一种关节电机水冷装置的制作方法

1.本发明涉及关节电机技术领域，具体为一种关节电机水冷装置。


背景技术：

2.机械手关节电机具有扭矩刚度高的优点，还具有构刚性好，可承受倾覆力矩大，输出扭矩大，过载系数大，耐冲击，回差小，维护简单等特点。
3.关节电机在使用过程中会产生热量，而现有的机器人关节电机都是空气冷却的，冷却能力不够容易导致电机过热损坏，降低了机器人关节电机的使用寿命，故而提出了一种关节电机水冷装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种关节电机水冷装置，具备高效冷却等优点，解决了现有的机器人关节电机都是空气冷却的，冷却能力不够容易导致电机过热损坏，降低了机器人关节电机的使用寿命的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种关节电机水冷装置，包括电机壳，所述电机壳的左侧固定安装有环形水套，所述环形水套上设置有冷却机构，所述电机壳上且位于环形水套的外部设置有数量为四个的安装机构，所述冷却机构上设置有降温机构和余热回收机构；
6.所述冷却机构包括冷却水流道、环形流道、水套档片、进水管和出水管，所述环形水套的右侧开设有冷却水流道，所述电机壳的左侧且位于环形水套的内部开设有环形流道，所述冷却水流道的内壁左侧固定安装有一端延伸到环形流道内部的水套档片，所述环形水套的左侧可拆卸安装有一端延伸到冷却水流道内部的进水管，所述环形水套的左侧且位于进水管的上方可拆卸安装有一端延伸到冷却水流道内部的出水管。
7.进一步，所述冷却水流道的内部且位于水套档片的外部为第一流道，所述冷却水流道的内部且位于水套档片的内部为第二流道，所述第一流道与出水管相连通，所述第二流道与进水管相连通。
8.进一步，所述环形流道的内部且位于水套档片的外部为第一环流区，所述环形流道的内部且位于水套档片的内部为第二环流区。
9.进一步，四个所述安装机构均包括滑槽、滑块、伸缩弹簧、卡块和把手，所述电机壳的左侧且位于环形水套的外部开设滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有滑块，所述滑块远离环形水套的一端固定安装有与滑槽固定连接的伸缩弹簧，所述滑块的左侧固定安装有一端延伸到环形水套内部的卡块，所述卡块远离环形水套的一端固定安装有把手。
10.进一步，所述环形水套的外部开设有卡槽，所述卡槽与卡块相匹配。
11.进一步，所述冷却水流道的内部且位于水套档片的上方与下均连通有一端贯穿并延伸到环形水套外部的连接管，所述进水管和出水管靠近环形水套的一端均转动安装有安装套，所述连接管与安装套螺纹连接。
12.进一步，所述降温机构包括箱体，散热管和半导体制冷片，所述进水管远离环形水套的一端连通有箱体，所述箱体的内部固定安装有散热管，所述箱体的左侧嵌设有半导体制冷片，所述散热管与进水管相连通。
13.进一步，所述余热回收机构包括半导体热电材料层和冷却液层，所述出水管的外侧固定安装有半导体热电材料层，所述半导体热电材料层的外侧固定安装有冷却液层。
14.进一步，所述卡块位于卡槽内部的一端开设有斜面，所述伸缩弹簧为45号钢弹簧。
15.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
16.1、该关节电机水冷装置，通过设置的冷却机构，关节电机运行过程中，冷却水从进水管进入第二流道，由于第二流道是个圆环型流道且与电机壳的环形流道联通，冷却水能够进入关节电机的环形流道内，冷却水从第二环流区进入第一环流区，最后汇流到第一流道，由出水管排出，如此，整个冷却水循环流动时能够很好的带走关节电机运行时产生的热量，实现了高效冷却的目的，使得关节电机散热能力大大增强，其功率密度得以明显提升。
17.2、该关节电机水冷装置，通过设置的安装机构，需要拆卸环形水套时，只需拧上下两侧的安装套，使进水管和出水管与环形水套相分离，向外部拉动卡块使其脱离环形水套，即可解除环形水套的固定状态，便捷的完成环形水套的拆卸作业，方便使用者进行环形水套的检修维护，提升装置的实用性。
18.3、该关节电机水冷装置，通过设置的余热回收机构，加热后的冷却水从出水管排出时，半导体热电材料层内壁与较热的出水管相贴合，外壁与较冷的冷却液层相贴合形成温度差，进行温差发电，实现了余热的回收再利用。
19.4、该关节电机水冷装置，通过设置的降温机构，开启半导体制冷片将箱体内的水体进行快速降温，进水管流入的冷却水进过散热管时，热量能够导入温度较低的水体中，从而进行冷却水的降温作业，从而提升冷却水的冷却效果。
附图说明
20.图1为本发明结构示意图；
21.图2为本发明图1中a处放大图；
22.图3为本发明图1中b处放大图；
23.图4为本发明降温机构结构示意图；
24.图5为本发明余热回收机构结构示意图。
25.图中：1电机壳、2环形水套、21连接管、22安装套、3冷却机构、31冷却水流道、32环形流道、33水套档片、34进水管、35出水管、4安装机构、41滑槽、42滑块、43伸缩弹簧、44卡块、45把手、5降温机构、51箱体，52散热管、53半导体制冷片、6余热回收机构、61半导体热电材料层、62冷却液层。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-5，本实施例中的一种关节电机水冷装置，包括电机壳1，电机壳1的左侧固定安装有环形水套2，环形水套2上设置有冷却机构3，电机壳1上且位于环形水套2的外部设置有数量为四个的安装机构4，冷却机构3上设置有降温机构5和余热回收机构6；
28.冷却机构3包括冷却水流道31、环形流道32、水套档片33、进水管34和出水管35，环形水套2的右侧开设有冷却水流道31，电机壳1的左侧且位于环形水套2的内部开设有环形流道32，冷却水流道31的内壁左侧固定安装有一端延伸到环形流道32内部的水套档片33，环形水套2的左侧可拆卸安装有一端延伸到冷却水流道31内部的进水管34，环形水套2的左侧且位于进水管34的上方可拆卸安装有一端延伸到冷却水流道31内部的出水管35；
29.冷却水流道31的内部且位于水套档片33的外部为第一流道，冷却水流道31的内部且位于水套档片33的内部为第二流道，第一流道与出水管35相连通，第二流道与进水管34相连通；
30.环形流道32的内部且位于水套档片33的外部为第一环流区，环形流道32的内部且位于水套档片33的内部为第二环流区。
31.具体的，关节电机运行过程中，冷却水从进水管34进入第二流道，由于第二流道是个圆环型流道且与电机壳1的环形流道32联通，冷却水能够进入关节电机的环形流道32内，冷却水从第二环流区进入第一环流区，最后汇流到第一流道，由出水管35排出，整个冷却水循环流动时能够很好的带走关节电机运行时产生的热量，使得关节电机散热能力大大增强，其功率密度得以明显提升。
32.本实施例中，四个安装机构4均包括滑槽41、滑块42、伸缩弹簧43、卡块44和把手45，电机壳1的左侧且位于环形水套2的外部开设滑槽41，滑槽41的内部滑动安装有滑块42，滑块42远离环形水套2的一端固定安装有与滑槽41固定连接的伸缩弹簧43，滑块42的左侧固定安装有一端延伸到环形水套2内部的卡块44，卡块44远离环形水套2的一端固定安装有把手45。
33.需要说明的是，四个安装机构4呈等距离均匀的分布在环形水套2的外部。
34.具体的，需要拆卸环形水套2时，只需向外部拉动卡块44使其脱离环形水套2，即可解除环形水套2的固定状态，便捷的完成环形水套2的拆卸作业，方便使用者进行环形水套2的检修维护。
35.本实施例中，环形水套2的外部开设有卡槽，卡槽与卡块44相匹配。
36.具体的，卡槽的开设使得卡块44能够卡入或者脱离环形水套2。
37.本实施例中，冷却水流道31的内部且位于水套档片33的上方与下均连通有一端贯穿并延伸到环形水套2外部的连接管21，进水管34和出水管35靠近环形水套2的一端均转动安装有安装套22，连接管21与安装套22螺纹连接。
38.具体的，通过设置的螺纹连接关系，在使用时，使用能够方便的完成环形水套2的拆装。
39.本实施例中，降温机构5包括箱体51，散热管52和半导体制冷片53，进水管34远离环形水套2的一端连通有箱体51，箱体51的内部固定安装有散热管52，箱体51的左侧嵌设有半导体制冷片53，散热管52与进水管34相连通。
40.具体的，开启半导体制冷片53将箱体51内的水体进行快速降温，进水管34流入的冷却水进过散热管52时，热量能够导入温度较低的水体中，从而进行冷却水的降温作业，从
而提升冷却水的冷却效果。
41.本实施例中，余热回收机构6包括半导体热电材料层61和冷却液层62，出水管35的外侧固定安装有半导体热电材料层61，半导体热电材料层61的外侧固定安装有冷却液层62。
42.具体的，加热后的冷却水从出水管35排出时，半导体热电材料层61内壁与较热的出水管35相贴合，外壁与较冷的冷却液层62相贴合形成温度差，进行温差发电，实现了余热的回收再利用。
43.本实施例中，卡块44位于卡槽内部的一端开设有斜面，伸缩弹簧43为45号钢弹簧。
44.具体的，45号钢具有优良的耐折性，使用寿命长。
45.需要说明的是，半导体热电材料层61和半导体制冷片53均与蓄电池电连接。
46.上述实施例的工作原理为：
47.(1)关节电机运行过程中，冷却水从进水管34进入第二流道，由于第二流道是个圆环型流道且与电机壳1的环形流道32联通，冷却水能够进入关节电机的环形流道32内，冷却水从第二环流区进入第一环流区，最后汇流到第一流道，由出水管35排出，整个冷却水循环流动时能够很好的带走关节电机运行时产生的热量，使得关节电机散热能力大大增强，其功率密度得以明显提升；
48.(2)加热后的冷却水从出水管35排出时，半导体热电材料层61内壁与较热的出水管35相贴合，外壁与较冷的冷却液层62相贴合形成温度差，进行温差发电，并将发出的电储存在蓄电池中；
49.(3)开启半导体制冷片53将箱体51内的水体进行快速降温，进水管34流入的冷却水进过散热管52时，热量能够导入温度较低的水体中，从而进行冷却水的降温作业，从而提升冷却水的冷却效果；
50.(4)需要拆卸环形水套2时，只需拧上下两侧的安装套22，使进水管34和出水管35与环形水套2相分离，向外部拉动卡块44使其脱离环形水套2，即可解除环形水套2的固定状态，便捷的完成环形水套2的拆卸作业，方便使用者进行环形水套2的检修维护。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。