[发明专利]一种用于回转关节的平衡执行器

说明书

本发明公开了一种用于回转关节的平衡执行器，包括缸头、缸尾和活塞杆，其特征在于：所述活塞杆的一端设置有活塞，所述活塞杆设置在缸尾的内部，且活塞杆的一端穿过缸头的外壁，所述缸尾的内壁与活塞相接触，所述缸头的内部开设有油路通道，所述缸头的一侧对应通过螺栓固定有蓄能器，且蓄能器与缸头的内部油路通道相贯通，两个所述蓄能器的出油口均通过油路连接有单向阀，两个所述单向阀的一端分别通过油路连接有第一充压口和第二充压口，所述第一充压口和第二充压口分别位于缸头的两个相邻侧壁，两个所述蓄能器的出油口还通过油路连接有防爆阀，两个所述防爆阀的一端相连接，本发明，具有耗能低和出力可监控的特点。

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，具体为一种用于回转关节的平衡执行器。

背景技术

平衡执行器是一种无动力源的省力装置，广泛应用于自动化设备的回转关节，如关节型工业机器人，往往在第二轴的位置添加平衡液压缸、平衡气缸、平衡弹簧缸，以达到省力的目的。

现有工业机器人上所用的平衡液压缸、平衡气缸及平衡弹簧都存在出力不可监控、出力不可调节、通用性差等不足，尤其是使用一段时间后，这类平衡缸会存在出力损耗，即实际出力会偏低于设计值，若直接应用于游乐设备，则会存在较大的安全隐患。因此，设计耗能低和出力可监控的一种用于回转关节的平衡执行器是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于回转关节的平衡执行器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于回转关节的平衡执行器，包括缸头、缸尾和活塞杆，其特征在于：所述活塞杆的一端设置有活塞，所述活塞杆设置在缸尾的内部，且活塞杆的一端穿过缸头的外壁，所述缸尾的内壁与活塞相接触，所述缸头的内部开设有油路通道，所述缸头的一侧对应通过螺栓固定有蓄能器，且蓄能器与缸头的内部油路通道相贯通，蓄能器是本执行器的储能装置，采用隔膜式气囊设计，工作气体为氮气，当活塞杆被拉出时，系统压力瞬间增大，蓄能器便吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常，当平衡执行器的活塞杆缩回时，系统压力降低，蓄能器便开始释放储存的能量，从而实时保证系统压力稳定，无需动力源，减少能源消耗；缸尾内的活塞杆腔内置密封原件，与外部空气隔绝，为液压油的工作区域，缸尾另一边为无杆腔。

进一步的，两个所述蓄能器的出油口均通过油路连接有单向阀，两个所述单向阀的一端分别通过油路连接有第一充压口和第二充压口，所述第一充压口和第二充压口分别位于缸头的两个相邻侧壁，第一充压口和第二充压口的出口处安装有堵头，正常使用时将堵头安装上，充压时将堵头取下，通过胶管连接至此充压口，将胶管另一头连接至油压泵，油压泵由电机驱动提供油压，启动电机，缓慢增加压力至设定值，液压油通过两个充压口的任意一个完成液压油充压后，在液压油的作用下活塞杆会运行到无杆腔的最末端位置，此时，平衡执行器将处于平衡状态，随着活塞杆运动内腔压力将会发生变化，两个充压口安装在缸头相邻侧以解决不同工况下，由于空间的限制，导致某些姿态无法完成顺利充液的情况。

进一步的，两个所述蓄能器的出油口还通过油路连接有防爆阀，两个所述防爆阀的一端相连接，且两者共同连接有溢流阀，当出现异常情况导致内部压力过高时，防爆阀通过压差切换液压油路的方式保护蓄能器及其他液压元件，保证设备安全、可靠地运行，当系统内腔压力过大时，溢流阀能及时完成卸压工作，保证平衡执行器内部元件不被损坏。

进一步的，所述溢流阀的一端通过油路连接有第一空气过滤器，所述缸尾的无杆腔通过油路连接有第二空气过滤器，无杆腔与外部空气相通，用于平衡活塞杆运动时缸尾内外压差，空气过滤器用于在活塞运动时隔绝缸尾和缸头与外部环境粉尘，保证平衡执行器内部元件清洁、无污染。

进一步的，所述蓄能器的出口端与单向阀之间通过油路连接有压力表，通过压力表的压力数据，可实时反映平衡执行器的内部压力变化，设备检修人员可及时发现设备的出力损耗问题，并及时补偿充压，从而保证设备可靠、安全运行，压力表不限于的指针型压力表，可根据实际使用选配电子压力表，电子压力表可将压力信号反馈给总控制系统，从而实现压力的自动监控。