CN108892008B - 一种紧凑式电动卷盘 - Google Patents

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Abstract

本发明一种紧凑式电动卷盘，包括固定支架、卷盘体、伺服电机、密封盖板、RV减速机和旋转接头；伺服电机固定在固定支架上，用于驱动RV减速机；密封盖板和旋转接头分别设置在卷盘体的两侧；RV减速机同轴内置于卷盘体的中心，RV减速机与针齿壳同轴配合设置；RV减速机外部的针齿壳作为输出端与卷盘体固定连接，内部的上行星架与密封盖板一端固定连接，密封板盖板另一端与固定支架固连；旋转接头集成设置在RV减速机上，旋转接头的外壳固定在针齿壳上一同作为卷盘体的转子，旋转接头的体芯与下行星架固定连接作为卷盘体的支撑轴。本发明的电动卷盘结构紧凑，传动效率高，噪音低，便于智能控制，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种紧凑式电动卷盘
技术领域
本发明属于机电设备及智能控制领域，涉及一种适用于柔性管线绕放设备，具体为一种紧凑式电动卷盘。
背景技术
传统的柔性管线绕放设备包括软管卷盘、电缆卷盘及其钢丝绳卷扬等，在现代工业中应用广泛，由于卷盘常工作于低速工况，通常用行星减速机、力矩电机及变频器进行驱动控制，也有用液压马达实现驱动，这种驱动装置结构笨重，传动效率低，噪音大。大速比多级行星减速机结构通常比较大，在一些空间和结构要求较高的场合，现有的结构无法满足。常用的电机低速工况下扭矩不足，被迫选择粗笨的力矩电机等，使得驱动装置复杂且成本高昂。
发明内容
针对现有技术中柔性管线绕放设备存在的结构笨重、传动效率低、噪音大、成本高的问题，本发明提供一种紧凑式电动卷盘，结构紧凑，传动效率高，噪音低，便于智能控制，具有广阔的市场应用前景。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种紧凑式电动卷盘，包括固定支架、卷盘体、伺服电机、密封盖板、RV减速机和旋转接头；
所述的伺服电机固定在固定支架上，用于驱动RV减速机；
所述的密封盖板和旋转接头分别设置在卷盘体的两侧；
所述的RV减速机同轴内置于卷盘体的中心，RV减速机中作为定子的下行星架和上行星架与作为转子的针齿壳同轴配合设置；RV减速机外部的针齿壳作为输出端与卷盘体固定连接，内部的上行星架与密封盖板一端固定连接，密封板盖板另一端与固定支架固连；
所述旋转接头集成设置在RV减速机上，旋转接头的外壳固定在针齿壳上一同作为卷盘体的转子，旋转接头的体芯与下行星架固定连接作为卷盘体的支撑轴。
优选的，伺服电机输出轴通过轴套穿过密封盖板的孔，与RV减速机的行星齿轮啮合，通过行星齿轮一级减速后通过曲轴驱动摆线轮二级减速，使得针齿壳作为输出端转动。
优选的，伺服电机和密封盖板分别固定安装在固定支架的两侧。
进一步，伺服电机上分别设置有制动器和多圈绝对值编码器。
优选的，所述的旋转接头采用液压或气压旋转接头，旋转接头底端中心设置有连接体芯的管接头，用于连接流体的输入端或输出端，外壳侧壁上设置的接头与卷盘体内的软管连通。
优选的，所述的旋转接头采用电气旋转接头，旋转接头底端中心设置有连接体芯的电缆接头，用于连接电力的输入端或输出端，外壳采用旋转滑环与卷盘体内的电缆连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明紧凑式电动卷盘通过采用内置于卷盘中心的RV减速机，利用其速比大，输出扭矩大，使得对驱动电机的功率和体积要求降低，节约了空间和成本，从而能够使用低速性好的伺服电机对其进行驱动；旋转接头与RV减速机集成一体，进一步降低轴向尺寸，使结构更加紧凑，并且提供外部的输入或输出，作为卷盘体上的线缆或软管的连接通道；RV减速机上端通过密封盖板与作为定子的行星架固定，密封盖板与固定支架连接，从而使得行星架能够作为卷盘体的支撑轴，进一步通过针齿壳驱动卷盘转动；密封盖板作为安装面和旋转接头分别置于卷盘两侧，使结构更加紧凑，简单合理，设计巧妙，应用广泛。
进一步的，伺服电机上集成有制动器和多圈绝对值编码器，不仅使得电机重启时卷盘的角位移无需找参考点直接位置反馈，提高工作效率，而且便于实现位移和速度同步智能化控制。
进一步的，通过旋转接头的不同类型设置，能够使得本发明既可用于气压传动，也可用于液压传动和电气传动，增大了设备的工作距离，尤其是在移动设备上具有广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明紧凑式电动卷盘的结构俯视图。
图2为本发明紧凑式电动卷盘的结构主视图。
图3为本发明所述卷盘的驱动装置结构示意图。
图4为本发明所述卷盘的驱动装置剖面图。
图中：1-固定支架；2-卷盘体；3-伺服电机；4-密封盖板；5-RV减速机；6-管接头；7-旋转接头；8-针齿壳；9-下行星架；10-上行星架；11-轴套；12-体芯；13-外壳；14-摆线轮；15-曲轴；16-行星齿轮。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明采用结构小速比大的RV减速机和低速性能好且可进行智能控制的伺服电机，可快速高精度的实现对管线的角位移及速度绕放同步控制，特别适用于空间要求高的场合如移动设备。通过采用针齿壳8旋转输出的RV减速机5与旋转接头7集成于一体，既实现了密封，又实现了流体传输，同时使整体结构更加紧凑。RV减速机速比大，可输出大扭矩，使得对伺服电机的功率和体积要求降低，节约了空间和成本。
具体的，如图1、2、3、4所示，一种紧凑式电动卷盘，包括固定支架1、卷盘体2、伺服电机3、密封盖板4、RV减速机5、管接头6和旋转接头7；采用大速比RV减速机5内置于卷盘2的中心，密封盖板4的一端与RV减速机5的上行星架10固定，另一端连接固定支架1的一侧，另一侧设置的伺服电机3作为卷盘体2的动力输入端，旋转接头7集成在RV减速机5另一端，RV减速机5的针齿壳8与卷盘体2固连。密封盖板4和伺服电机3固定安装在固定支架1的两侧，管接头6为流体入口或出口。RV减速机5上的针齿壳8作为输出转子，下行星架9和上行星架10作为定子。
如图3和图4所示，旋转接头7的外壳13固定于RV减速机5的针齿壳8的下端面并对其密封，旋转接头7的体芯12与RV减速机5的下行星架9固连。旋转接头7采用液压或气压旋转接头，旋转接头7底端中心设置有连接体芯12的管接头6，用于连接流体的输入端或输出端，外壳侧壁上设置的接头与卷盘体2内的软管连通。
伺服电机3输入轴通过轴套11穿过密封盖板4的孔，与RV减速机5的行星齿轮16啮合，通过一级行星齿轮16减速后通过曲轴15驱动二级摆线轮14减速，驱动针齿壳8旋转，从而带动卷盘体2转动。伺服电机3上集成制动器和多圈绝对值编码器，使得电机重启时卷盘体2的角位移无需找参考点直接位置反馈，提高作业效率，而且便于智能控制。
本发明紧凑式电动卷盘当旋转接头采用液压或气压旋转接头时，既可用于气压传动，也可用于液压传动。当旋转接头7采用电气旋转接头时，旋转接头7底端中心设置有连接体芯12的电缆接头，用于连接电力的输入端或输出端，外壳采用旋转滑环与卷盘体2内的电缆电连接，就成为紧凑式电缆卷盘，也是本专利保护的范围。
本发明紧凑式电动卷盘工作时，以流体为例，流体从管接头6输入或输出，通过旋转接头7与卷盘体2内软管连通。伺服电机3驱动RV减速机5的针齿壳8旋转，带动卷盘体2转动时，软管可进行缠绕或放卷，通过伺服电机3的驱动可进行位移和速度的智能控制和抱闸，大大增加了设备的工作距离和工作模式。

Claims (6)

1.一种紧凑式电动卷盘，其特征在于，包括固定支架(1)、卷盘体(2)、伺服电机(3)、密封盖板(4)、RV减速机(5)和旋转接头(7)；
所述的伺服电机(3)固定在固定支架(1)上，用于驱动RV减速机(5)；
所述的密封盖板(4)设置在卷盘体(2)一侧，旋转接头(7)设置在卷盘体(2)另一侧；
所述的RV减速机(5)同轴内置于卷盘体(2)的中心，RV减速机(5)中作为定子的下行星架(9)和上行星架(10)与作为转子的针齿壳(8)同轴配合设置；RV减速机(5)外部的针齿壳(8)作为输出端与卷盘体(2)固定连接，内部的上行星架(10)与密封盖板(4)一端固定连接，密封板盖板(4)另一端与固定支架(1)固连；
所述旋转接头(7)集成设置在RV减速机(5)上，旋转接头(7)的外壳(13)固定在针齿壳(8)上一同作为卷盘体(2)的转子，旋转接头(7)的体芯(12)与下行星架(9)固定连接作为卷盘体(2)的支撑轴。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑式电动卷盘，其特征在于，伺服电机(3)输出轴通过轴套(11)穿过密封盖板(4)的孔，与RV减速机(5)的行星齿轮(16)啮合，通过行星齿轮(16)一级减速后通过曲轴(15)驱动摆线轮(14)二级减速，使得针齿壳(8)作为输出端转动。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑式电动卷盘，其特征在于，伺服电机(3)和密封盖板(4)分别固定安装在固定支架(1)的两侧。
4.根据权利要求2或3所述的一种紧凑式电动卷盘，其特征在于，伺服电机(3)上分别设置有制动器和多圈绝对值编码器。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑式电动卷盘，其特征在于，所述的旋转接头(7)采用液压或气压旋转接头，旋转接头(7)底端中心设置有连接体芯(12)的管接头(6)，用于连接流体的输入端或输出端，外壳侧壁上设置的接头与卷盘体(2)内的软管连通。
6.根据权利要求1所述的一种紧凑式电动卷盘，其特征在于，所述的旋转接头(7)采用电气旋转接头，旋转接头(7)底端中心设置有连接体芯(12)的电缆接头，用于连接电力的输入端或输出端，外壳采用旋转滑环与卷盘体(2)内的电缆连接。
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