一种单向旋转阻尼托架的制作方法

本发明涉及转向阻尼机构技术领域，尤其涉及的是一种单向旋转阻尼托架。

背景技术：

在机器人等自控控制设备的领域中，特别是对于一些高精度的移动机械手，为了精确控制转动角度，一般会使用启动电流较低、磁阻较小的高精度步进电机进行旋转的控制；然而因为机械手上传感器和控制器的数量较多，自重较大，所以低磁阻的步进电机在转动并急停后，会因为过大的惯性而发生一个小范围的往复抖动，影响设备的移动精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种单向旋转阻尼托架，以避免步进电机转动急停后发生抖动的现象，且可以方便的对阻尼进行调整。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种单向旋转阻尼托架,包括支撑外框、支撑内框以及阻尼机构,所述支撑外框包括支撑外筒及固定设置于所述支撑外筒内壁顶部的环形的支撑顶板,所述支撑内框包括支撑内筒及固定设置于所述支撑内筒外壁底部的环形的支撑底板,所述支撑外筒、支撑顶板、支撑内筒和支撑底板围成一个环形封闭空腔，所述支撑底板上设置有阻尼油进油孔和阻尼油排油孔，所述环形封闭空腔内填充有阻尼油，所述阻尼机构包括多个阻尼桨片，所述多个阻尼桨片固定设置在所述环形封闭空腔内且沿圆周方向排布，所述阻尼桨片的长度方向与所述支撑底板相垂直，所述多个阻尼桨片浸泡在阻尼油中。

所述阻尼托架还包括阻尼驱动机构，所述阻尼驱动机构包括并列排布的阻尼油腔和排气腔，所述阻尼油腔的底部通过进油导管与所述阻尼油进油孔连通，所述阻尼油腔的顶部分别连接有负压泵和注油管，所述注油管顶端设有一个注油口，在注油口上设置有密封盖；所述排气腔底部通过排气导管与所述阻尼油排油孔连通，所述排气腔顶部连接有一个排气管，所述阻尼油腔和排气腔的底部之间还通过一个连接管道连通，所述连接管道上设有单向阀，所述单向阀的连通方向从阻尼油腔朝向排气腔。

所述阻尼油腔的顶部还连接有一个负压管，所述负压管底端为开口端、顶端为封闭端，所述负压管的开口端与阻尼油腔连通，所述负压管内从开口端到封闭端方向上依次设置有负压活塞、收缩弹簧和抽拉活塞，所述抽拉活塞顶端连接有一个活塞杆，所述活塞杆顶端伸出所述负压管的封闭端。

所述环形封闭空腔由两个竖向隔板分隔为两个相同容积的子空腔，两个竖向隔板为弹性隔板且位于所述支撑底板的同一条径向线上，所述多个阻尼桨片在两个子空腔之间均匀分布，位于其中一个子空腔内的阻尼桨片构成正向旋转桨片组，位于另一个子空腔内的阻尼桨片构成反向旋转桨片组，所述正向旋转桨片组与所述反向旋转桨片组相对于所述两个竖直隔板呈镜像对称分布。

所述阻尼桨片的截面形状为圆弧形。

所述支撑外筒内壁底部与所述支撑底板外壁之间设有第一密封圈，所述支撑内筒顶部与所述支撑顶板底部之间设有第二密封圈。

所述第一密封圈包括一个环形的第一密封圈支撑框，所述第一密封圈支撑框的外壁上设置有多个上下平行的第一环形凸起圈，所述第二密封圈包括一个环形的第二密封圈支撑框，所述第二密封圈支撑框内壁上设有多个上下平行的第二环形凸起圈。

所述支撑顶板包括顶板本体及设置于所述顶板本体顶端的端盖，所述第二密封圈设置于所述支撑内筒顶部与所述支撑顶板的端盖底部之间。

所述支撑外筒与环形的支撑顶板之间、所述支撑内筒与支撑底板之间分别通过螺钉固定连接。

所述注油管侧壁设有一个透明的观察窗口，所述观察窗口上设有刻度线。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种单向旋转阻尼托架，其由支撑外框和支撑内框组成一个类似轴承结构的阻尼框，并在该阻尼框的环形封闭空腔内设置阻尼桨片，利用阻尼桨片在环形封闭空腔内的移动阻尼提供一定的转动阻尼，有效防止了步进电机转动急停后发生的抖动，同时通过调节阻尼桨片的角度和形状以及阻尼油的用量，可以方便的对阻尼进行调整。

2、本发明利用一个阻尼驱动机构对环形封闭空腔内阻尼油的量进行控制，通过阻尼油腔和排气腔，不仅可以快速的实现对阻尼油的排泡，同时可以在一定的真空状态下快速的将阻尼油从环形封闭空腔中抽出，实现对阻尼油量的快速调整；真空状态可以降低阻尼油中的含气量，防止空气对阻尼油的准确阻尼带来影响；同时经过排泡后的阻尼油可以通过单向阀进行快速的回收，防止浪费。

3、本发明的阻尼驱动机构中，其负压管可以对阻尼油腔的压力进行调整，通过调整阻尼油腔中的负压力值，可以方便的改变阻尼油的流入速率和含气量，从而保证阻尼油排入量的准确度。

4、本发明的阻尼机构包括多个阻尼桨片，多个阻尼桨片包括呈镜像对称分布的两组桨片组，两组桨片组分别为正向旋转桨片组和反向旋转桨片组，可以为电机正向转动和反向转动时提供不同的阻尼，如正向转动时，较低的阻尼可以降低电机的负载，而反向转动时，较大的阻尼可以防止因为急停而带来的抖动。

5、本发明在支撑外框、支撑内框之间还设置了翅片结构式的密封圈，很好的保证了环形封闭空腔的密封性能，防止阻尼油的泄漏和空气的侵入。

6、本发明的支撑外框、支撑内框采用螺钉固定的分体结构，便于安装和拆卸。

附图说明

图1是本发明去掉支撑顶板后的结构示意图；

图2是本发明的纵剖结构示意图；

图3是本发明的阻尼驱动机构的结构示意图。

图中标号：1、支撑外筒；2、支撑顶板；3、支撑内筒；4、支撑底板；5、阻尼桨片；6、阻尼油进油孔；7、阻尼油排油孔；8、竖向隔板；9、阻尼油腔；10、排气腔；11、注油管；12、负压管；13、排气管；14、密封盖；15、抽拉活塞；16、负压活塞；17、第一密封圈；18、第二密封圈；19、收缩弹簧；20、进油导管；21、排气导管；22、端盖；23环形封闭空腔。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图3，本实施例公开了一种单向旋转阻尼托架,包括支撑外框、支撑内框以及阻尼机构,支撑外框包括支撑外筒1及通过螺钉固定设置于支撑外筒1内壁顶部的环形的支撑顶板2,支撑内框包括支撑内筒3及通过螺钉固定设置于支撑内筒3外壁底部的环形的支撑底板4,支撑外筒1、支撑顶板2、支撑内筒3和支撑底板4围成一个环形封闭空腔23，支撑底板4上设置有阻尼油进油孔6和阻尼油排油孔7，环形封闭空腔23内填充有阻尼油，阻尼机构包括多个阻尼桨片5，阻尼桨片5的截面形状为圆弧形，多个阻尼桨片5固定设置在环形封闭空腔23内且沿圆周方向排布，阻尼桨片5的长度方向与支撑底板4相垂直，多个阻尼桨片5浸泡在阻尼油中。环形封闭空腔23由两个竖向隔板8分隔为两个相同容积的子空腔，两个竖向隔板8为弹性隔板且位于支撑底板4的同一条径向线上，多个阻尼桨片5在两个子空腔之间均匀分布，位于其中一个子空腔内的阻尼桨片5构成正向旋转桨片组，位于另一个子空腔内的阻尼桨片5构成反向旋转桨片组，正向旋转桨片组与反向旋转桨片组相对于两个竖直隔板呈镜像对称分布。

支撑外筒1内壁底部与支撑底板4外壁之间设有第一密封圈17，支撑内筒3顶部与支撑顶板2底部之间设有第二密封圈18。支撑顶板2包括顶板本体及设置于顶板本体顶端的端盖22，第二密封圈18设置于支撑内筒3顶部与支撑顶板2的端盖22底部之间。第一密封圈17包括一个环形的第一密封圈17支撑框，第一密封圈17支撑框的外壁上设置有多个上下平行的第一环形凸起圈，第二密封圈18包括一个环形的第二密封圈18支撑框，第二密封圈18支撑框内壁上设有多个上下平行的第二环形凸起圈。本实施例将第一密封圈17和第二密封圈18设计为翅片结构式的密封圈，很好的保证了环形封闭空腔23的密封性能，防止阻尼油的泄漏和空气的侵入。

阻尼托架还包括阻尼驱动机构，阻尼驱动机构包括并列排布的阻尼油腔9和排气腔10，阻尼油腔9的底部通过进油导管20与阻尼油进油孔6连通，阻尼油腔9的顶部分别连接有负压泵和注油管11，注油管11顶端设有一个注油口，在注油口上设置有密封盖14，所述注油管11侧壁设有一个透明的观察窗口，所述观察窗口上设有刻度线；排气腔10底部通过排气导管21与阻尼油排油孔7连通，排气腔10顶部连接有一个排气管13，阻尼油腔9和排气腔10的底部之间还通过一个连接管道连通，连接管道上设有单向阀，单向阀的连通方向从阻尼油腔9朝向排气腔10。阻尼油腔9的顶部还连接有一个负压管12，负压管12底端为开口端、顶端为封闭端，负压管12的开口端与阻尼油腔9连通，负压管12内从开口端到封闭端方向上依次设置有负压活塞16、收缩弹簧19和抽拉活塞15，抽拉活塞15顶端连接有一个活塞杆，活塞杆顶端伸出负压管12的封闭端。

具体制造时，由于本阻尼托架的环形封闭空腔23由两个竖向隔板8分隔为两个相同容积的子空腔，正向旋转桨片组与反向旋转桨片组分别设置于两个子空腔内，因此在每个子空腔底部分别设置有一组阻尼油进油孔6和阻尼油排油孔7，并分别通过两套阻尼驱动机构进行驱动。

在需要向阻尼油腔9内加注阻尼油时，关闭各个导管上的阀门，可以将负压管12中的负压活塞16移动至负压管12的开口端，加注完成后，拉伸负压活塞16，使得阻尼油腔9中的阻尼油可以实现一定的排泡，防止空气的混入，排泡完成后，打开注油口，使得空气进入，同时使得负压活塞16重新移动到负压管12的开口端处，为阻尼油腔9提供一定的驱动压力。

加注完成后，打开进油导管20和排气导管21上的阀门，阻尼油进入到环形封闭空腔23中，通过调整排气腔10的负压压力，可以方便的改变环形封闭空腔23中的阻尼油含量，使得阻尼桨片5浸泡在阻尼油中，旋转发生时，阻尼桨片5会在阻尼油中摆动，同时阻尼油也会对阻尼桨片5带来一定的移动阻尼；两组方向相反的阻尼桨片5可以为正向旋转和反向旋转带来完全不同的阻尼力；如果环形封闭空腔23内的阻尼油过多时，可以关闭阻尼油腔9的进油导管20上的阀门，同时通过负压管12将阻尼油腔9中的阻尼油抽出，从而减小阻尼力。

安装时，可以将该阻尼托架的支撑外框安装到转动托架上，将支撑内框套接到电机的转动轴上即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。