一种多功能一体化驱动装置的制造方法
一种多功能一体化驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及驱动装置的设计技术领域，特别涉及一种多功能一体化驱动装置。
【背景技术】
[0002]驱动装置主要用于驱动特定机构的运动部件，不同的机构类型需要不同的驱动装置，常见的驱动装置包括电机和减速器。但现有技术中额驱动装置，功能单一，无法满足功能复杂的驱动工况需求；使用范围受限，不能够驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身；另外，现有技术中的驱动装置结构复杂、体积大、重量重，且可靠性差。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种多功能一体化驱动装，包括下筒段、中筒段和上筒段，所述下筒段内设置有两组驱动传动机构，所述驱动传动机构包括电机、安全离合器和单向传动机构，所述电机连接、安全离合器、单向传动机构顺序相连；所述下筒段还包括有用于缓冲的弹簧机构，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器汇流后与所述弹簧机构传动连接，所述弹簧机构的输出端连接中筒段，所述中筒段连接所述上筒段。
[0005]较佳地，所述安全离合器设置在所述电机与所述单向传动机构之间的传输路径上，用于将所述电机的输出力矩限制在特定范围内。
[0006]较佳地，所述下筒段中的驱动传动机构，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器并联，所述加法器输出端连接所述弹簧机构。
[0007]较佳地，所述弹簧机构的输出端上连接有耗能制动机构，所述耗能制动机构包括电磁制动器，所述电磁制动器的与所述弹簧机构输出端连接，用于锁定所述弹簧机构，制动整个驱动装置。
[0008]较佳地，所述耗能制动机构还包括至少一个电磁阻尼器，所述电磁阻尼器与所述电磁制动器连接，用于将转动动能转化为热量耗散。
[0009]较佳地，所述下筒段包括一下壳体，所述弹簧机构、安全离合器、加法器通过轴承安装在所述下壳体内，所述电磁制动器、电磁阻尼器、电机和单向传动机构经螺钉固定在所述下壳体的内侧。
[0010]较佳地，所述中筒段包括中壳体和设置在所述中壳体中的的减速装置，所述弹簧机构的输出与所述减速装置连接，所述弹簧机构的输出端经由所述减速装置减速后输出。[0011 ] 较佳地，所述减速机构采用行星减速器。
[0012]较佳地，所述上筒段包括上壳体和设置在上壳体内的折向机构。
[0013]较佳地，所述这折向构包括有输出齿轮、轴、大锥齿和小锥齿，所述大锥齿设置在所述轴上，所述轴的两端通过轴承安装在所述上壳体内；所述小锥齿用来连接减速机构的输出端，且所述小锥齿与所述大锥齿啮合；所述大锥齿连接所述轴，所述输出齿轮套设在所述轴上，经所述输出齿轮实现驱动输出。
[0014]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明的目的在于提出一种多功能一体化驱动装置，由上筒段、中筒段和下筒段三大部分组成，主要应用于空间站转位机械臂的关节驱动，可广泛应用于各种回转类运动驱动；本发明通过设置两组驱动传动机构实现驱动备份功能，通过安全离合器的设置实现过载保护功能，通过单向传动机构的设置实现逆向自锁功能，通过弹簧机构的设置实现缓冲功能，通过电磁制动器的设置实现了制动功能，通过电磁阻尼器的设置实现了耗能功能；本发明集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身，为功能需求的复杂的回转类驱动工况提供了一种有效的解决方案，且具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
【附图说明】
[0015]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明提供的多功能一体化驱动装置的剖视图；
图2为本发明提供的多功能一体化驱动装置下筒段的剖视图；
图3为本发明提供的多功能一体化驱动装置的传动链图；
图4为本发明提供的多功能一体化驱动装置的传动简图；
图5为本发明提供的多功能一体化驱动装置中加法器剖视图。
【具体实施方式】
[0016]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0017]参照图1-5，本发明提供了一种多功能一体化驱动装，由上筒段1、中筒段2和下筒段3三大部分组成，它集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身；本发明主要应用于空间站转位机械臂的关节驱动，可广泛应用于各种回转类运动驱动，具有体积小、重量轻且可靠性高等优点。
[0018]具体的，下筒段3包括一下壳体31，下壳体31内至少设置有一组驱动传动机构，每组动力机构包括有电机、安全离合器和单向传动机构，电机连接安全离合器，安全离合器与单向传动机构相连；在电机和单向传动机构之间设置安全离合器，用于将电机输出力矩限制在特定范围内；具体可对安全离合器进行数据收集，使得电机只有设定范围内的力矩能够传输给单向传动机构，安全离合器的设置起到过载保护的作用。
[0019]在本实施例中，下筒段3内设置有两组驱动传动机构；其中一组驱动传动机构包括依次连接的电机A36、安全离合器A37和单向传动机构A38，另一组驱动传动机构包括依次连接的电机B39、安全离合器B310和单向传动机构B311 ;两组驱动传动机构并联设置，具体的单向传动机构A38和单向传动机构B311共同连接到一加法器312上，加法器312用于将两组驱动传动机构路线实现双路汇流再输出。在本发明中设置有两组驱动传动机构，起到驱动备份的作用，防止其中一路电机出现问题的时候，另一路依然能够正常工作。
[0020]参照图5为加法器312的具体结构，加法器312包括行星架3121、太阳轮3124、若干绕太阳轮3124的行星轮3122、齿圈3123、上法兰3125、下法兰3126和轴承3127 ;行星架3121经行星轮3122连接齿圈3123和太阳轮3124，上法兰3125和下法兰3126分别连接齿圈3123的上、下端面，上法兰3125经轴承3127连接行星架3121 ;—路运动由太阳轮3124和齿圈3123输入，另一路运动由齿圈3123输入，两路运动经行星架3121输出，两组驱动传动机构可分别与上述两路运动的输入端连接，从而实现双路汇流。
[0021]在本实施例中，下壳体31内还设置有弹簧机构32，弹簧机构32连接加法器312的输出端，起到缓冲的作用；具体的，弹簧机构32采用多组蜗卷弹簧，加法器312输出的力矩首先加载到弹簧机构32上，再由弹簧机构32传输出去，从而起到缓冲的效果，尤其在驱动装置急停急转的情况下，效果尤为明显，从而起到保护驱动装置的作用。另外，本发明通过弹簧机构32与单向传动机构结合使用，起到逆向自锁的功能。
[0022]在本实施例中，下壳体31内还设置有电磁制动器33，电磁制动器33的输入端与弹簧机构32的输出端连接，本发明通过电磁制动器33与弹簧机构32连接，在相应场合抑 制弹簧机构32的缓冲作用，起到快速制动驱动装置的作用。在本实施例中，电磁制动器33至少连接一个电磁阻尼器；优选的设置有两个电磁阻尼器，分别为电磁阻尼器A34、电磁阻尼器B35 ;电磁阻尼器A34、电磁阻尼器B35用于将传动链中的冗余动能转化为热能耗散。
[0023]在本实施中，上述各组成部分之间均可通过齿轮等方式来实现动力的传递，此处不作限制；其中，弹簧机构32、安全离合器A37、安全离合器B310和加法器312可通过轴承连接下壳体31 ；电磁制动器33、电磁阻尼器A34、电磁阻尼器B35、电机A36、电机B39、单向传动机构A38、单向传动机构B311和电连接器313可通过螺钉等方式连接在下壳体31。当然，上述各连接方式并不依次为限，可根据具体情况进行调整。
[0024]如图1、图4所示，中筒段2包括有一中壳体21，中壳体21内设置有减速装置，在本实施例中减速装置采用行星减速器；行星减速器至少包括有一级行星机构，每级行星机构均包括有一行星架、一太阳轮和若干行星轮；在本实施例中，优选的设置有两级行星机构，一级行星机构包括有一级行星架24、一级行星轮25、一级太阳轮26，二级行星机构包括有二级行星架27、二级行星轮28、二级太阳轮29和内齿轮210 ;中壳体21的内侧壁上设置有大齿圈23，一级行星架24经轴承22连接中壳体21，一级行星架24经一级行星轮25与一级太阳轮26和大齿圈23连接，一级太阳轮26连接二级行星架27，二级行星架27经二级行星轮28与二级太阳轮29和大齿圈23连接，二级太阳轮29连接一内齿轮210，内齿轮210经齿轮连接下筒段3中的弹簧机构32输出端，中壳体21连接下筒段3中的下壳体31 ;运动经内齿轮210传入两级行星传动减速后，经由一级行星架24传输至给上筒段I。
[0025]在本实施例中，上筒段I包括上壳体16和设置在上壳体16内的折向机构；折向机构包括有输出齿轮11、轴12、大锥齿13和小锥齿14，大锥齿13设置在轴12上，轴12的两端通过轴承安装在上壳体16内；小锥齿14连接中筒段2中的一级行星架24，且小锥齿14与大锥齿13啮合实现传动；输出齿轮11套设在轴12上，输出齿轮11作为整个多功能一体化驱动装置的输出机构。运动由小锥齿14输入，经大锥齿13折向，通过轴12传输至输出齿轮11输出。
[0026]本发明提供的一种多功能一体化驱动装由上筒段1、中筒段2、下筒段3组成，上筒段I经上壳体13和小锥齿14连接中筒段2，中筒段2经中壳体21和内齿轮210连接下筒段3，整个驱动装置通过中筒段2的法兰面进行安装定位。其工作原理如下:
一路运动经由电机A36输入，经安全离合器A37限制力矩，经单向传动机构A38传动定向；另一路运动经由电机B39输入，经安全离合器B310过滤力矩，经单向传动机构B311传动定向；两路运动通过加法器312汇流输送至弹簧机构32缓冲，大部分动能经由弹簧机构32输出端传输至中筒段，经过中筒段2内的行星减速器减速后，再经由上筒段I内的折向机构变向后，最终由输出齿轮11输出。部分冗余能量经由弹簧机构32输出，经电磁制动器33传递给电磁阻尼器A34和电磁阻尼器B35耗散。
[0027]综上所述，本发明提供了一种多功能一体化驱动装，主要由上筒段、中筒段和下筒段三大部分组成；本发明的目的在于提出一种多功能一体化驱动装置，它集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身，主要应用于空间站转位机械臂的关节驱动机构，可广泛应用于各种回转类运动驱动；本发明为功能复杂的回转类驱动工况提供了一种有效的解决方案，且具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
[0028]本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【主权项】
1.一种多功能一体化驱动装置，其特征在于，包括下筒段、中筒段和上筒段，所述下筒段内设置有两组驱动传动机构，所述驱动传动机构包括电机、安全离合器和单向传动机构，所述电机连接、安全离合器、单向传动机构顺序相连；所述下筒段还包括有用于缓冲的弹簧机构，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器汇流后与所述弹簧机构传动连接，所述弹簧机构的输出端连接中筒段，所述中筒段连接所述上筒段。2.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述安全离合器设置在所述电机与所述单向传动机构之间的传输路径上，用于将所述电机的输出力矩限制在特定范围内。3.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器并联，所述加法器输出端连接所述弹簧机构。4.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述弹簧机构的输出端上连接有耗能制动机构，所述耗能制动机构包括电磁制动器，所述电磁制动器的与所述弹簧机构输出端连接，用于锁定所述弹簧机构，制动整个驱动装置。5.据权利要求4所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述耗能制动机构还包括至少一个电磁阻尼器，所述电磁阻尼器与所述电磁制动器连接，用于将转动动能转化为热量耗散。6.据权利要求1或5所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述下筒段包括一下壳体，所述弹簧机构、安全离合器、加法器通过轴承安装在所述下壳体内，所述电磁制动器、电磁阻尼器、电机和单向传动机构通过螺钉固定在所述下壳体的内侧。7.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述中筒段包括中壳体和设置在所述中壳体中的的减速装置，所述弹簧机构的输出与所述减速装置连接，所述弹簧机构的输出端经由所述减速装置减速后输出。8.据权利要求7所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述减速机构采用行星减速器。9.据权利要求1或7所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述上筒段包括上壳体和设置在上壳体内的折向机构。10.据权利要求9所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述这折向构包括有输出齿轮、轴、大锥齿和小锥齿，所述大锥齿设置在所述轴上，所述轴的两端通过轴承安装在所述上壳体内；所述小锥齿用来连接减速机构的输出端，且所述小锥齿与所述大锥齿啮合；所述大锥齿连接所述轴，所述输出齿轮套设在所述轴上，经所述输出齿轮实现驱动输出。
【专利摘要】本发明提供了一种多功能一体化驱动装置，主要由上筒段、中筒段和下筒段三大部分组成；本发明的目的在于提出一种多功能一体化驱动装置，它集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身，主要应用于空间站机械臂的关节驱动，可广泛应用于各种回转类运动驱动；本发明为回转类驱动工况提供了一种有效的解决方案，且具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
【IPC分类】F16H35/12, F16H35/00, F16H57/02, F16H35/10
【公开号】CN104896048
【申请号】CN201510241597
【发明人】谢哲, 沈晓鹏, 杨国栋, 屠国俊, 刘永强, 周杰
【申请人】上海宇航系统工程研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日
【技术领域】
[0001]本发明涉及驱动装置的设计技术领域，特别涉及一种多功能一体化驱动装置。
【背景技术】
[0002]驱动装置主要用于驱动特定机构的运动部件，不同的机构类型需要不同的驱动装置，常见的驱动装置包括电机和减速器。但现有技术中额驱动装置，功能单一，无法满足功能复杂的驱动工况需求；使用范围受限，不能够驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身；另外，现有技术中的驱动装置结构复杂、体积大、重量重，且可靠性差。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种多功能一体化驱动装，包括下筒段、中筒段和上筒段，所述下筒段内设置有两组驱动传动机构，所述驱动传动机构包括电机、安全离合器和单向传动机构，所述电机连接、安全离合器、单向传动机构顺序相连；所述下筒段还包括有用于缓冲的弹簧机构，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器汇流后与所述弹簧机构传动连接，所述弹簧机构的输出端连接中筒段，所述中筒段连接所述上筒段。
[0005]较佳地，所述安全离合器设置在所述电机与所述单向传动机构之间的传输路径上，用于将所述电机的输出力矩限制在特定范围内。
[0006]较佳地，所述下筒段中的驱动传动机构，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器并联，所述加法器输出端连接所述弹簧机构。
[0007]较佳地，所述弹簧机构的输出端上连接有耗能制动机构，所述耗能制动机构包括电磁制动器，所述电磁制动器的与所述弹簧机构输出端连接，用于锁定所述弹簧机构，制动整个驱动装置。
[0008]较佳地，所述耗能制动机构还包括至少一个电磁阻尼器，所述电磁阻尼器与所述电磁制动器连接，用于将转动动能转化为热量耗散。
[0009]较佳地，所述下筒段包括一下壳体，所述弹簧机构、安全离合器、加法器通过轴承安装在所述下壳体内，所述电磁制动器、电磁阻尼器、电机和单向传动机构经螺钉固定在所述下壳体的内侧。
[0010]较佳地，所述中筒段包括中壳体和设置在所述中壳体中的的减速装置，所述弹簧机构的输出与所述减速装置连接，所述弹簧机构的输出端经由所述减速装置减速后输出。[0011 ] 较佳地，所述减速机构采用行星减速器。
[0012]较佳地，所述上筒段包括上壳体和设置在上壳体内的折向机构。
[0013]较佳地，所述这折向构包括有输出齿轮、轴、大锥齿和小锥齿，所述大锥齿设置在所述轴上，所述轴的两端通过轴承安装在所述上壳体内；所述小锥齿用来连接减速机构的输出端，且所述小锥齿与所述大锥齿啮合；所述大锥齿连接所述轴，所述输出齿轮套设在所述轴上，经所述输出齿轮实现驱动输出。
[0014]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明的目的在于提出一种多功能一体化驱动装置，由上筒段、中筒段和下筒段三大部分组成，主要应用于空间站转位机械臂的关节驱动，可广泛应用于各种回转类运动驱动；本发明通过设置两组驱动传动机构实现驱动备份功能，通过安全离合器的设置实现过载保护功能，通过单向传动机构的设置实现逆向自锁功能，通过弹簧机构的设置实现缓冲功能，通过电磁制动器的设置实现了制动功能，通过电磁阻尼器的设置实现了耗能功能；本发明集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身，为功能需求的复杂的回转类驱动工况提供了一种有效的解决方案，且具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
【附图说明】
[0015]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明提供的多功能一体化驱动装置的剖视图；
图2为本发明提供的多功能一体化驱动装置下筒段的剖视图；
图3为本发明提供的多功能一体化驱动装置的传动链图；
图4为本发明提供的多功能一体化驱动装置的传动简图；
图5为本发明提供的多功能一体化驱动装置中加法器剖视图。
【具体实施方式】
[0016]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0017]参照图1-5，本发明提供了一种多功能一体化驱动装，由上筒段1、中筒段2和下筒段3三大部分组成，它集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身；本发明主要应用于空间站转位机械臂的关节驱动，可广泛应用于各种回转类运动驱动，具有体积小、重量轻且可靠性高等优点。
[0018]具体的，下筒段3包括一下壳体31，下壳体31内至少设置有一组驱动传动机构，每组动力机构包括有电机、安全离合器和单向传动机构，电机连接安全离合器，安全离合器与单向传动机构相连；在电机和单向传动机构之间设置安全离合器，用于将电机输出力矩限制在特定范围内；具体可对安全离合器进行数据收集，使得电机只有设定范围内的力矩能够传输给单向传动机构，安全离合器的设置起到过载保护的作用。
[0019]在本实施例中，下筒段3内设置有两组驱动传动机构；其中一组驱动传动机构包括依次连接的电机A36、安全离合器A37和单向传动机构A38，另一组驱动传动机构包括依次连接的电机B39、安全离合器B310和单向传动机构B311 ;两组驱动传动机构并联设置，具体的单向传动机构A38和单向传动机构B311共同连接到一加法器312上，加法器312用于将两组驱动传动机构路线实现双路汇流再输出。在本发明中设置有两组驱动传动机构，起到驱动备份的作用，防止其中一路电机出现问题的时候，另一路依然能够正常工作。
[0020]参照图5为加法器312的具体结构，加法器312包括行星架3121、太阳轮3124、若干绕太阳轮3124的行星轮3122、齿圈3123、上法兰3125、下法兰3126和轴承3127 ;行星架3121经行星轮3122连接齿圈3123和太阳轮3124，上法兰3125和下法兰3126分别连接齿圈3123的上、下端面，上法兰3125经轴承3127连接行星架3121 ;—路运动由太阳轮3124和齿圈3123输入，另一路运动由齿圈3123输入，两路运动经行星架3121输出，两组驱动传动机构可分别与上述两路运动的输入端连接，从而实现双路汇流。
[0021]在本实施例中，下壳体31内还设置有弹簧机构32，弹簧机构32连接加法器312的输出端，起到缓冲的作用；具体的，弹簧机构32采用多组蜗卷弹簧，加法器312输出的力矩首先加载到弹簧机构32上，再由弹簧机构32传输出去，从而起到缓冲的效果，尤其在驱动装置急停急转的情况下，效果尤为明显，从而起到保护驱动装置的作用。另外，本发明通过弹簧机构32与单向传动机构结合使用，起到逆向自锁的功能。
[0022]在本实施例中，下壳体31内还设置有电磁制动器33，电磁制动器33的输入端与弹簧机构32的输出端连接，本发明通过电磁制动器33与弹簧机构32连接，在相应场合抑 制弹簧机构32的缓冲作用，起到快速制动驱动装置的作用。在本实施例中，电磁制动器33至少连接一个电磁阻尼器；优选的设置有两个电磁阻尼器，分别为电磁阻尼器A34、电磁阻尼器B35 ;电磁阻尼器A34、电磁阻尼器B35用于将传动链中的冗余动能转化为热能耗散。
[0023]在本实施中，上述各组成部分之间均可通过齿轮等方式来实现动力的传递，此处不作限制；其中，弹簧机构32、安全离合器A37、安全离合器B310和加法器312可通过轴承连接下壳体31 ；电磁制动器33、电磁阻尼器A34、电磁阻尼器B35、电机A36、电机B39、单向传动机构A38、单向传动机构B311和电连接器313可通过螺钉等方式连接在下壳体31。当然，上述各连接方式并不依次为限，可根据具体情况进行调整。
[0024]如图1、图4所示，中筒段2包括有一中壳体21，中壳体21内设置有减速装置，在本实施例中减速装置采用行星减速器；行星减速器至少包括有一级行星机构，每级行星机构均包括有一行星架、一太阳轮和若干行星轮；在本实施例中，优选的设置有两级行星机构，一级行星机构包括有一级行星架24、一级行星轮25、一级太阳轮26，二级行星机构包括有二级行星架27、二级行星轮28、二级太阳轮29和内齿轮210 ;中壳体21的内侧壁上设置有大齿圈23，一级行星架24经轴承22连接中壳体21，一级行星架24经一级行星轮25与一级太阳轮26和大齿圈23连接，一级太阳轮26连接二级行星架27，二级行星架27经二级行星轮28与二级太阳轮29和大齿圈23连接，二级太阳轮29连接一内齿轮210，内齿轮210经齿轮连接下筒段3中的弹簧机构32输出端，中壳体21连接下筒段3中的下壳体31 ;运动经内齿轮210传入两级行星传动减速后，经由一级行星架24传输至给上筒段I。
[0025]在本实施例中，上筒段I包括上壳体16和设置在上壳体16内的折向机构；折向机构包括有输出齿轮11、轴12、大锥齿13和小锥齿14，大锥齿13设置在轴12上，轴12的两端通过轴承安装在上壳体16内；小锥齿14连接中筒段2中的一级行星架24，且小锥齿14与大锥齿13啮合实现传动；输出齿轮11套设在轴12上，输出齿轮11作为整个多功能一体化驱动装置的输出机构。运动由小锥齿14输入，经大锥齿13折向，通过轴12传输至输出齿轮11输出。
[0026]本发明提供的一种多功能一体化驱动装由上筒段1、中筒段2、下筒段3组成，上筒段I经上壳体13和小锥齿14连接中筒段2，中筒段2经中壳体21和内齿轮210连接下筒段3，整个驱动装置通过中筒段2的法兰面进行安装定位。其工作原理如下:
一路运动经由电机A36输入，经安全离合器A37限制力矩，经单向传动机构A38传动定向；另一路运动经由电机B39输入，经安全离合器B310过滤力矩，经单向传动机构B311传动定向；两路运动通过加法器312汇流输送至弹簧机构32缓冲，大部分动能经由弹簧机构32输出端传输至中筒段，经过中筒段2内的行星减速器减速后，再经由上筒段I内的折向机构变向后，最终由输出齿轮11输出。部分冗余能量经由弹簧机构32输出，经电磁制动器33传递给电磁阻尼器A34和电磁阻尼器B35耗散。
[0027]综上所述，本发明提供了一种多功能一体化驱动装，主要由上筒段、中筒段和下筒段三大部分组成；本发明的目的在于提出一种多功能一体化驱动装置，它集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身，主要应用于空间站转位机械臂的关节驱动机构，可广泛应用于各种回转类运动驱动；本发明为功能复杂的回转类驱动工况提供了一种有效的解决方案，且具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
[0028]本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【主权项】
1.一种多功能一体化驱动装置，其特征在于，包括下筒段、中筒段和上筒段，所述下筒段内设置有两组驱动传动机构，所述驱动传动机构包括电机、安全离合器和单向传动机构，所述电机连接、安全离合器、单向传动机构顺序相连；所述下筒段还包括有用于缓冲的弹簧机构，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器汇流后与所述弹簧机构传动连接，所述弹簧机构的输出端连接中筒段，所述中筒段连接所述上筒段。2.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述安全离合器设置在所述电机与所述单向传动机构之间的传输路径上，用于将所述电机的输出力矩限制在特定范围内。3.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述两组驱动传动机构的输出端经加法器并联，所述加法器输出端连接所述弹簧机构。4.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述弹簧机构的输出端上连接有耗能制动机构，所述耗能制动机构包括电磁制动器，所述电磁制动器的与所述弹簧机构输出端连接，用于锁定所述弹簧机构，制动整个驱动装置。5.据权利要求4所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述耗能制动机构还包括至少一个电磁阻尼器，所述电磁阻尼器与所述电磁制动器连接，用于将转动动能转化为热量耗散。6.据权利要求1或5所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述下筒段包括一下壳体，所述弹簧机构、安全离合器、加法器通过轴承安装在所述下壳体内，所述电磁制动器、电磁阻尼器、电机和单向传动机构通过螺钉固定在所述下壳体的内侧。7.据权利要求1所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述中筒段包括中壳体和设置在所述中壳体中的的减速装置，所述弹簧机构的输出与所述减速装置连接，所述弹簧机构的输出端经由所述减速装置减速后输出。8.据权利要求7所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述减速机构采用行星减速器。9.据权利要求1或7所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述上筒段包括上壳体和设置在上壳体内的折向机构。10.据权利要求9所述的多功能一体化驱动装置，其特征在于，所述这折向构包括有输出齿轮、轴、大锥齿和小锥齿，所述大锥齿设置在所述轴上，所述轴的两端通过轴承安装在所述上壳体内；所述小锥齿用来连接减速机构的输出端，且所述小锥齿与所述大锥齿啮合；所述大锥齿连接所述轴，所述输出齿轮套设在所述轴上，经所述输出齿轮实现驱动输出。
【专利摘要】本发明提供了一种多功能一体化驱动装置，主要由上筒段、中筒段和下筒段三大部分组成；本发明的目的在于提出一种多功能一体化驱动装置，它集驱动、过载保护、逆向自锁、驱动备份、缓冲、耗能及制动等功能于一身，主要应用于空间站机械臂的关节驱动，可广泛应用于各种回转类运动驱动；本发明为回转类驱动工况提供了一种有效的解决方案，且具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
【IPC分类】F16H35/12, F16H35/00, F16H57/02, F16H35/10
【公开号】CN104896048
【申请号】CN201510241597
【发明人】谢哲, 沈晓鹏, 杨国栋, 屠国俊, 刘永强, 周杰
【申请人】上海宇航系统工程研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日
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