[实用新型]水下关节驱动模块

说明书

本实用新型涉及一种水下关节驱动模块，包括电机壳体、电机壳体后端盖、电机壳体前端盖、单圈绝对式编码器、输出轴、谐波减速器、无框电机、电机轴、多圈增量式编码器及走线套管，无框电机定子通过压紧环夹紧固定于电机壳体中，无框电机转子通过定子压紧环夹紧固定于电机轴上；电机轴后端装有多圈增量式编码器、用于检测电机转速，电机轴输出端与谐波减速器波发生器连接；输出轴与谐波减速器柔轮连接，输出关节转矩和转速；输出轴上装有单圈绝对式编码器、用于检测关节位置。本实用新型具有结构紧凑、故障率低、中空走线，可实现关节速度和位置的高控制精度，密封封装到关节壳体中充油进行压力补偿可实现全海深工作等优点。

技术领域

本实用新型属于水下机器人工程领域，具体地说是一种水下关节驱动模块，可应用于水下机械手、水下驱动装置等水下装备的研制。

背景技术

电机驱动具有体积重量小、功耗低、控制精度高，通过压力补偿可实现全海深作业等优点，因此电机驱动装置在水下机器人工程领域具有广阔的应用前景。

由于处于深海的特殊环境，水下驱动装置要求具有耐高压、结构紧凑等要求；针对水下机械手要求结构紧凑、高精度控制等需求，研制出性能可靠、结构紧凑，可高精度控制的水下关节驱动模块。

实用新型内容

为了满足深海特殊环境对水下驱动装置的要求，本实用新型的目的在于提供一种水下关节驱动模块。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括电机壳体、电机壳体后端盖、电机壳体前端盖、单圈绝对式编码器、输出轴、谐波减速器、无框电机、电机轴、多圈增量式编码器及走线套管，其中电机壳体的前后两端分别连接有电机壳体后端盖和电机壳体前端盖，所述输出轴与电机轴分别转动安装于由电机壳体、电机壳体后端盖和电机壳体前端盖围成的空间内，所述走线套管安装于电机壳体后端盖上，并由所述输出轴、电机轴穿过；所述无框电机的无框电机定子压紧于电机壳体内表面，与电机壳体保持相对固定，该无框电机的无框电机转子驱动所述电机轴旋转；所述谐波减速器的谐波减速器钢轮固定在电机壳体上，谐波减速器波发生器连接在电机轴上，该谐波减速器的谐波减速器柔轮安装于所述输出轴的一端，输出轴的另一端设有检测关节位置的单圈绝对式编码器；所述谐波减速器波发生器随电机轴旋转，该电机轴将转矩传递到谐波减速器波发生器上，所述谐波减速器柔轮输出经减速后的转矩至输出轴，通过该输出轴输出关节转矩；所述无框电机集成有用于检测其速度的多圈增量式编码器；

其中：所述无框电机的两侧分别设有转子压紧环及连接于电机壳体上的定子压紧环，所述无框电机定子通过定子压紧环压紧到电机壳体上，所述无框电机转子通过转子压紧环压紧固定于电机轴上；

所述单圈绝对式编码器的单圈绝对式编码器定子固定在电机壳体前端盖上，该单圈绝对式编码器的单圈绝对式编码器转子固定在所述输出轴的另一端；

所述多圈增量式编码器的多圈增量式编码器定子固定在电机壳体上，该多圈增量式编码器的多圈增量式编码器转子随所述电机轴旋转；

所述输出轴通过十字交叉滚子轴承转动安装于所述空间内，该十字交叉滚子轴承的一侧设有固接在所述输出轴上的十字交叉滚子轴承内圈紧定件；所述十字交叉滚子轴承的外圈与电机壳体配合，并通过所述电机壳体前端盖预紧，所述十字交叉滚子轴承的内圈通过十字交叉滚子轴承内圈紧定件预紧；

所述电机轴通过电机轴前轴承及电机轴后轴承转动安装于所述空间内，该电机轴后轴承的一侧设有套设在电机轴上的轴承垫圈；所述电机轴前轴承的外圈与电机壳体配合，该电机轴前轴承的内圈与所述电机轴配合；所述电机轴后轴承的外圈与电机壳体后端盖配合，该电机轴后轴承的内圈与所述电机轴配合，并通过所述轴承垫圈预紧；

所述电机壳体分为电机壳体A段、电机壳体B段及电机壳体C段，在电机壳体A段与电机壳体B段之间设有定子压紧环，所述电机壳体后端盖、电机壳体A段、定子压紧环、电机壳体B段、电机壳体C段及电机壳体前端盖依次紧固相连；