CN102235452A - 永磁失电电磁制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电磁制动器，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括线圈组件、内磁轭、外磁轭和永磁体，内磁轭的一端与永磁体的一个磁极端固定连接，永磁体的另一个磁极端和外磁轭的一端固定连接，在内磁轭和外磁轭之间的空隙内安装线圈组件；所述转子组件包括法兰、面形弹簧与衔铁，法兰通过面形弹簧与衔铁连接；所述内磁轭的另一端和外磁轭的另一端与衔铁之间能够为紧密的面面接触结构。本发明通过永磁体产生磁力吸住衔铁而进行制动，结构稳定，寿命长，而且加工简单、成本低。

Description

永磁失电电磁制动器

技术领域

本发明涉及一种制动器，尤其涉及一种永磁电磁制动器，属于电磁制动器的生产领域。 

背景技术

制动器广泛用于冶金、建筑、化工、食品、机械、运输轮船、物品包装等领域，作为相关机械旋转动力设备(一般以电机居多)的制动装置。 

现有制动器主要是结构制动器，其依靠弹簧变形所产生的压力对摩擦组件进行作用，使摩擦组件依靠弹簧提供的压力转换成摩擦力，从而实现制动。此类结构制动器应用时常有以下表现：(1)弹簧：弹簧长时间在高温下不停的反复压缩，易出现疲劳断裂，从而不能提供给摩擦组件正压力，进而造成产品的扭矩值下滑，导致不制动现象发生；(2)摩擦组件：摩擦组件是由一摩擦盘及两片摩擦片通过胶水粘接组合连接，而摩擦组件在制动时会产生较大的剪切力及一定的热量，这些都会使胶水老化，从而导致摩擦组件脱落，同时，因弹簧所产生的力作用在衔铁上，将轴带动旋转的摩擦盘组件紧紧夹在衔铁与盖板之间，摩擦片的脱落便会使衔铁与盖板之间产生较大的间隙，从而不能实现夹紧摩擦盘组件带动的轴，致使不能制动现象发生；(3)在槽盘的有槽端面上，通常要加工很多的孔来满足上面结构制动器的安装需求，使零部件的加工成本较高，相应地增加了整个产品的生产成本。综上，结构制动器组成复杂，加工工艺繁琐，成本高，制动效果不稳定。 

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种永磁电磁制动器。 

本发明采用以下技术方案来实现上述目的： 

本发明提供的永磁电磁制动器包括定子组件和转子组件，所述定子组件安装在旋转动力设备的外壳端面上，所述转子组件通过法兰与旋转动力设备的主轴连接； 

所述定子组件包括一个通电可产生磁场的线圈组件、内磁轭、外磁轭和永磁体，所述永磁体的一个磁极端与所述内磁轭的一端固定连接，所述永磁体的另一个磁极端与所述外磁轭的一端固定连接，所述线圈组件安装在内磁轭和外磁轭之间的空隙内； 

所述转子组件包括一个法兰、面形弹簧与衔铁，所述法兰通过所述面形弹簧与衔铁连接； 

所述内磁轭的另一端和所述外磁轭的另一端与所述衔铁之间能够相互连接或者断开；在所述线圈组件失电时，所述内磁轭的另一端和所述外磁轭的另一端均与所述衔铁形成紧密的面面接触结构；在所述线圈组件通电时，所述内磁轭的另一端和所述外磁轭的另一端均与所述衔铁分离。 

本发明永磁电磁制动器工作中，在线圈组件失电时，衔铁在永磁体产生的磁力下被吸附到内磁轭和外磁轭的端面上，通过衔铁表面与内磁轭和外磁轭的表面的摩擦形成摩擦扭矩值。衔铁通过面形弹簧连接到法兰上，法兰通过平键连接到旋转动力设备(如电机)的主轴上，这样主轴在受到衔铁的摩擦力后停止转动，达到制动的目的。在线圈组件通电时，线圈组件产生与永磁体磁场相反的磁场，永磁体的磁场被线圈组件产生的磁场克服，衔铁在面形弹簧的拉力下离开内磁轭和外磁轭的端面并形成间隙，此时制动解除，旋转动力设备的主轴在动力驱动的作用下开始转动。 

为了保证永磁体磁路的绝对畅通，所述内磁轭和外磁轭之间除永磁体外无 其它可导电接触连接。 

为了达到解除磁力的最佳效果，所述永磁体位于线圈组件远离所述转子组件的一侧；所述面形弹簧为波形弹簧。 

为了减少漏磁，所述内磁轭和外磁轭均为一次成型的整体结构。 

作为最佳选择，所述永磁体的材料为钕铁硼，经充磁处理后其磁力永不消失。 

本发明的有益效果在于： 

本发明用永磁体代替传统的弹簧实现制动，其磁力永不消失，制动效果长期稳定，而且结构简单，加工方便，在旋转主轴制动领域取得实质性进步，具体表现为： 

1、能在高温下正常工作，适应力强； 

2、结构稳定，使用寿命长； 

3、组成部件加工及装配成本低，使整个产品生产成本下降； 

4、小结构传递大扭矩，且运行无滑转，制动快捷、效果更佳； 

5、停止制动时无残留扭矩，解除制动更彻底； 

6、运转时噪音低，利于环保。 

附图说明

图1是本发明的轴向剖视图之一； 

图2是本发明的轴向剖视图之二； 

图3是本发明中面形弹簧的主视图； 

图4是图3中的A-A剖视图； 

图5是本发明中面形弹簧安装后铆压前的轴向剖视结构示意图； 

图6是本发明中内磁轭的局剖结构示意图。 

图中所示：1-内磁轭，2-磁套，3-永磁体，4-外磁轭，5-线圈组件，6-衔铁，7-法兰，8-半圆头铆钉，9-面形弹簧，10-十字槽沉头螺钉，11-间隙，12-开槽平头螺钉，13-安装孔。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述： 

如图1所示，本发明包括定子组件和转子组件，所述定子组件的结构为：包括线圈组件5、内磁轭1、外磁轭4和永磁体3，内磁轭1的一端与永磁体3的一个磁极端(N极或S极)固定连接，永磁体3的另一个磁极端(S极或N极)和外磁轭4的一端固定连接，十字槽沉头螺钉10分别穿过外磁轭4、永磁体3、内磁轭1固定，在内磁轭1和外磁轭4之间的空隙内安装线圈组件5，在线圈组件5的周围灌封环氧树脂固定；所述转子组件的结构为：包括法兰7、面形弹簧9与衔铁6，法兰7通过面形弹簧9与衔铁6连接；所述定子组件和转子组件之间的结构为：如图1所示，在线圈组件5失电时，内磁轭1的另一端和外磁轭4的另一端均与衔铁6形成紧密的面面接触结构；如图2所示，在线圈组件5通电时，内磁轭1的另一端和外磁轭4的另一端均与衔铁6分离。所述定子组件安装在旋转动力设备(如电机)图中未示)的外壳端面上，所述转子组件通过法兰7与旋转动力设备(图中未示)的主轴连接。 

如图1和图2所示，为了保证永磁体3的磁路的绝对畅通，内磁轭1和外磁轭4之间除永磁体3外无其它可导电接触连接；在内磁轭1和外磁轭4靠近的地方留下间隙11；为了达到解除磁力的最佳效果，永磁体3位于线圈组件5远离所述转子组件的一侧；为了减少漏磁，内磁轭1和外磁轭4均为一次成型的整体结构；在永磁体3的边缘还安装有磁套2，以减少磁回路被外界干扰。 

如图3和图4所示，面形弹簧9为波形弹簧，在面形弹簧9上设置有均匀分布的6个安装孔13。 

如图5所示，面形弹簧9与衔铁6和法兰7之间通过半圆头铆钉8和开槽平头螺钉12固定连接，半圆头铆钉8铆压后的结构见图1和图2中对应结构。 

如图6所示，以内磁轭1为例，其拐角处没有连接装置，为一次成型的整体结构。 

结合图1和图2，所述永磁体3的材料为钕铁硼，经充磁处理后其磁力永不消失。 

工作时，如图1所示，在线圈组件5失电时，衔铁6在永磁体3产生的磁力下被吸附到内磁轭1和外磁轭4的端面上，形成图中虚线所示的磁回路，通过衔铁6的表面与内磁轭1和外磁轭4的表面之间的摩擦形成摩擦扭矩值；衔铁6通过面形弹簧9(波形弹簧)连接到法兰7上，法兰7通过平键连接到旋转动力设备(如电机)的主轴(图中未示)上，这样主轴在受到衔铁6的摩擦力后停止转动，从而达到制动的目的。 

如图2所示，在线圈组件5通电时，线圈组件5产生与永磁体3的磁场相反的磁场，永磁体3的磁场被线圈组件5产生的磁场克服，如图中的虚线所示的两个磁场回路，衔铁6在面形弹簧9的拉力下离开内磁轭1和外磁轭4的端面并形成间隙，此时制动解除，旋转动力设备(图中未示)的主轴在动力驱动的作用下开始继续转动。 

Claims (6)

1.一种永磁电磁制动器，包括定子组件和转子组件，所述定子组件安装在旋转动力设备的外壳端面上，所述转子组件通过法兰(7)与旋转动力设备的主轴连接，其特征在于：所述定子组件包括一个通电可产生磁场的线圈组件(5)、内磁轭(1)、外磁轭(4)和永磁体(3)，所述永磁体(3)的一个磁极端与所述内磁轭(1)的一端固定连接，所述永磁体(3)的另一个磁极端与所述外磁轭(4)的一端固定连接，所述线圈组件(5)安装在内磁轭(1)和外磁轭(4)之间的空隙内；所述转子组件包括一个法兰(7)、面形弹簧(9)与衔铁(6)，法兰(7)通过面形弹簧(9)与衔铁(6)连接；所述内磁轭(1)的另一端和所述外磁轭(4)的另一端与所述衔铁(6)之间能够为面面接触结构。

2.根据权利要求1所述的永磁电磁制动器，其特征在于：所述内磁轭(1)和外磁轭(4)之间除永磁体(3)外无其它可导电接触连接。

3.根据权利要求1所述的永磁电磁制动器，其特征在于：所述永磁体(3)位于线圈组件(5)远离所述转子组件的一侧。

4.根据权利要求1所述的永磁电磁制动器，其特征在于：所述面形弹簧(9)为波形弹簧。

5.根据权利要求1所述的永磁电磁制动器，其特征在于：所述内磁轭(1)和外磁轭(4)均为一次成型的整体结构。

6.根据权利要求1所述的永磁电磁制动器，其特征在于：所述永磁体(3)的材料为钕铁硼。

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