CN112873268B - 钻孔机器人外置多速回转关节 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设计技术领域，公开了一种钻孔机器人外置多速回转关节，包括多层蜗轮、转子、滚珠和蜗杆，多层蜗轮由圆柱体、套设于该圆柱体上的至少两个齿轮组成，单个齿轮对应有一个与圆柱体相对转动的转子，转子的壳基体上设有与齿轮的外齿部啮合传动的蜗杆，齿轮的内侧壁上设置与滚珠转动配合的内滚道，壳基体在面对内滚道的对应面上设置与内滚道配对的外滚道。本发明的钻孔机器人外置多速回转关节通过采用多层蜗轮，并配置多个蜗杆以及转子，来实现相邻多个零件的相对转动，从而有效的确保钻孔机器人结构紧凑，连接快捷，结构简单。

Description

钻孔机器人外置多速回转关节

技术领域

本发明属于机械设计技术领域，具体涉及一种钻孔机器人外置多速回转关节，主要应用于煤矿液压钻机。

背景技术

现有用于煤矿液压钻机的回转减速器采用单层蜗轮蜗杆技术，只能实现机架与立柱两个零件的相对转动，如采用专利：一种中心距固定式回转减速器(申请号201821466425.1)以及一种轴承中置精密传动回转式减速器(申请号201420662028.7)都是一对蜗轮蜗杆的应用。但是，随着矿用钻孔机器人技术的发展，多关节机械手技术被广泛应用。特别是在倾角钻进中，不仅需要调节机架倾角，还需要调节机械手的倾角，从而实现钻杆加接。然而，在现有蜗轮蜗杆减速器技术基础上，要实现多个零件的相对转动，对应关节必须采用多个回转减速器的串联或并联，如采用专利：定日镜用组合式双轴高精度回转减速器(申请号201821470426.3)，其实质上是两个减速器的组合应用，简单地将两个蜗轮蜗杆的外壳连接在一起，形成两个回转减速器垂直的应用，势必导致钻机空间尺寸大，结构复杂，体积庞大，且连接方式单一，不适合煤矿井下使用，也无法满足井下空间要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、实用性强的钻孔机器人外置多速回转关节，旨在解决现有回转减速器单台只能实现两个零件相对转动，要实现多零件相对运动必须多台串联或并联的问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种钻孔机器人外置多速回转关节，包括多层蜗轮、转子、滚珠和蜗杆，多层蜗轮由圆柱体、套设于该圆柱体上的至少两个齿轮组成，单个齿轮对应有一个与圆柱体相对转动的转子，转子的壳基体上设有与齿轮的外齿部啮合传动的蜗杆，齿轮的内侧壁上设置与滚珠转动配合的内滚道，壳基体在面对内滚道的对应面上设置与内滚道配对的外滚道。

进一步，圆柱体与至少两个齿轮为整体式结构。

进一步，壳基体为一体式或分体式结构。

进一步，圆柱体的轴向端面上设有连接螺孔。

进一步，圆柱体的径向外壁上设有键槽。

进一步，壳基体上设有端面连接孔。

进一步，壳基体上设有侧位连接孔。

进一步，壳基体上设有用于安装蜗杆的装配孔。

本发明的有益效果是：本发明的钻孔机器人外置多速回转关节通过采用多层蜗轮，并配置多个蜗杆以及转子，来实现相邻多个零件的相对转动，从而有效的确保钻孔机器人结构紧凑，连接快捷，结构简单。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的钻孔机器人外置多速回转关节的立体图；

图2为图1的正面剖视图；

图3为多层蜗轮(两个齿轮)的立体图；

图4为壳基体的半体结构示意图；

图5为壳基体的立体图。

附图标记说明：多层蜗轮1、转子2、滚珠3、蜗杆4；连接螺孔1-1、圆柱体1-2、内滚道1-3、齿轮1-4、键槽1-5；壳基体2-1、端面连接孔2-2、外滚道2-3、侧位连接孔2-4、装配孔2-5。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1-5所示，本实施例中提及的一种钻孔机器人外置多速回转关节，包括多层蜗轮1、转子2、滚珠3和蜗杆4，多层蜗轮1由圆柱体1-2、套设于该圆柱体1-2上的两个齿轮1-4组成，单个齿轮1-4对应有一个与圆柱体1-2相对转动的转子2，即设置有两个转子2，而转子2的壳基体2-1上设有与齿轮1-4的外齿部啮合传动的蜗杆4，齿轮1-4的内侧壁上设置与滚珠3转动配合的内滚道1-3，转子2的壳基体2-1在面对内滚道1-3的对应面上设置与内滚道1-3配对以同滚珠3转动配合的外滚道2-3，使得滚珠3与齿轮1-4和壳基体2-1配合，减小两者相互间的摩擦力，以承载轴向推力，蜗杆与齿轮配合来完成载荷和运动的传递。

具体的，本示例的外置双速回转关节是由一个双层蜗轮和两个转子组成。蜗轮与相应蜗杆啮合，蜗轮有两层内滚道，蜗杆安装在转子上，两个转子上均设有与蜗轮相对应的滚珠以及外滚道，从而实现一个定子配对两个转子，完成两级输入，可以满足一个固定座的基础上，实现两个回转运动，也可实现两个转子相互夹角的调整。即：双层蜗轮作为减速器的定子，可以同上下设置的两个转子产生相对转动。如：固定双层蜗轮，可实现上部的转子、下部的转子与双层蜗轮的相对转动，以及上部的转子与下部的转子之间的相对转动；同理，在双层蜗轮和两个转子中，只要固定其中一个零件，其余两个零件与固定的零件可产生相对转动，同时非固定的零件之间也可产生相对转动。另外，设置成多层蜗轮及相应的多个转子，可实现一个定子配对多个转子，完成多级输入。

在本实施例中的多层蜗轮1的圆柱体1-2与至少两个齿轮1-4为整体式结构。以保证多层蜗轮的整体强度，而转子2的壳基体2-1可以为一体式或分体式结构。以配合安装。

在本实施例中的多层蜗轮1上设有用于端面固定的连接螺孔1-1，用于与键配合的键槽1-5；另外，多层蜗轮1的圆柱体1-2也可作为外圆固定。这样，多层蜗轮1可以通过端面的连接螺孔、圆柱体外延面以及键槽等方式与周围零部件连接，实现各种不同形式的安装，蜗杆自转时，带动转子围绕多层蜗轮的齿轮公转，实现转子围绕蜗轮转动。

在本实施例中的转子2即为蜗轮壳体，实现载荷的承上启下，蜗杆装配在壳基体上，蜗杆绕自身轴转动时，同时也绕多层蜗轮的齿轮中心公转，实现转子围绕蜗轮中心转动。而两转子的壳基体可同步转动，也可非同步转动。

在本实施例中的转子2的壳基体2-1上设有用于端面安装的端面连接孔2-2，用于蜗杆安的装配孔2-5，用于侧面安装的侧位连接孔2-4。以使壳基体与周围零部件连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，包括多层蜗轮(1)、转子(2)、滚珠(3)和蜗杆(4)，多层蜗轮由圆柱体(1-2)、套设于该圆柱体上的至少两个齿轮(1-4)组成，单个齿轮对应有一个与圆柱体相对转动的转子，转子的壳基体(2-1)上设有与齿轮的外齿部啮合传动的蜗杆，齿轮的内侧壁上设置与滚珠转动配合的内滚道(1-3)，壳基体在面对内滚道的对应面上设置与内滚道配对的外滚道(2-3)。

2.根据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述圆柱体与至少两个齿轮为整体式结构。

3.根据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述壳基体为一体式或分体式结构。

4.根据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述圆柱体的轴向端面上设有连接螺孔(1-1)。

5.根据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述圆柱体的径向外壁上设有键槽(1-5)。

6.根据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述壳基体上设有端面连接孔(2-2)。

7.据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述壳基体上设有侧位连接孔(2-4)。

8.据权利要求1所述的钻孔机器人外置多速回转关节，其特征在于，所述壳基体上设有用于安装蜗杆的装配孔(2-5)。

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