式摆动油缸、无刷旋变发送机、电液伺服阀和液压关节航插，所述壳体组件包括底座、底座连接支架、盖板垫片、底座盖板和航插安装板，所述底座顶部和所述底座连接支架的底部可拆卸连接，所述底座连接支架的顶部和所述底座盖板的底部可拆卸连接，所述盖板垫片设置在所述底座连接支架的顶部和所述底座盖板的底部之间；

2、所述底座具有自底座底面垂直向上延伸的第一凸起部，所述底座盖板具有自底座盖板顶面垂直向下延伸的第二凸起部，所述第一凸起部右侧面具有第一圆周面部，所述第二凸起部右侧面具有第二圆周面部，所述第一圆周面部和第二圆周面部的轴线同轴设置、半径相等，所述第一圆周面部自第一凸起部的顶部向下延伸至第二台阶部；

3、所述第一凸起部和所述第二凸起部的左侧形成第一安装空间，所述第一凸起部和所述第二凸起部的右侧形成第二安装空间；

4、所述螺旋式摆动油缸部分的设置在第二安装空间，所述螺旋式摆动油缸左侧下部和所述第一圆周面部抵接，所述螺旋式摆动油缸左侧上部和所述第二圆周面部抵接，所述无刷旋变发送机设置在第二安装空间，所述螺旋式摆动油缸底部和无刷旋变发送机可拆卸连接，所述第一凸起部左侧为平面安装部，所述电液伺服阀设置在所述第一安装空间，所述电液伺服阀和所述平面安装部可拆卸连接；

5、其中，所述液压关节航插位于所述第一安装空间，所述液压关节航插安装在所述航插安装板内侧面。

6、在一些实施例中，所述底座连接支架左侧具有开口部，所述开口部下端部设置第五台阶部，所述航插安装板的上端和所述第五台阶部可拆卸连接，当处于安装状态时，所述航插安装板的外侧面和所述底座连接支架的左侧外侧面平齐。

7、在一些实施例中，所述底座的左侧上端部设置第一台阶部，所述航插安装板的下端和所述第一台阶部可拆卸连接，当处于安装状态时，所述航插安装板外侧面和所述底座的左侧外侧面平齐。

8、在一些实施例中，所述螺旋式摆动油缸周向设置多个第一安装通孔，所述第二台阶部周向设置多个第一安装螺纹孔，通过螺钉穿过所述第一安装通孔和所述第一安装螺纹孔，将所述螺旋式摆动油缸与所述第二台阶部进行可拆卸连接。

9、在一些实施例中，所述螺旋式摆动油缸具有液压管路、第一油路接头和第二油路接头，所述液压管路、第一油路接头和第二油路接头均位于所述第一安装空间，所述第一凸起部顶部设置第一油路接口和第二油路接口，所述第一油路接头和所述第一油路接口可拆卸密封连接，所述第二油路接头和所述第二油路接口可拆卸密封连接。

10、在一些实施例中，所述第一油路接口底部设置垂直向下延伸的第一油道，自所述第一油道底部设置水平延伸至所述平面安装部的第二油道，所述第二油路接口底部设置垂直向下延伸的第三油道，自所述第三油道底部设置水平延伸至所述平面安装部的第四油道，所述第二油道和所述第四油道和所述电液伺服阀油路连通。

11、在一些实施例中，所述无刷旋变发送机圆周外侧顶部具有径向向外延伸的第三凸起部，所述第三凸起部外周面周向均布设置多个第四凸起部，所述第四凸起部设置第二安装通孔，通过螺钉穿过所述第二安装通孔，将所述螺旋式摆动油缸与所述第四凸起部进行可拆卸连接。

12、在一些实施例中，所述第二台阶部相邻的所述第一安装通孔之间设置多个垂直向上开口的第一凹槽部，所述第一凹槽部周向宽度大于所述第四凸起部的周向宽度，所述第一凹槽部轴向深度大于所述第四凸起部的轴向厚度，所述第一凹槽部数量和所述第四凸起部数量相等。

13、在一些实施例中，所述底座自所述第二台阶部顶部设置向下延伸的第三安装孔，所述第三安装孔容纳所述无刷旋变发送机自所述第三凸起部的底部垂直向下延伸的部分。

14、在一些实施例中，所述液压关节航插和所述电液伺服阀具有电连接和信号连接，所述液压关节航插和所述无刷旋变发送机具有电连接和信号连接。

15、为解决关节不能同时满足高耐辐照、结构紧凑、承受大负载要求的问题，本发明提供了一种高耐辐照液压关节，包括：壳体组件、螺旋式摆动油缸、无刷旋变发送机、电液伺服阀和液压关节航插，壳体组件包括底座、底座连接支架、盖板垫片、底座盖板和航插安装板，底座顶部和底座连接支架的底部可拆卸连接，底座连接支架的顶部和底座盖板的底部可拆卸连接，盖板垫片设置在底座连接支架的顶部和底座盖板的底部之间；底座具有自底座底面垂直向上延伸的第一凸起部，底座盖板具有自底座盖板顶面垂直向下延伸的第二凸起部，第一凸起部右侧面具有第一圆周面部，第二凸起部右侧面具有第二圆周面部，第一圆周面部和第二圆周面部的轴线同轴设置、半径相等，第一圆周面部自第一凸起部的顶部向下延伸至第二台阶部；第一凸起部和第二凸起部的左侧形成第一安装空间，第一凸起部和第二凸起部的右侧形成第二安装空间；螺旋式摆动油缸部分的设置在第二安装空间，螺旋式摆动油缸左侧下部和第一圆周面部抵接，螺旋式摆动油缸左侧上部和第二圆周面部抵接，无刷旋变发送机设置在第二安装空间，螺旋式摆动油缸底部和无刷旋变发送机可拆卸连接，第一凸起部左侧为平面安装部，电液伺服阀设置在第一安装空间，电液伺服阀和平面安装部可拆卸连接，本发明有以下优点：高耐辐照液压关节均采用具备耐辐照性能的零件，满足耐辐照要求，结构紧凑，体积小，提高了机械臂的负重比和功率-体积比；关节安装布局合理，抗弯矩能力增强，满足关节大负载要求，通过该关节可实现机械臂在狭小空间、高辐射环境中完成重物夹持/搬运、部件探测和管道内切割等作业。

技术特征：

1.一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述高耐辐照液压关节包括：壳体组件、螺旋式摆动油缸、无刷旋变发送机、电液伺服阀和液压关节航插，所述壳体组件包括底座、底座连接支架、盖板垫片、底座盖板和航插安装板，所述底座顶部和所述底座连接支架的底部可拆卸连接，所述底座连接支架的顶部和所述底座盖板的底部可拆卸连接，所述盖板垫片设置在所述底座连接支架的顶部和所述底座盖板的底部之间；

2.根据权利要求1所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述底座连接支架左侧具有开口部，所述开口部下端部设置第五台阶部，所述航插安装板的上端和所述第五台阶部可拆卸连接，当处于安装状态时，所述航插安装板的外侧面和所述底座连接支架的左侧外侧面平齐。

3.根据权利要求1所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述底座的左侧上端部设置第一台阶部，所述航插安装板的下端和所述第一台阶部可拆卸连接，当处于安装状态时，所述航插安装板外侧面和所述底座的左侧外侧面平齐。

4.根据权利要求1所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述螺旋式摆动油缸周向设置多个第一安装通孔，所述第二台阶部周向设置多个第一安装螺纹孔，通过螺钉穿过所述第一安装通孔和所述第一安装螺纹孔，将所述螺旋式摆动油缸与所述第二台阶部进行可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述螺旋式摆动油缸具有液压管路、第一油路接头和第二油路接头，所述液压管路、第一油路接头和第二油路接头均位于所述第一安装空间，所述第一凸起部顶部设置第一油路接口和第二油路接口，所述第一油路接头和所述第一油路接口可拆卸密封连接，所述第二油路接头和所述第二油路接口可拆卸密封连接。

6.根据权利要求5所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述第一油路接口底部设置垂直向下延伸的第一油道，自所述第一油道底部设置水平延伸至所述平面安装部的第二油道，所述第二油路接口底部设置垂直向下延伸的第三油道，自所述第三油道底部设置水平延伸至所述平面安装部的第四油道，所述第二油道和所述第四油道和所述电液伺服阀油路连通。

7.根据权利要求4所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述无刷旋变发送机圆周外侧顶部具有径向向外延伸的第三凸起部，所述第三凸起部外周面周向均布设置多个第四凸起部，所述第四凸起部设置第二安装通孔，通过螺钉穿过所述第二安装通孔，将所述螺旋式摆动油缸与所述第四凸起部进行可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述第二台阶部相邻的所述第一安装通孔之间设置多个垂直向上开口的第一凹槽部，所述第一凹槽部周向宽度大于所述第四凸起部的周向宽度，所述第一凹槽部轴向深度大于所述第四凸起部的轴向厚度，所述第一凹槽部数量和所述第四凸起部数量相等。

9.根据权利要求7所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述底座自所述第二台阶部顶部设置向下延伸的第三安装孔，所述第三安装孔容纳所述无刷旋变发送机自所述第三凸起部的底部垂直向下延伸的部分。

10.根据权利要求1所述的一种高耐辐照液压关节，其特征在于，所述液压关节航插和所述电液伺服阀具有电连接和信号连接，所述液压关节航插和所述无刷旋变发送机具有电连接和信号连接。

技术总结
本发明涉及核工业和智能机器人技术领域，具体而言，涉及一种高耐辐照液压关节，包括：壳体组件、螺旋式摆动油缸、无刷旋变发送机、电液伺服阀和液压关节航插，壳体组件包括底座、底座连接支架、盖板垫片、底座盖板和航插安装板，底座顶部和底座连接支架的底部可拆卸连接，底座连接支架的顶部和底座盖板的底部可拆卸连接，盖板垫片设置在底座连接支架的顶部和底座盖板的底部之间，高耐辐照液压关节满足耐辐照要求，结构紧凑，体积小，提高了机械臂的负重比和功率‑体积比，关节安装布局合理，抗弯矩能力增强，满足关节大负载要求，对促进关节耐辐照、大负载、大负重比有积极的意义。

技术研发人员：肖陶康,王克楠,强利刚,李天齐,张志远,齐维伟,李林,杨义光,冉浩
受保护的技术使用者：贵州航天控制技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16