CN110821944B - 套轴流体传送装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种套轴流体传送装置，包括外壳、传动轴、导电滑环和磁性组件，传动轴在外壳内转动，传动轴包括第一部分和第二部分，第一部分的侧面开设有供流体进入传动轴的进流口；导电滑环包括转子导电环、定子导电环和电刷，转子导电环设置在传动轴的第二部分的外表面，定子导电环与转子导电环对应设置在外壳的内表面，转子导电环和定子导电环通过电刷传递电能；磁性组件设置在传动轴和外壳之间，磁性组件设置在传动轴的第一部分和第二部分之间，磁性组件中填充有磁流体，用于阻塞流体流入导电滑环，使得套轴流体传送装置可靠传输流体的同时，传动轴能够在外壳内旋转。

Description

套轴流体传送装置

技术领域

本申请涉及机械制造领域，特别涉及一种套轴流体传送装置。

背景技术

在机械加工过程中，多级套轴传动是常用的传动结构。多级套轴的每一轴都通过导线与驱动装置连接，由驱动装置驱动各级套轴动作。

由于驱动装置与各级套轴之间使用导线连接，套轴在旋转时导线会缠绕在套轴上，因此，现有的套轴只能摆动，由多级套轴带动的机械手也只能摆动加工，十分不便。

发明内容

本申请的一个目的在于解决现有技术中的套轴不能旋转的问题。

为解决上述问题，本申请提供了一种套轴流体传送装置，包括外壳、传动轴、导电滑环和磁性组件，所述传动轴在所述外壳内转动，所述传动轴包括第一部分和第二部分，所述第一部分的侧面开设有供流体进入所述传动轴的进流口；所述导电滑环包括转子导电环、定子导电环和电刷，所述转子导电环设置在所述传动轴的第二部分的外表面，所述定子导电环与所述转子导电环对应设置在所述外壳的内表面，所述转子导电环与所述定子导电环通过所述电刷传递电能；所述磁性组件设置在所述外壳和所述传动轴之间，所述磁性组件设置在所述传动轴的第一部分和第二部分之间，所述磁性组件中填充有磁流体，用于阻塞所述流体流入所述导电滑环。

具体的，所述磁性组件包括环形极靴、环形永久磁铁和环形导磁片；所述环形永久磁铁位于两块所述环形极靴之间，两块所述环形极靴位于所述传动轴的第一部分和第二部分之间，所述环形导磁片与所述环形极靴分别对应设置在所述外壳的内表面和所述传动轴的外表面上，所述环形导磁片与所述环形极靴之间填充所述磁流体，以使两块所述环形极靴、所述环形导磁片和在所述环形导磁片与所述极靴之间的磁流体形成阻塞所述流体流入所述导电滑环的封闭环。

具体的，所述环形导磁片围绕所述传动轴的外表面设置，所述环形极靴和所述环形永久磁铁对应所述环形导磁片设置在所述外壳的内表面。

具体的，所述传动轴的第一部分的侧面开设多个所述进流口，多个所述进流口沿着所述传送轴的一个横截面设置。

具体的，多个所述进流口均匀分布在所述传动轴的侧面的一个横截面上。

具体的，所述传动轴是第一级传动轴，所述套轴流体传送装置包括两组所述磁性组件，两组所述磁性组件围绕所述传动轴分别设置在所述横截面的两侧。

具体的，所述外壳的侧面设有通孔，所述通孔与所述多个进流口设置在同一平面。

具体的，所述传送轴内设有与所述进流口连通的传送通道，所述传送通道用于传送所述流体，所述传送通道为沿着所述传动轴的轴心设置的传送管。

具体的，所述进流口通过导向槽连通所述传送通道，所述导向槽的两端的反向延长线相交。

具体的，所述进流口与所述磁性组件之间设有隔圈，所述隔圈用于限制所述磁性组件遮挡所述进流口。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请中提出的一种套轴流体传送装置包括：外壳、传动轴、导电滑环和磁性组件。传动轴在外壳内转动，传动轴包括第一部分和第二部分，第一部分的侧面开设有供流体进入传动轴的进流口，外壳中的流体从进流口进入传动轴中，传动轴将流体传送至下一级套轴。传动轴的第二部分设有导电滑环，导电滑环包括转子导电环、定子导电环和电刷，转子导电环设置在传动轴的第二部分的外表面，定子导电环与转子导电环对应设置在外壳的内表面，转子导电环和定子导电环通过电刷传递电能，以使传动轴可以在外壳中旋转。磁性组件设置在传动轴与外壳之间，磁性组件设置在传动轴的第一部分和第二部分之间，磁性组件中填充有磁流体，磁性组件和磁流体形成的封闭环位于传动轴的第一部分和第二部分之间，磁流体封闭环将传动轴的进流口与导电滑环相隔离，从而阻塞流体在进入进流口时流入导电滑环，从而防止流体对导电滑环的工作造成干扰，也能够防止流体从导电滑环进入套轴之间的缝隙造成流体泄露，使该套轴流体传送装置的传动轴在可靠传送流体的同时，又能在外壳内进行旋转。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的套轴流体传送装置的剖面示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的套轴流体传送装置的剖面示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的套轴流体传送装置的剖面示意图。

附图标记说明如下：

1、外壳；11、通孔；2、传动轴；21、进流口；22、导向槽；23、传送通道；3、导电滑环；31、定子导电环；32、转子导电环；4、磁性组件；41、环形极靴；42、环形永久磁铁；43、环形导磁片；5、隔圈；6、轴承；7、锁紧螺母。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

本申请的实施例提供了一种套轴流体传送装置，该套轴流体传送装置可以是多级套轴传动机构中的某一级套轴，多级套轴传动机构也可以只由一个套轴流体传送装置组成。该多级套轴传动机构以流体作为工作介质，流体可以为气体、液体或真空。流体从外界进入多级套轴传动机构中的套轴流体传送装置，再经过套轴流体传送装置逐级传递至位于多级套轴传动机构终端的机械手，流体作用于机械手，机械手也可以使用流体加工工件。

在本申请的一个实施例中，流体还可以从外界进入多级套轴传动机构终端的机械手，再经过机械手经过套轴流体传送装置逐级传递至多级套轴传动机构中。当流体为气体时，多级套轴传动机构终端的机械手可以是吸盘，空气被负压风机吸入吸盘中，空气经吸盘进入套轴流体传送装置中，套轴流体传送装置再将空气逐级传递至多级套轴传动机构的排气装置将空气排出。

在本申请的一个实施例中，如图1和图3所示，套轴流体传送装置包括外壳1、传动轴2、导电滑环3和磁性组件4。传动轴2在外壳1内转动，传动轴2分为第一部分和第二部分，传动轴2的第一部分开设有进流口21供流体流入传动轴2，传动轴2的第二部分外表面设有转子导电环32作为导电滑环3的一部分，外壳1的内壁与第二部分对应的位置设有定子导电环31，定子导电环31与转子导电环32之间通过电刷传递电能，使用电刷代替导线，就避免了现有技术中的传动轴2在旋转时导线发生缠绕的现象，导电滑环3使传动轴2能够在外壳1中旋转。

在本申请的一个实施例中，磁性组件4设置在传动轴2和外壳1之间，磁性组件4设置在传动轴2的第一部分和第二部分之间，磁性组件4中填充有磁流体，磁性组件4和磁流体形成了磁流体密封环，磁流体密封环将进流口21和导电滑环3相隔离，阻塞流体流入导电滑环3中。使用磁流体密封环隔离流体和导电滑环3，不必将外壳1设计成复杂的形状，节约成本。磁流体密封环可以密封高压流体，目前最大可以密封两个大气压压差的压力。磁流体密封环在很好的密封流体的同时，对传动轴2在外壳1中旋转时产生的阻力极小，不会影响传动轴2在外壳1中的旋转。同时，磁流体密封环的质量小，使用磁流体密封环密封的套轴流体传送装置相比于使用其他结构密封的套轴流体传送装置质量更轻。

在本申请的一个实施例中，磁性组件4包括环形极靴41、环形永久磁铁42和环形导磁片43；环形永久磁铁42位于两块环形极靴41之间，两块环形极靴41位于传动轴2的第一部分和第二部分之间，环形导磁片43与环形极靴41分别对应设置在外壳1的内表面和传动轴2的外表面上，环形极靴41面向环形导磁片43的一面设有极齿凹槽，环形导磁片43与环形极靴41之间填充磁流体，在两块环形极靴41和环形永久磁铁42的作用下，两块环形极靴41的极齿凹槽和环形导磁片43之间会形成磁场将磁流体固定，从而形成磁流体密封环，从而使两块环形极靴41、环形导磁片43和在环形导磁片43与极靴之间的磁流体形成阻塞流体流入导电滑环3的封闭环。

在本申请的一个实施例中，环形导磁片43可以围绕传动轴2的外表面设置，环形极靴41和环形永久磁铁42对应环形导磁片43设置在外壳1的内表面。由于固定磁流体封闭环的磁场是由环形极靴41和环形永久磁铁42产生，将环形极靴41和环形永久磁铁42设置在相对固定的外壳1上，可以使形成的磁流体密封环更加稳定。

在本申请的其他实施例中，环形导磁片43围绕外壳1的内表面设置，环形极靴41和环形永久磁铁42对应环形导磁片43设置在传动轴2的内表面。

在本申请的一个实施例中，进流口21与磁性组件4之间设有隔圈5，隔圈5防止传动轴2或外壳1在转动的过程中磁性组件4发生松动，隔圈5限制磁性组件4朝向进流口21运动，从而防止磁性组件4遮挡进流口21。

在本申请的一个实施例中，传动轴2的第一部分的侧面可以开设多个进流口21，多个进流口21可以方便流体进入传动轴2中，多个进流口21沿着传送轴2的一个横截面设置，使磁流体封闭环设置在该截面旁即可，使传动轴2的第一部分占用的体积更小，使套轴流体传送装置的结构设置更加灵活。

在本申请的一个实施例中，多个进流口21均匀分布在传动轴2的侧面的一个横截面上，可以进一步方便流体进入传动轴2中，也可以使从各个方向进入流体时对传动轴2产生的力更加均匀，从而保护了传动轴2。

在本申请的一个实施例中，传动轴2的第一部分的侧面开设的多个进流口21可以设置在传动轴2的不同横截面上，以便于流体通过进流口21进入传动轴2。

在本申请的一个实施例中，传送轴2内设有与进流口21连通的传送通道23，传送通道23用于传送流体。由于传动轴2在外壳1中旋转，传送通道23可以为沿着传动轴2的轴心设置的传送管，使传动轴2在旋转的过程中，传送管中的流体对传动轴2产生均匀的力，从而保护传动轴2。

在本申请的一个实施例中，流体进入进流口21后，通过导向槽22进入传送通道23，导向槽22中有折弯，或者导向槽22的两个端部的反向延长线相交，使得进入传输通道中的流体不会在随着传动轴2旋转时通过导向槽22甩出进流口21，使传动轴2在旋转时也能很好的传送流体。

在本申请的一个实施例中，导向槽22可以是直角导向槽，直角导向槽分为相互垂直的两部分，直角导向槽与传送通道23连通的部分与传送通道23的轴心同轴设置，使从导向槽22中进入传送通道23的流体落入传送通道23的中心，能够保护传送轴2。直角导向槽与进流口21连通的部分与传动轴2的轴心垂直，使流体在能够在方便的流入导向槽22的同时，传送通道23中的流体不会随着传动轴2的旋转从进流口21中甩出。

在本申请的一个实施例中，进流口21可以有四个，每个进流口21可以对应一个直角导向槽，直角导向槽与传送通道23连通的部分可以共用，使套轴流体传送装置的结构更加简单。

在本申请的一个实施例中，当套轴流体传送装置作为多级套轴传动机构中的某一级套轴时，传动轴2的第一部分与外壳1之间的缝隙与上一级传送通道23连通，上一级传送通道23中充满需要传送的流体。位于传动轴2第一部分和第二部分之间的磁流体封闭环将外壳1与传动轴2之间的缝隙隔离成相互密闭的两部分，流体被磁流体封闭环隔离在传动轴2的第一部分和外壳1之间的缝隙中，传动轴2的第一部分设有进流口21以供流体流入传动轴2。传动轴2的第二部分与外壳1之间的缝隙处设有导电滑环3，外壳1设有导电滑环3的一端与传动轴2之间通过轴承6连接，轴承6与外壳1和传动轴2之间可以通过锁紧螺母7连接。磁流体封闭环阻塞流体流入第二部分和外壳1之间的缝隙中，也就阻塞流体流入导电滑环3中，也就防止流体经过外壳1与传动轴2的连接位置泄露，使套轴流体传送装置能够可靠的传送流体。

在本申请的一个实施例中，当套轴流体传送装置作为多级套轴传动机构中的某一级套轴时，外壳1可以是上一级套轴的传动轴2中的传送通道23，如图1和图2所示。

在本申请的一个实施例中，传动轴2是第一级传动轴，不存在上一级传送通道23，第一级传动轴的第一部分与外壳1之间的缝隙与驱动装置连接，可以是螺纹连接，在第一级套轴流体传送装置与驱动装置连接处可能会出现缝隙。第一级套轴流体传送装置可以包括两组磁性组件4，两组磁性组件4围绕传动轴2分别设置在横截面的两侧，两组磁性组件4产生两组磁流体封闭环，将传动轴2分为三个部分。除了由两组磁流体封闭环形成的进流口21所在的第一部分、导电滑环3所在的第二部分之外，在传动轴2远离导电滑环3的另一端，第一级套轴流体传送装置与驱动装置连接位置和磁流体封闭环形成第三部分，磁流体封闭环阻塞流体流入第三部分，也就防止流体从第一级套轴流体传送装置与驱动装置连接位置泄露，使第一级套轴流体传送装置中的流体能够可靠的传送。同时，由于磁流体封闭环的密封性好，可以使第一级套轴流体传送装置传送高压流体。

在本申请的一个实施例中，传动轴2是第一级传动轴，外壳1的侧面设有通孔11，流体从通孔11中流入第一级套轴流体传送装置。通孔11与多个进流口21设置在同一平面，使通过通孔11流入外壳1的流体能够方便的进入传动轴2侧面的进流口21中。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请中提出的一种套轴流体传送装置包括：外壳1、传动轴2、导电滑环3和磁性组件4。传动轴2在外壳1内转动，传动轴2包括第一部分和第二部分，第一部分的侧面开设有供流体进入传动轴2的进流口21，外壳1中的流体从进流口21进入传动轴2中，传动轴2将流体传送至下一级套轴。传动轴2的第二部分设有导电滑环3，导电滑环3包括转子导电环32、定子导电环31和电刷，转子导电环32设置在传动轴2的第二部分的外表面，定子导电环31与转子导电环32对应设置在外壳1的内表面，转子导电环32和定子导电环31通过电刷传递电能，以使传动轴2可以在外壳1中旋转。磁性组件4设置在传动轴2与外壳1之间，磁性组件4设置在传动轴2的第一部分和第二部分之间，磁性组件4中填充有磁流体，磁性组件4和磁流体形成的封闭环位于传动轴2的第一部分和第二部分之间，磁流体封闭环将传动轴2的进流口21与导电滑环3相隔离，从而阻塞流体在进入进流口21时流入导电滑环3，从而防止流体对导电滑环3的工作造成干扰，也能够防止流体从导电滑环3进入套轴之间的缝隙造成流体泄露，使该套轴流体传送装置的传动轴2在可靠传送流体的同时，又能在外壳1内进行旋转。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种套轴流体传送装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳的侧面设有通孔；

传动轴，所述传动轴在所述外壳内转动，所述传动轴包括第一部分和第二部分，所述第一部分的侧面开设有供流体进入所述传动轴的进流口，所述通孔与所述进流口设置在同一平面；所述传动轴内设有与所述进流口连通的传送通道，所述传送通道用于传送所述流体；所述传动轴的端部用于连接机械手，所述流体作用于所述机械手；

导电滑环，包括转子导电环、定子导电环和电刷，所述转子导电环设置在所述传动轴的第二部分的外表面，所述定子导电环与所述转子导电环对应设置在所述外壳的内表面，所述转子导电环与所述定子导电环通过所述电刷传递电能；

磁性组件，所述磁性组件设置在所述外壳和所述传动轴之间，所述磁性组件设置在所述传动轴的第一部分和第二部分之间，所述磁性组件中填充有磁流体，用于阻塞所述流体流入所述导电滑环。

2.根据权利要求1所述的套轴流体传送装置，其特征在于，所述磁性组件包括环形极靴、环形永久磁铁和环形导磁片；

所述环形永久磁铁位于两块所述环形极靴之间，两块所述环形极靴位于所述传动轴的第一部分和第二部分之间，所述环形导磁片与所述环形极靴分别对应设置在所述外壳的内表面和所述传动轴的外表面上，所述环形导磁片与所述环形极靴之间填充所述磁流体，以使两块所述环形极靴、所述环形导磁片和在所述环形导磁片与所述极靴之间的磁流体形成阻塞所述流体流入所述导电滑环的封闭环。

3.根据权利要求2所述的套轴流体传送装置，其特征在于，

所述环形导磁片围绕所述传动轴的外表面设置，所述环形极靴和所述环形永久磁铁对应所述环形导磁片设置在所述外壳的内表面。

4.根据权利要求2所述的套轴流体传送装置，其特征在于，

所述传动轴的第一部分的侧面开设多个所述进流口，多个所述进流口沿着所述传动轴的一个横截面设置。

5.根据权利要求4所述的套轴流体传送装置，其特征在于，多个所述进流口均匀分布在所述传动轴的侧面的一个横截面上。

6.根据权利要求4所述的套轴流体传送装置，其特征在于，

所述传动轴是第一级传动轴，所述套轴流体传送装置包括两组所述磁性组件，两组所述磁性组件围绕所述传动轴分别设置在所述横截面的两侧。

7.根据权利要求1所述的套轴流体传送装置，其特征在于，

所述传送通道为沿着所述传动轴的轴心设置的传送管。

8.根据权利要求7所述的套轴流体传送装置，其特征在于，

所述进流口通过导向槽连通所述传送通道，所述导向槽的两端的反向延长线相交。

9.根据权利要求1所述的套轴流体传送装置，其特征在于，

所述进流口与所述磁性组件之间设有隔圈，所述隔圈用于限制所述磁性组件遮挡所述进流口。

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