CN101136565A - 刹车电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刹车电动机，该刹车电动机，包括电机本体和刹车制动装置；所述电机本体具有机壳、后端盖和转轴；所述电机本体转轴的尾端伸出电机本体的后端盖，所述刹车制动装置设置在后端盖的外侧；所述刹车制动装置包括固定设置在机壳后端盖上的电磁式静吸盘、固定在转轴尾端上的设有导向部件的限位件、可在限位件上滑动的动吸盘、用于调节动吸盘和电磁式静吸盘之间间隙距离的调节装置、为动吸盘提供复位弹力的弹性件、以及设置在弹性件和动吸盘之间的推力轴承。本发明在启动时由于不需要克服刹车摩擦力、可以和普通的无刹车装置的电动机一样的启动电流启动，从而具有启动电流较小，保护电气开关的优点。

Description

刹车电动机

技术领域

本发明属于电动机结构设计技术领域，具体涉及一种刹车电动机。

背景技术

电动机在现代社会中的地位及作用举足轻重，从工业技术到人们的日常生活都离不开电动机的帮助。

一般电动机刹车的方法有：(1)立即停止向电动机提供电流，使电动机失去动力而逐渐进入停止状态。但此种方式所需时间较长，无法快速达到完全停止的目的，在许多场合无法满足使用要求。(2)为电动机提供反向电流，使其有较大的减速度，以迅速完成刹车动作，但在无转速信号反馈的电动机系统中，此方法不易准确得知电动机是否为完全静止不动的状态，尤其在负载不同时，有可能发生提前停止刹车动作或者是刹车过度造成反转的现象。(3)在电机中安装主要依靠摩擦力阻止使电动机停转的刹车装置。

中国专利文献CN2533607Y公开了一种交流鼠笼感应电机刹车装置，由定子、转轴、转子和外壳组成，其结构特点在于：转轴上垂直安装有圆销、转子与圆销之间的轴上设有弹簧、鼠笼式转子的端部设置有端盘、置于端盖上的摩擦片以及端盘与摩擦片之间的制动器，所述的制动器由吸盘、制动器芯、弹簧、制动器盒组成，并用螺钉固定；所述的制动器芯设有凸出的花键，制动器盒内壁设有与花键配合的槽，制动器芯与制动盒之间设有弹簧；制动器中央设有一轴孔，其中吸盘上还设有一个径向长槽孔；转轴上的圆销穿过制动器吸盘上的长孔，制动器芯内壁为螺旋式斜面。该种电机的工作过程如下：当电机启动时，转子感应，端盘产生电磁吸力，吸合制动器的吸盘，并压缩弹簧，制动器与转子一起转动。电机转动时，保持上述吸合状态，确保制动器远离端盖上的摩擦片，不影响电机正常转动。当电机断电时，转子失去感应，端盘3释放制动器的吸盘，被压缩的弹簧推动制动器脱离转子上的端盘，转轴上的圆销在制动器芯的内壁螺旋式旋转滑动。制动器芯作轴向移动，压缩弹簧传递压力给制动器盒，使制动器整体在转轴上滑动，压向端盖上的摩擦片，所产生的制动力使转子制动刹车。

该种电机刹车装置的缺点是：由于电机断电时，其刹车装置中的制动器整体一直处于压紧端盖上的摩擦片的状态，也即一直处于刹车状态；当该种电机启动时，需要通过一个较大的启动电流，才能把制动器的吸盘吸开，电机才能运转。较大的启动电流对电机本身和外接的电力开关都有较高的要求，如果电力开关下装有多台这种刹车电机，需要选用规格很大的电力开关才能保证不被烧掉。

中国专利文献CN2770211Y公开了一种电动机刹车装置，由电动机、电机轴、轴承件、锥台形刹车件组成、凹锥台形刹车座、弹簧、传动销组成，电动机与电机轴连接，电机轴上轴承件，电机轴与锥台形刹车连接，并由锥台形刹车件的另一端把动力传递给减速箱，在减速箱箱体的一端由凹锥台形刹车座，锥台形刹车件能在电机轴上沿轴向移动，锥台形刹车件在锥台前有一个小圆柱，小圆柱置于凹锥台形刹车座的轴孔中，小圆柱的前端有传动齿轮，该传统齿轮能与减速箱内的齿轮啮合；锥台形刹车件在锥台大底后有一个空心小圆柱，空心小圆柱的一端有弹簧，弹簧另一端紧压电机轴上的轴承件，在电机轴上有传动销，锥台形刹车件上的空心小圆柱与电机轴滑动连接，空心小圆柱沿轴向有弧形槽，传动销位于弧形槽内。该种电机的工作过程如下：电动机通电时，电机轴带动传动销转动，由于锥台形刹车件是滑套在电机轴上，在惯性作用下必滞后运转，转动时电机轴上的传动销会推空心小圆柱上的弧形槽，使锥台形刹车件和凹锥台形刹车座分离，弹簧被压缩，减速箱把动力传出。断电时电动机停止转动瞬间，在弹簧的作用下，使锥台形刹车件向离开电动机方向作轴向移动，紧压凹锥台形刹车座的内锥面，达到自动刹车的目的。

该种电机刹车装置的缺点是：由于电机断电时，在弹簧的作用下，锥台形刹车件一直处于紧压凹锥台形刹车座的内锥面，也即一直处于刹车状态；所以当该种电机启动时，需要通过一个较大的启动电流，才能把滑套在电机轴上的锥台形刹车件甩开，电机才能运转。较大的启动电流对电机本身和外接的电力开关都有较高的要求，如果电力开关下装有多台这种刹车电机，需要选用规格很大的电力开关才能保证不被烧掉。

发明内容

本发明要解决的是刹车电动机在启动时由于需要克服刹车磨擦力、而需要较大启动电流的技术问题。

解决本发明所提出的技术问题是：一种刹车电动机，包括电机本体和刹车制动装置；所述电机本体具有机壳、后端盖和转轴；所述电机本体转轴的尾端伸出电机本体的后端盖，所述刹车制动装置设置在后端盖的外侧；所述刹车制动装置包括固定设置在机壳后端盖上的电磁式静吸盘、固定在转轴尾端上的设有导向部件的限位件、可在限位件上滑动的动吸盘、用于调节动吸盘和电磁式静吸盘之间间隙距离的调节装置、为动吸盘提供复位弹力的弹性件、以及设置在弹性件和动吸盘之间的推力轴承。

所述电磁式静吸盘包括设置在机壳后端盖上的磁轭、与磁轭相配合的电磁线圈。

所述限位件是花键，所述花键上设有作为导向部件的导向榫，所述动吸盘上设有与花键的导向榫相配合的导向槽。

所述调节装置包括与转轴相对固定设置的调节盘、和调节螺拴；所述调节盘设置在限位件的外侧端；所述调节盘上设置有与调节螺拴相配和的螺孔。

所述弹性件的一侧端抵在电机本体的后端盖上，另一侧端抵在推力轴承上。

所述动吸盘和电磁式静吸盘之间的间隙距离为0.15mm～1mm。

所述电磁式静吸盘外侧端面与所述限位件内侧端面之间的间隙距离为1.5mm～3mm，且电磁式静吸盘外侧端面比所述限位件内侧端面更接近电机本体的后端盖。

所述刹车制动装置具有保护罩。

所述刹车制动装置具有用于降温的冷却部件。

所述冷却部件优选采用风扇。

本发明具有积极的效果：

(1)本发明在启动时，由于刹车制动装置中的动吸盘没有压紧在静吸盘上，二者之间有一定间隙，所以本发明在启动时没有刹车磨擦力，从而通过正常启动电流即可启动本发明。

(2)本发明刹车制动装置中的电磁线圈只在需要刹车时的一瞬间通电，在电动机启动和运行时不通电，只有在刹车瞬间通电，是一种具有耗电省、不发热、刹车稳定的节能型产品。

(3)当本发明中的所述动吸盘和电磁式静吸盘之间的间隙距离为0.15mm～1mm时，可获得最佳的刹车制动效果。

(4)当本发明中的所述电磁式静吸盘外侧端面与所述限位件内侧端面之间的间隙距离为1.5mm～3mm，且电磁式静吸盘外侧端面比所述限位件内侧端面更接近电机本体的后端盖，动吸盘的移动——被弹簧所推开和被磁轭所吸附、以及被调节装置所调节，可具有最佳效果。

(5)本发明结构设计独特，只需要在制造普通电动机时，将其后端盖加厚、转轴延伸至伸出后端盖外侧，在后端盖上固定好电磁式静吸盘，在轴上设置好限位件、动吸盘、调节装置、弹性件、推力轴承即可制成本发明，从而使得本发明具有比较容易实施的优点。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图1所示刹车电动机中限位件的结构示意图；

图4是图1所示刹车电动机的电气原理图。

附图标记为：电机本体1，机壳11，机壳后端盖12，转轴13，转轴尾端131，刹车制动装置2，电磁式静吸盘21，磁轭211，电磁线圈212，螺柱213，限位件22，导向部件221，键槽222，限位件内侧端面223，销键224，动吸盘23，电磁式静吸盘(21)外侧端面233，调节装置24，调节盘241，调节螺拴242，螺孔2411，弹性件25，推力轴承26，保护罩5；

TA、AE、AN是按钮开关，1C、2C是交流控制器，JR是热继电器，3C是电磁线圈。

具体实施方式

(实施例1)

图1和图2公开了本发明的具体实施方式，其中图1是本发明的一种结构示意图；图2是图1中A处的局部放大示意图；图3是图1所示刹车电动机中限位件的结构示意图；图4是图1所示刹车电动机的电气原理图。

见图1至图3，本实施例是一种刹车电动机，包括电机本体1和刹车制动装置2；所述电机本体1具有机壳11、后端盖12、前端盖(图上未画出)、定子(图上未画出)、转轴13、和(图上未画出)和固定在转轴13上的转子；所述定子、转子位于电机本体壳体内部、也即电机本体的后端盖12的内侧，所述电机本体转轴13的尾端131伸出电机本体的后端盖12，也即位于后端盖12的外侧，所述刹车制动装置2也设置在后端盖12的外侧；所述刹车制动装置2包括固定设置在机壳后端盖12上的电磁式静吸盘21、固定在转轴尾端131上的设有导向部件221的限位件22、可在限位件22上滑动的动吸盘23、用于调节动吸盘23和电磁式静吸盘21之间间隙距离的调节装置24、为动吸盘23提供复位弹力的弹性件25、以及设置在弹性件25和动吸盘23之间的推力轴承26；本实施例中的弹性件25选用螺纹弹簧。

所述电磁式静吸盘21包括通过螺柱213固定设置在机壳后端盖12上的磁轭211、与磁轭211相配合的电磁线圈212。

所述限位件22是花键，所述花键上设有作为导向部件221的多个导向榫、与转轴13联结用的键槽222；所述动吸盘23上设有与花键的导向榫相配合的与导向榫数量相同的内导向槽。

所述调节装置24包括与转轴13相对固定设置的调节盘241、和调节螺拴242；所述调节盘241设置在限位件22的外侧端；所述调节盘上241设置有与调节螺拴242相配和的螺孔2411，所述调节螺拴242通过在螺孔2411中旋动，实现前后移动，从而可以调节动吸盘23内侧端面233与所述限位件22内侧端面223之间的间隙距离。

所述弹性件25的一侧端抵在电机本体的后端盖12上，另一侧端抵在推力轴承26上。

所述动吸盘23和电磁式静吸盘21之间的间隙距离a为0.25mm，较大的距离也是可以的，但是为了获得最佳效果，一般将其距离设定为0.15mm～1.5mm。

所述电磁式静吸盘21外侧端面233与所述限位件22内侧端面223之间的间隙距离b为2mm，较大的距离也是可以的，但是为了获得最佳效果，一般将其距离设定为1.5mm～3mm，且电磁式静吸盘21外侧端面233比所述限位件内侧端面223更接近电机本体的后端盖12。

见图4，本实施例的工作过程是：本实施例在当电动机处于通电转动工作状态时，电流从按钮开关TA的常闭触头通过，也即从电机本体的控制电路中流过，电磁线圈3C处于断电状态，也即所述电磁式静吸盘21中的电磁线圈212没有通过电流，动吸盘23被弹性件25推开，从而不会影响转轴13的正常运转；当需要刹车时，按下按钮开关TA，在按下按钮开关TA的瞬间，按钮开关TA的常闭触头断开，电流从按钮开关的常开触头通过，也即从电磁线圈3C中通过，而电机本体的控制电路断电，从而在按下按钮开关TA的瞬间，电磁线圈通电产生磁场，使磁轭211吸引动吸盘23，克服弹性件25的复位弹力并将动吸盘23吸附在磁轭211上，动吸盘23和磁轭211之间产生较大的阻力，从而使转轴13停止转动，实现电动机刹车。当电动机刹车后，松开按钮开关TA，电磁线圈3C断电，磁轭211失磁，弹性件25又将动吸盘23从磁轭211上推开，动吸盘25不再妨碍转轴13转动，电机又可以以和普通的无刹车装置的电动机一样的启动电流启动，从而具有启动电流较小，保护电气开关的优点。此外，本实施例刹车制动装置的操作控制也可采用可控程序控制器来控制操作。

(实施例2)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中的刹车制动装置2还具有与保护罩相对固定设置的用于降温的冷却部件，本实施例选用风扇作为冷却部件。当电动机需要在频繁刹车的工作环境长时间运行时，采用本实施例的电动机不会有发热量过大、温升过高的缺点。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种刹车电动机，包括电机本体(1)和刹车制动装置(2)；所述电机本体(1)具有机壳(11)、后端盖(12)和转轴(13)；其特征在于：所述电机本体转轴(13)的尾端(131)伸出电机本体的后端盖(12)，所述刹车制动装置(2)设置在后端盖(12)的外侧；

所述刹车制动装置(2)包括固定设置在机壳后端盖(12)上的电磁式静吸盘(21)、固定在转轴尾端(131)上的设有导向部件(221)的限位件(22)、可在限位件(22)上滑动的动吸盘(23)、用于调节动吸盘(23)和电磁式静吸盘(21)之间间隙距离的调节装置(24)、为动吸盘(23)提供复位弹力的弹性件(25)、以及设置在弹性件(25)和动吸盘(23)之间的推力轴承(26)。

2.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述电磁式静吸盘(21)包括设置在机壳后端盖(12)上的磁轭(211)、与磁轭(211)相配合的电磁线圈(212)。

3.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述限位件(22)是花键，所述花键上设有作为导向部件(221)的导向榫，所述动吸盘(23)上设有与花键的导向榫相配合的导向槽。

4.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述调节装置(24)包括与转轴(13)相对固定设置的调节盘(241)、和调节螺拴(242)；所述调节盘(241)设置在限位件(22)的外侧端；所述调节盘上(241)设置有与调节螺拴(242)相配和的螺孔(2411)。

5.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述弹性件(25)的一侧端抵在电机本体的后端盖(12)上，另一侧端抵在推力轴承(26)上。

6.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述动吸盘(23)和电磁式静吸盘(21)之间的间隙距离为0.15mm～1.5mm。

7.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述电磁式静吸盘(21)外侧端面(233)与所述限位件(22)内侧端面(223)之间的间隙距离为1.5mm～3mm，且电磁式静吸盘(21)外侧端面(233)比所述限位件内侧端面(223)更接近电机本体的后端盖(12)。

8.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述刹车制动装置(2)具有保护罩(5)。

9.根据权利要求1所述的刹车电机，其特征在于：所述刹车制动装置具有用于降温的冷却部件。

10.根据权利要求9所述的刹车电机，其特征在于：所述冷却部件是风扇。

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