CN102290916B - 一种圆柱转子锥形制动电动机 - Google Patents

Abstract

一种圆柱转子锥形制动电动机涉及制动电动机，尤其是一种圆柱转子锥形制动电动机。该电机包括前端盖、机壳、定子、圆柱形转子、衔铁、制动弹簧、支承圈、环状电磁铁装配体、钢丝挡圈、锥形制动盖、带刹车片的锥形制动轮、固定螺钉、护罩、垫圈、轴承、挡圈，采用圆柱形转子、采用锥面制动结构，衔铁作成碗状结构，套装在转轴上，碗内装有轴承及制动弹簧，碗状上沿面对环状电磁铁装配体。本发明构思新颖、结构紧凑、制造简单、使用方便、互换性强、生产效率高、制动力矩大、制动效果好、制动失效率低。可广泛推广运用于起重葫芦及重要的起重场所。

Description

一种圆柱转子锥形制动电动机

技术领域

本发明涉及制动电动机，尤其是一种圆柱转子的锥形制动电动机。

背景技术

现有的制动电动机有两种结构形式：一种是电机的定子、转子是圆柱形的、带平面制动器的结构形式，此电机的优点是定、转子是圆柱形的，制造方便、生产效率高、互换性强；缺点是平面制动器由多个弹簧圆周均布，其制动的弹簧力不可能完全一致，使衔铁受力不均匀，制动效果打折扣，有时衔铁还会卡死而失效，同时，由于采用的是平面制动，不能产生大的制动力矩，所以该电机一般只能用于起重机的运行机构或平动生产线的驱动等不重要场所，而不能用于重要的起吊重物的场所。

另一种是锥形制动电机，此电机的定子内孔、转子是圆锥形的，一个制动弹簧套装在转轴上，转轴尾端装有锥形制动轮，与固定在机壳上的锥形制动盖接触，当接通电源后，在定子、转子的表面产生有垂直于表面的电磁吸力，电磁吸力可分解为径向力和轴向力，径向力在整个圆周上互相抵消掉，而轴向力成为将转子往小头方向拉动的磁拉力，磁拉力将转子往小头方向拉动时压缩制动弹簧，使锥形制动轮与锥形制动盖脱开接触，电机进入工作状态，当电机电源断开时，定、转子表面的电磁吸力消失，转子在弹簧力的作用下向大头移动，将锥形制动轮压紧在锥形制动盖上，转子被迅速制动，此电机的优点是电机的制动弹簧只有一个，制动过程灵活，同时又采用锥面制动，制动力矩大、制动效果好、制动失效率低，因而被广泛用在起重葫芦上，但其缺点在于该电机的定子、转子冲片每片都不相同，只能一片一片地冲出，生产效率很低，而且，电机装配时要配气隙，所以转子的互换性差。

根据检索，国内尚未有与本发明相同的专利申请。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明提供一种集圆柱形转子平面制动电机与锥形转子制动电机优点的、具有制造方便、生产效率高、互换性强的圆柱形定子、转子，又具有制动力矩大、制动效果好、制动失效率低的锥面制动结构的一种圆柱转子锥形制动电动机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1所示，该一种圆柱转子锥形制动电动机包括前端盖1、机壳2、定子3、转子4、衔铁5、制动弹簧6、支承圈7、环状电磁铁装配体8、钢丝挡圈9、锥形制动盖10、锥形制动轮11、固定螺钉12、护罩13、垫圈14、轴承15、挡圈16，其特征在于：所述的一种圆柱转子锥形制动电动机其定子3、转子4是圆柱形结构；所述的转子4的转轴凸肩的直径与轴承15内圈的外径相同，凸肩前端面支承轴承15，凸肩后端面支承挡圈16；所述的衔铁5作成碗状结构，套装在转轴上，碗底内平面安装轴承15，使碗底内平面直径与轴承15外圈的直径过渡配合，碗底下平面与转子4的后端面靠平，碗状上沿平面面向环状电磁铁装配体8；所述的制动弹簧6套装在转轴上，与转轴凸肩后端面支承的挡圈16靠平，并装在衔铁5的碗状结构内，制动弹簧6的尾端支撑在支承圈7上；所述的支承圈7套装在转轴上，并由钢丝挡圈9支承在转轴上；所述的环状电磁铁装配体8安装在锥形制动盖10的内孔中，该环状电磁铁装配体8包括内环8.1、电磁铁8.2、外环8.3，外环8.3的外圆与锥形制动盖10的内孔过渡配合，其内孔作成两阶梯孔，大端内孔与电磁铁8.2的外圆滑动配合，小端内孔与内环8.1的小端外圆滑动配合，内环8.1的外圆作成两阶梯轴状，大端外圆与外环8.3的大端内孔动配合，小端外圆与电磁铁8.2的内孔及外环8.3的小端内孔滑动配合，电磁铁8.2镶嵌在内环8.1与外环8.3之间，构成环状电磁铁装配体8，并由固定螺钉12固定在锥形制动盖10上，内环8.1的内孔作成两阶梯孔，小端内孔为该电动机后端轴承位，使小端内孔与该电动机后端轴承的外圈过渡配合，大端内孔为支撑支承圈7的平面轴承的轴承位；所述的锥形制动盖10的外锥面上作有加工锥面，锥形制动盖10与机壳2固定连接；所述的锥形制动轮11的内锥面上粘接有刹车片，刹车片的内锥面与锥形制动盖10的外锥面，其锥度相同、锥形大头直径相同、锥形长度相同，锥形制动轮11套装在转子4尾端的花键上，由螺帽及紧定螺钉固定连接；所述的垫圈14套装在转轴上，一个端面与转子4的后端面靠平，另一个端面与转轴凸肩前端面上支撑的轴承15的内圈靠平，其外径与衔铁5的碗状下底面内孔动配合；所述的轴承15为角接触轴承；所述的挡圈16的一个端面与转轴凸肩的后端面靠平，另一个端面与制动弹簧6的端面靠平，挡圈16的内孔与制动弹簧6套装处的转轴直径过渡配合；当电动机接通电源后，电磁铁8.2也同时得电，产生电磁吸力，将衔铁5吸向环状电磁铁装配体8，将碗状衔铁5内装的制动弹簧6压缩，还带动锥形制动轮11上的刹车片与锥形制动盖10上的外锥面脱开接触，则转子4旋转起来，电动机进入工作状态，当电动机电源断开时，电磁铁8.2也同时失电，电磁吸力消失，整个转子装配、包括衔铁5和锥形制动轮11，在制动弹簧6的弹簧力作用下产生位移，从而将锥形制动轮11的刹车片压紧在锥形制动盖10上，转子被迅速制动，完成电动机的制动过程。

本发明的有益效果是：该圆柱转子锥形制动电动机其定子、转子采用圆柱形结构，制动机构采用锥面制动，构思新颖、结构紧凑、制造简单、使用方便、互换性强、生产效率高、制动力矩大、制动效果好、制动失效率低。可广泛推广运用于起重葫芦及重要的起重机构上。

附图说明

图1是本发明的整机结构示意图。

图2是锥形转子制动电动机的结构示意图。

图3是圆柱转子平面制动电机的结构示意图。

具体实施方式

利用附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明一种圆柱转子锥形制动电动机装配时：把定子3与机壳2装配成一体，则机壳总成装配完成；把按技术要求加工好的环状电磁铁装配体8的电磁铁8.2装入外环8.3的大端内孔中，再把内环8.1的小端外圆装入电磁铁8.2的内孔中，使之装配到位，构成电磁铁8.2镶嵌在内环8.1与外环8.3之间的环状电磁铁装配体8，再把此环状电磁铁装配体8安装入已加工好的锥形制动盖10的内孔中，并由固定螺钉12将其固定在锥形制动盖10上，接着将该电动机的后端轴承装入环状电磁铁装配体8的内环8.1的小端内孔中，将平面轴承装入内环8.1的大端内孔中，则锥形制动盖总成装配完成；在转子4装配前，即在转子铁芯热套入电动机轴之前，先把轴承15装入衔铁5的内孔下平面，再把衔铁5套装入电动机轴，使衔铁5内装的轴承15的内圈与电动机轴轴肩前端面靠平，再把垫圈14套装入电动机轴，再热套转子铁芯，使垫圈14两端面分别与转子4的后端面及轴承15的内圈靠平，使衔铁5的碗状下底面与转子4的后端面靠平，接着把装配好的转子4按技术要求精加工到位，再把挡圈16、制动弹簧6依次套装入转子4的转轴，使挡圈16及制动弹簧6装于衔铁5的碗状结构内，再在转轴上依次套装入支承圈7、钢丝挡圈9，并把钢丝挡圈9镶卡在转轴的凹槽中，则转子总成装配完成；把上述装配好的锥形制动盖总成轴承位朝上，把装配成一体的机壳总成套装在锥形制动盖总成上，并固定连接，再把转子总成后端面朝下装入机壳总成中，使支承圈7支撑在平面轴承上，接着把已装配好的前端盖总成套装入转子总成，经调整到位，将前端盖1与机壳2固定连接，最后把装配成一体的电动机整体调头，使电动机前端朝下、后端朝上，在电动机转轴尾端的花键上套装上锥形制动轮11，用螺母及固定螺钉将锥形制动轮11与转子4固定成一体，再把护罩13固定到锥形制动盖10上，到此，本发明一种圆柱转子锥形制动电动机全部装配完成。

接线完成后，当本发明一种圆柱转子锥形制动电动机接通电源后，电磁铁8.2也同时得电，产生电磁吸力，将衔铁5吸向环状电磁铁装配体8，将碗状衔铁5内装的制动弹簧6压缩，还带动锥形制动轮11上的刹车片与锥形制动盖10上的锥形加工面脱开接触，则转子4旋转起来，电动机进入工作状态，当电动机电源断开时，电磁铁8.2也同时失电，电磁吸力消失，整个转子装配、包括衔铁5和锥形制动轮11，在制动弹簧6的弹簧力作用下产生位移，从而将锥形制动轮11的刹车片压紧在锥形制动盖10上，转子被迅速制动，完成电动机的制动过程。

图2是锥形转子制动电动机的结构示意图。该电机的定子内孔与转子外圆是圆锥形的，一个制动弹簧6套装在转轴上，转轴尾端装有粘接有刹车片的锥形制动轮11，与固定在机壳上的粘接有刹车片的锥形制动盖10接触，当接通电源后，在定子、转子的表面产生有垂直于表面的电磁吸力，电磁吸力可分解为径向力和轴向力，径向力在整个圆周上互相抵消掉，而轴向力成为将转子往小头方向拉动的磁拉力，磁拉力将转子往小头方向拉动时压缩制动弹簧6，使锥形制动轮11与锥形制动盖10脱开接触，电机进入工作状态，当电机电源断开时，定、转子表面的电磁吸力消失，转子在弹簧力的作用下向大头移动，将锥形制动轮11压紧在锥形制动盖10上，转子被迅速制动。此电机的优点是电机的制动弹簧6只有一个，制动过程灵活，同时又采用锥面制动，制动力矩大、制动效果好、制动失效率低，因而被广泛用在起重葫芦上；但其致命的缺点在于该电机的定子内孔、转子外圆是圆锥形结构，其定子、转子冲片每片都不相同，只能一片一片地冲出，电机装配时还要配气隙，转子的互换性差，所以该电机生产制造不方便、互换性差、生产效率低下，不利于生产的长足发展。

图3是圆柱转子平面制动电机的结构示意图。该电机的定子、转子是圆柱形结构，制动采用平面制动器的制动形式，此电机的优点是定、转子是圆柱形的，制造方便、生产效率高、互换性强；缺点是平面制动器由多个制动弹簧6圆周均布，其制动的弹簧力不可能完全一致，使衔铁5受力不均匀，制动效果打折扣，有时衔铁还会卡死而失效，同时，由于采用的是平面制动，不能产生大的制动力矩，所以该电机一般只能用于起重机的运行结构或平动生产线的驱动等不重要场所，而不能用于重要的起吊重物的场所。

本发明一种圆柱转子锥形制动电动机是采用圆柱形转子结构，采用锥面制动结构，是一种集圆柱形转子平面制动电机与锥形转子制动电动机优点的、改进了圆柱形转子平面制动电机与锥形转子制动电动机缺点的新机型，具有结构紧凑、制造方便、生产效率高、互换性强、装配效率高的优点，又具有锥形制动的制动灵活、制动力矩大、制动效果好、制动失效率低的优点，是起重电机的新机型、新方向。可广泛推广运用于起重葫芦及重要的起重机构上。 

Claims (1)

1.一种圆柱转子锥形制动电动机， 该一种圆柱转子锥形制动电动机包括前端盖(1)、机壳(2)、定子(3)、转子(4)、衔铁(5)、制动弹簧(6)、支承圈(7)、环状电磁铁装配体(8)、钢丝挡圈(9)、锥形制动盖(10)、锥形制动轮(11)、固定螺钉(12)、护罩(13)、垫圈(14)、轴承(15)、挡圈(16)，其特征在于：所述的一种圆柱转子锥形制动电动机其定子(3)、转子(4)是圆柱形结构；所述的转子(4)的转轴凸肩的直径与轴承(15)内圈的外径相同，凸肩前端面支承轴承(15)，凸肩后端面支承挡圈(16)；所述的衔铁(5)作成碗状结构，套装在转轴上，碗底内平面安装轴承(15)，使碗底内平面直径与轴承(15)外圈的直径过渡配合，碗底下平面与转子(4)的后端面靠平，碗状上沿平面面向环状电磁铁装配体(8)；所述的制动弹簧(6)套装在转轴上，与转轴凸肩后端面支承的挡圈(16)靠平，并装在衔铁(5)的碗状结构内，制动弹簧(6)的尾端支撑在支承圈(7)上；所述的支承圈(7)套装在转轴上，并由钢丝挡圈(9)支承在转轴上；所述的环状电磁铁装配体(8)安装在锥形制动盖(10)的内孔中，该环状电磁铁装配体(8)包括内环(8.1)、电磁铁(8.2)、外环(8.3)，外环(8.3)的外圆与锥形制动盖(10)的内孔过渡配合，其内孔作成两阶梯孔，大端内孔与电磁铁(8.2)的外圆滑动配合，小端内孔与内环(8.1)的小端外圆滑动配合，内环(8.1)的外圆作成两阶梯轴状，大端外圆与外环(8.3)的大端内孔动配合，小端外圆与电磁铁(8.2)的内孔及外环(8.3)的小端内孔滑动配合，电磁铁(8.2)镶嵌在内环(8.1)与外环(8.3)之间，构成环状电磁铁装配体(8)，并由固定螺钉(12)固定在锥形制动盖(10)上，内环(8.1)的内孔作成两阶梯孔，小端内孔为该电动机后端轴承位，使小端内孔与该电动机后端轴承的外圈过渡配合，大端内孔为支撑支承圈(7)的平面轴承的轴承位；所述的锥形制动盖(10)的外锥面上作有加工锥面，锥形制动盖(10)与机壳(2)固定连接；所述的锥形制动轮(11)的内锥面上粘接有刹车片，刹车片的内锥面与锥形制动盖(10)的外锥面，其锥度相同、锥形大头直径相同、锥形长度相同，锥形制动轮(11)套装在转子(4)尾端的花键上，由螺帽及紧定螺钉固定连接；所述的垫圈(14)套装在转轴上，一个端面与转子(4)的后端面靠平，另一个端面与转轴凸肩前端面上支撑的轴承(15)的内圈靠平，其外径与衔铁(5)的碗状下底面内孔动配合；所述的轴承(15)为角接触轴承；所述的挡圈(16)的一个端面与转轴凸肩的后端面靠平，另一个端面与制动弹簧(6)的端面靠平，挡圈(16)的内孔与制动弹簧(6)套装处的转轴直径过渡配合；当电动机接通电源后，电磁铁(8.2)也同时得电，产生电磁吸力，将衔铁(5)吸向环状电磁铁装配体(8)，将碗状衔铁(5)内装的制动弹簧(6)压缩，还带动锥形制动轮(11)上的刹车片与锥形制动盖(10)上的外锥面脱开接触，则转子(4)旋转起来，电动机进入工作状态，当电动机电源断开时，电磁铁(8.2)也同时失电，电磁吸力消失，整个转子装配、包括衔铁(5)和锥形制动轮(11)，在制动弹簧(6)的弹簧力作用下产生位移，从而将锥形制动轮(11) 的刹车片压紧在锥形制动盖(10)上，转子被迅速制动，完成电动机的制动过程。

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