CN114183521A - 一种便于散热的工业机器人用减速机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便于散热的工业机器人用减速机，涉及机器人减速机技术领域，其技术方案是：包括减速机本体、涡扇、散热管组和侧冷却箱，所述减速机本体还包括壳体，所述壳体一侧外表面开设通风孔，所述通风孔内壁套接防尘网，所述壳体底部一侧安装有侧固定板，所述壳体底端安装有底座，所述壳体内壁活动套接转轴一，所述壳体内壁活动套接转轴二，所述转轴二外表面固定套接涡轮，本发明具有强度高、耗能小、散热性好，提高减速机内部的热量散热速度的优点，提高机器人用减速机的使用寿命和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人减速机技术领域，具体涉及一种便于散热的工业机器人用减速机。
背景技术
减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩，减速机是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。
现有技术存在以下不足：现有的机器人减速机散热性差，内部热量和蜗轮蜗杆运转时的热量较高，容易损坏变形，导致减速机需要经常更换。
因此，发明一种便于散热的工业机器人用减速机很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种便于散热的工业机器人用减速机，通过设置了八组通风孔，两组涡扇，十二组叶片，十二组U型管插接在壳体的底部和内壁，九组直通管，最两侧直通管分别连接两组小型水泵的其中一组的输出端和另一组的输入端，十四组导热棒，导热棒的上半部分设置在散热箱中，导热棒的下半部分设置在冷却液箱中，七组导热片的顶部为弧形，以解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于散热的工业机器人用减速机，包括减速机本体、涡扇、散热管组和侧冷却箱，所述减速机本体还包括壳体，所述壳体一侧外表面开设通风孔，所述通风孔内壁套接防尘网，所述壳体底部一侧安装有侧固定板，所述壳体底端安装有底座，所述壳体内壁活动套接转轴一，所述壳体内壁活动套接转轴二，所述转轴二外表面固定套接涡轮；
所述转轴一外表面套接涡扇，所述转轴一中端安装有蜗杆，所述涡扇还包括空心盘，所述空心盘周围内壁安装有叶片；
所述侧固定板内壁套接散热管组，所述散热管组还包括U型管，所述U型管一端固定连接导液管，所述导液管顶部安装有直通管，所述U型管外表面套接导热片，所述直通管顶端固定连接小型水泵；
所述壳体一侧安装有隔板，所述隔板一侧固定连接侧冷却箱，所述侧冷却箱还包括上层的散热箱和下层的冷却液箱，所述散热箱一侧外表面通孔内安装有风机，所述散热箱与冷却液箱之间安装有隔板，所述隔板内壁插接导热棒，所述冷却液箱冷却液箱底部开设有通液孔，所述冷却液箱一侧外表面开设开孔。
优选的，所述通风孔的数量设置为八组，分别设置在壳体两侧，壳体每侧设置有四组所述通风孔，每侧的四组所述通风孔分别设置在转轴一两端周围。
优选的，所述涡轮与蜗杆啮合连接，所述空心盘内部为空心状态，所述涡扇的数量设置为两组，两组所述涡扇分别靠近通风孔，所述叶片的数量设置为十二组，所述空心盘和叶片的材质设置为铝。
优选的，所述U型管的数量设置为十二组，所述侧固定板的数量设置为两组，分别设置在壳体的前端和后端，十二组所述U型管通过侧固定板插接在壳体的底部和内壁。
优选的，十二组所述U型管均与所述导液管一侧一端相通，所述直通管的数量设置为九组，所述直通管顶端插接在冷却液箱底部开设的通液孔并与冷却液箱相通。
优选的，所述小型水泵的数量设置为两组，所述小型水泵分别安装在九组所述直通管中最两侧直通管的顶端，最两侧所述直通管分别连接两组所述小型水泵的其中一组的输出端和另一组的输入端。
优选的，所述导热棒的数量设置为十四组，所述导热棒的上半部分设置在散热箱中，所述导热棒的下半部分设置在冷却液箱中，十四组所述导热棒的中间四组导热棒底部避开开孔安装。
优选的，所述转轴二设置在开孔内壁，所述导热片紧贴壳体底部内壁，每组所述U型管外表面均匀套接七组导热片。
优选的，所述导热片与壳体底部内壁焊接，所述导热片的顶部为弧形。
优选的，所述壳体的材质设置为铝合金，所述U型管的材质设置为铜合金，所述导热片的材质设置为铜，所述导热棒的材质设置为石墨烯，所述隔板的材质设置为陶瓷。
本发明的有益效果是：
1、当使用减速机本体时，首先通过将转轴一连接在机器人内部需要减速的电机的输出端，将转轴二连接在机器人的输出端，随后启动内部电机，电机带动转轴一旋转，转轴一带动套接在外表面的两组涡扇旋转，此时涡扇周围安装的叶片搅动周围的空气，形成涡流，此时外面的冷风从壳体左侧通风孔进入，再从右侧通风孔排出，形成持续通风，给转轴一上的蜗杆进行散热，达到散热效果，机器人内部电机转速越快，壳体内部产生的热量越大，但是涡扇的转速越快，风力也就越大，会有更多的风从通风孔进入再排出进行风冷，散热效果更好，散热性的大小可随电机转速所变化；
2、由于铝的重量较轻，且空心盘内部为空心状态，减少涡扇的重量，已达到减小转轴一能力损耗的效果；
3、当使用减速机本体时，风机打开，壳体内壁的材质为铜的导热片与壳体和内部空气进行热传导，十二组U型管外表面的七组导热片与将壳体本身的热量和壳体内部的热空气传递至U型管，随后U型管内部的冷却液给铜合金材质的U型管和导热片进行散热，冷却液在散热后本身的热量会增加，此时内部的冷却液被直通管电动顶端的小型水泵从一端吸入，经过冷却液箱，冷却液箱内部的石墨烯导热棒对加热后的冷却液进行热传导，石墨烯导热棒的导热速度快，将热量从下半部分与冷却液接触得到的热量传递至上半部分，最后再从石墨烯导热棒上半部分一侧的风机将石墨烯导热棒上的热量排出，给冷却液箱内的冷却液进行散热，经过散热后的冷却液再从最侧面的直通管通过另一组小型水泵排至导液管，再重新回到U型管，依次就进行循环冷却，通过风冷给U型管内部冷却液进行散热，在通过冷却液循环给U型管和导热片进行散热，提高壳体和壳体内部空气的散热效果，导热片与壳体底部内壁为焊接，提高热传导的效果，导热片的顶部为弧形，有利于减小壳体内部空气的流通阻力，使内部受涡轮和蜗杆运动所带动的的空气流通更加顺畅，提高导热片与的空气接触的频率，提高壳体的内部散热效果；
4、U型管的材质设置为铜合金，铜合金具有可塑性强，耐磨和导热性好的优点，提高U型管的使用寿命和导热性能，铝合金具有强度高，导热性好的优点，提高减速机本体的刚性和壳体的散热效果，导热片的材质设置为铜，铜具有导热性好的优点，导热棒的材质设置为石墨烯，石墨烯具有散热性快的优点，隔板的材质设置为陶瓷，陶瓷具有导热性差，隔热性好的优点，可以阻隔侧冷却箱内部冷却液和导热棒的热量传递给壳体。
附图说明
图1为本发明提供的减速机本体内部结构示意图；
图2为本发明提供的减速机本体前端效果图；
图3为本发明提供的减速机本体背部效果图；
图4为本发明提供的蜗杆效果图；
图5为本发明提供的涡扇效果图；
图6为本发明提供的散热管组顶部结构示意图；
图7为本发明提供的散热管组底部结构示意图；
图8为本发明提供的侧冷却箱半剖结构示意图。
图中：减速机本体100、壳体101、通风孔102、防尘网10、侧固定板103、底座104、转轴一110、转轴二120、涡轮121、蜗杆130、涡扇140、空心盘141、叶片142、散热管组200、U型管201、直通管202、小型水泵203、导热片204、导液管210、侧冷却箱300、风机310、散热箱320、隔板321、导热棒322、冷却液箱330、通液孔331、开孔332、隔板333。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
参照附图1-8，本发明提供的一种便于散热的工业机器人用减速机，为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于散热的工业机器人用减速机，包括减速机本体100、涡扇140、散热管组200和侧冷却箱300，减速机本体100还包括壳体101，壳体101一侧外表面开设通风孔102，通风孔102内壁套接防尘网10，壳体101底部一侧安装有侧固定板103，壳体101底端安装有底座104，壳体101内壁活动套接转轴一110，壳体101内壁活动套接转轴二120，转轴二120外表面固定套接涡轮121；
转轴一110外表面套接涡扇140，转轴一110中端安装有蜗杆130，涡扇140还包括空心盘141，空心盘141周围内壁安装有叶片142；
侧固定板103内壁套接散热管组200，散热管组200还包括U型管201，U型管201一端固定连接导液管210，导液管210顶部安装有直通管202，U型管201外表面套接导热片204，直通管202顶端固定连接小型水泵203；
壳体101一侧安装有隔板333，隔板333一侧固定连接侧冷却箱300，侧冷却箱300还包括上层的散热箱320和下层的冷却液箱330，散热箱320一侧外表面通孔内安装有风机310，散热箱320与冷却液箱330之间安装有隔板321，隔板321内壁插接导热棒322，冷却液箱330冷却液箱330底部开设有通液孔331，冷却液箱330一侧外表面开设开孔332。
进一步地，通风孔102的数量设置为八组，分别设置在壳体101两侧，壳体101每侧设置有四组通风孔102，每侧的四组通风孔102分别设置在转轴一110两端周围，具体的，当使用减速机本体100时，首先通过将转轴一110连接在机器人内部需要减速的电机的输出端，将转轴二120连接在机器人的输出端，随后启动内部电机，电机带动转轴一110旋转，转轴一110带动套接在外表面的两组涡扇140旋转，此时涡扇140周围安装的叶片142搅动周围的空气，形成涡流，此时外面的冷风从壳体101左侧通风孔102进入，再从右侧通风孔102排出，形成持续通风，给转轴一110上的蜗杆130进行散热，达到散热效果，机器人内部电机转速越快，壳体101内部产生的热量越大，但是涡扇140的转速越快，风力也就越大，会有更多的风从通风孔102进入再排出进行风冷，散热效果更好，散热性的大小可随电机转速所变化。
进一步地，涡轮121与蜗杆130啮合连接，空心盘141内部为空心状态，涡扇140的数量设置为两组，两组涡扇140分别靠近通风孔102，叶片142的数量设置为十二组，空心盘141和叶片142的材质设置为铝，具体的，由于铝的重量较轻，且空心盘141内部为空心状态，减少涡扇140的重量，已达到减小转轴一110能力损耗的效果。
进一步地，U型管201的数量设置为十二组，侧固定板103的数量设置为两组，分别设置在壳体101的前端和后端，十二组U型管201通过侧固定板103插接在壳体101的底部和内壁，十二组U型管201均与导液管210一侧一端相通，直通管202的数量设置为九组，直通管202顶端插接在冷却液箱330底部开设的通液孔331并与冷却液箱330相通，小型水泵203的数量设置为两组，小型水泵203分别安装在九组直通管202中最两侧直通管202的顶端，最两侧直通管202分别连接两组小型水泵203的其中一组的输出端和另一组的输入端，导热棒322的数量设置为十四组，导热棒322的上半部分设置在散热箱320中，导热棒322的下半部分设置在冷却液箱330中，十四组导热棒322的中间四组导热棒322底部避开开孔332安装，转轴二120设置在开孔332内壁，导热片204紧贴壳体101底部内壁，每组U型管201外表面均匀套接七组导热片204，具体的，当使用减速机本体100时，风机310打开，壳体101内壁的材质为铜的导热片204与壳体101和内部空气进行热传导，十二组U型管201外表面的七组导热片204与将壳体101本身的热量和壳体101内部的热空气传递至U型管201，随后U型管201内部的冷却液给铜合金材质的U型管201和导热片204进行散热，冷却液在散热后本身的热量会增加，此时内部的冷却液被直通管202电动顶端的小型水泵203从一端吸入，经过冷却液箱330，冷却液箱330内部的石墨烯导热棒322对加热后的冷却液进行热传导，石墨烯导热棒322的导热速度快，将热量从下半部分与冷却液接触得到的热量传递至上半部分，最后再从石墨烯导热棒322上半部分一侧的风机310将石墨烯导热棒322上的热量排出，给冷却液箱330内的冷却液进行散热，经过散热后的冷却液再从最侧面的直通管202通过另一组小型水泵203排至导液管210，再重新回到U型管203，依次就进行循环冷却，通过风冷给U型管203内部冷却液进行散热，在通过冷却液循环给U型管203和导热片204进行散热，提高壳体101和壳体101内部空气的散热效果。
进一步地，导热片204与壳体101底部内壁焊接，导热片204的顶部为弧形，具体的，导热片204与壳体101底部内壁为焊接，提高热传导的效果，导热片204的顶部为弧形，有利于减小壳体101内部空气的流通阻力，使内部受涡轮121和蜗杆130运动所带动的的空气流通更加顺畅，提高导热片204与的空气接触的频率，提高壳体101的内部散热效果。
进一步地，壳体101的材质设置为铝合金，U型管201的材质设置为铜合金，导热片204的材质设置为铜，导热棒322的材质设置为石墨烯，隔板333的材质设置为陶瓷，具体的，U型管201的材质设置为铜合金，铜合金具有可塑性强，耐磨和导热性好的优点，提高U型管201的使用寿命和导热性能，铝合金具有强度高，导热性好的优点，提高减速机本体100的刚性和壳体101的散热效果，导热片204的材质设置为铜，铜具有导热性好的优点，导热棒322的材质设置为石墨烯，石墨烯具有散热性快的优点，隔板333的材质设置为陶瓷，陶瓷具有导热性差，隔热性好的优点，可以阻隔侧冷却箱300内部冷却液和导热棒322的热量传递给壳体101。
本发明的使用过程如下：当使用减速机本体100时，首先通过将转轴一110连接在机器人内部需要减速的电机的输出端，将转轴二120连接在机器人的输出端，随后启动内部电机，电机带动转轴一110旋转，转轴一110带动套接在外表面的两组涡扇140旋转，此时涡扇140周围安装的叶片142搅动周围的空气，形成涡流，此时外面的冷风从壳体101左侧通风孔102进入，再从右侧通风孔102排出，形成持续通风，给转轴一110上的蜗杆130进行散热，达到散热效果，机器人内部电机转速越快，壳体101内部产生的热量越大，但是涡扇140的转速越快，风力也就越大，会有更多的风从通风孔102进入再排出进行风冷，散热效果更好，散热性的大小可随电机转速所变化，由于铝的重量较轻，且空心盘141内部为空心状态，减少涡扇140的重量，已达到减小转轴一110能力损耗的效果，当使用减速机本体100时，风机310打开，壳体101内壁的材质为铜的导热片204与壳体101和内部空气进行热传导，十二组U型管201外表面的七组导热片204与将壳体101本身的热量和壳体101内部的热空气传递至U型管201，随后U型管201内部的冷却液给铜合金材质的U型管201和导热片204进行散热，冷却液在散热后本身的热量会增加，此时内部的冷却液被直通管202电动顶端的小型水泵203从一端吸入，经过冷却液箱330，冷却液箱330内部的石墨烯导热棒322对加热后的冷却液进行热传导，石墨烯导热棒322的导热速度快，将热量从下半部分与冷却液接触得到的热量传递至上半部分，最后再从石墨烯导热棒322上半部分一侧的风机310将石墨烯导热棒322上的热量排出，给冷却液箱330内的冷却液进行散热，经过散热后的冷却液再从最侧面的直通管202通过另一组小型水泵203排至导液管210，再重新回到U型管203，依次就进行循环冷却，通过风冷给U型管203内部冷却液进行散热，在通过冷却液循环给U型管203和导热片204进行散热，提高壳体101和壳体101内部空气的散热效果，导热片204与壳体101底部内壁为焊接，提高热传导的效果，导热片204的顶部为弧形，有利于减小壳体101内部空气的流通阻力，使内部受涡轮121和蜗杆130运动所带动的的空气流通更加顺畅，提高导热片204与的空气接触的频率，提高壳体101的内部散热效果，U型管201的材质设置为铜合金，铜合金具有可塑性强，耐磨和导热性好的优点，提高U型管201的使用寿命和导热性能，铝合金具有强度高，导热性好的优点，提高减速机本体100的刚性和壳体101的散热效果，导热片204的材质设置为铜，铜具有导热性好的优点，导热棒322的材质设置为石墨烯，石墨烯具有散热性快的优点，隔板333的材质设置为陶瓷，陶瓷具有导热性差，隔热性好的优点，可以阻隔侧冷却箱300内部冷却液和导热棒322的热量传递给壳体101。
以上，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种便于散热的工业机器人用减速机，包括减速机本体（100）、涡扇（140）、散热管组（200）和侧冷却箱（300），其特征在于：所述减速机本体（100）还包括壳体（101），所述壳体（101）一侧外表面开设通风孔（102），所述通风孔（102）内壁套接防尘网（10），所述壳体（101）底部一侧安装有侧固定板（103），所述壳体（101）底端安装有底座（104），所述壳体（101）内壁活动套接转轴一（110），所述壳体（101）内壁活动套接转轴二（120），所述转轴二（120）外表面固定套接涡轮（121）；
所述转轴一（110）外表面套接涡扇（140），所述转轴一（110）中端安装有蜗杆（130），所述涡扇（140）还包括空心盘（141），所述空心盘（141）周围内壁安装有叶片（142）；
所述侧固定板（103）内壁套接散热管组（200），所述散热管组（200）还包括U型管（201），所述U型管（201）一端固定连接导液管（210），所述导液管（210）顶部安装有直通管（202），所述U型管（201）外表面套接导热片（204），所述直通管（202）顶端固定连接小型水泵（203）；
所述壳体（101）一侧安装有隔板（333），所述隔板（333）一侧固定连接侧冷却箱（300），所述侧冷却箱（300）还包括上层的散热箱（320）和下层的冷却液箱（330），所述散热箱（320）一侧外表面通孔内安装有风机（310），所述散热箱（320）与冷却液箱（330）之间安装有隔板（321），所述隔板（321）内壁插接导热棒（322），所述冷却液箱（330）冷却液箱（330）底部开设有通液孔（331），所述冷却液箱（330）一侧外表面开设开孔（332）。
2.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述通风孔（102）的数量设置为八组，分别设置在壳体（101）两侧，壳体（101）每侧设置有四组所述通风孔（102），每侧的四组所述通风孔（102）分别设置在转轴一（110）两端周围。
3.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述涡轮（121）与蜗杆（130）啮合连接，所述空心盘（141）内部为空心状态，所述涡扇（140）的数量设置为两组，两组所述涡扇（140）分别靠近通风孔（102），所述叶片（142）的数量设置为十二组，所述空心盘（141）和叶片（142）的材质设置为铝。
4.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述U型管（201）的数量设置为十二组，所述侧固定板（103）的数量设置为两组，分别设置在壳体（101）的前端和后端，十二组所述U型管（201）通过侧固定板（103）插接在壳体（101）的底部和内壁。
5.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：十二组所述U型管（201）均与所述导液管（210）一侧一端相通，所述直通管（202）的数量设置为九组，所述直通管（202）顶端插接在冷却液箱（330）底部开设的通液孔（331）并与冷却液箱（330）相通。
6.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述小型水泵（203）的数量设置为两组，所述小型水泵（203）分别安装在九组所述直通管（202）中最两侧直通管（202）的顶端，最两侧所述直通管（202）分别连接两组所述小型水泵（203）的其中一组的输出端和另一组的输入端。
7.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述导热棒（322）的数量设置为十四组，所述导热棒（322）的上半部分设置在散热箱（320）中，所述导热棒（322）的下半部分设置在冷却液箱（330）中，十四组所述导热棒（322）的中间四组导热棒（322）底部避开开孔（332）安装。
8.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述转轴二（120）设置在开孔（332）内壁，所述导热片（204）紧贴壳体（101）底部内壁，每组所述U型管（201）外表面均匀套接七组导热片（204）。
9.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述导热片（204）与壳体（101）底部内壁焊接，所述导热片（204）的顶部为弧形。
10.根据权利要求1所述的一种便于散热的工业机器人用减速机，其特征在于：所述壳体（101）的材质设置为铝合金，所述U型管（201）的材质设置为铜合金，所述导热片（204）的材质设置为铜，所述导热棒（322）的材质设置为石墨烯，所述隔板（333）的材质设置为陶瓷。
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