CN105703532A - 具有制动装置的机电机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机电机器(1)，具有定子(2)和能围绕轴线(8)旋转的轴(7)，轴与转子(3)抗扭地相连接，其中，至少在转子(3)的轴向端侧处布置制动装置(5，6，10)，其中，转子(3)具有由轴向层叠的叠片构成的叠片组(13)，其中，制动装置(5，6，10)具有稳定的仅能轴向移动的制动体(6)和制动转子(5)，制动转子与转子(3)的叠片组(13)直接相连。

Description

具有制动装置的机电机器
技术领域
本发明涉及一种机电机器，具有定子和能围绕轴线旋转的轴，轴与转子抗扭地相连接，其中，至少在转子的轴向端侧处设有制动装置。
背景技术
机电机器在其动态运转中经常被制动和/或被限定保持在静止状态中。为此，在机电机器的旋转部分处设置特殊布置的制动装置。
无空隙扭转的嵌入式制动装置的转子、即这种机电机器中的制动转子，与机电机器的实际转子一样利用刚性的轴-轮毂-连接固定在电机轴上。由此产生双物体振动系统(Zweimassenschwing)，其由各一个与轴抗扭连接的制动转子和机电机器的转子组成。双物体振动系统在确定的条件下产生干扰电机运行的谐振振动，这使得轴承控制或传动控制变得更为困难或无法实现。
迄今为止，这种干扰性的谐振振动只能通过改变在轴、转子叠片组或制动装置处的设计，来由此将在机电机器的正常运行情况下的这种振动调整到非关键的频率范围内。
这种方式的缺陷在于耗费较高，这种耗费类似地由对相应的机电机器的单独设计和由此引起的补救措施所导致。
发明内容
由此出发，本发明的目的在于，提出一种避免上述缺陷的具有制动装置的机电机器。
所提出的目的通过一种机电机器来实现，具有定子和能围绕轴线旋转的轴，轴与转子抗扭地相连接，其中，至少在转子的轴向端侧处布置制动装置，其中，转子具有由轴向地层叠的叠片构成的叠片组，其中，制动装置具有仅能轴向移动的制动体和制动转子，该制动转子与转子的叠片组直接地相连。
现在，通过机电机器的旋转部分的根据本发明的结构、即在这种机电机器的转子处的制动转子的结构排除了双物体振动系统。转子的叠片组和制动转子在轴向的和/或径向的方向上以及在圆周方向上彼此刚性地连接。有利地，由此也使得机电机器和制动装置的总结构更紧凑。
在此，转子不必强制地实施成层叠的，其同样能够实施成烧结的一件式或者多件式部件。
在此，以简单的方法和方式优选地通过布置在转子的轴向地延伸的空隙中的、尤其是布置在转子的叠片组的轴向地延伸的空隙中的膨胀销，使制动转子固定在机电机器的转子的叠片组处。由此形成制动转子连同转子一起的仅一个紧凑的物体，其必须被制动或加速并且由此避免在转换机电机器的运行状态时出现振动。
由此根据本发明避免了两个物体的耦联、即机电机器的制动转子和转子通过轴的耦联，其由此能够引发扭转振动。在驱动装置的高动态过程中，在此避免了轴由于这两个物体所产生的扭转振动，这实现或简化了对驱动装置的控制。
通过根据本发明经由在转子的轴向空隙中引起轴颈(Zapfen)张开的插入件、如螺栓或螺柱将制动转子固定在转子处，也取消了将制动转子热缩到轴上。
同样，也可以将其他通常直接定位在轴上的转子元件、如平衡盘、通风装置盘、转子的端部叠片以根据本发明的方法和方式现在能够直接在机电机器的转子的端侧处固定在转子上，从而避免扭转振动。
附图说明
本发明以及本发明的有利的涉及方案根据实施例更详细地进行阐述，其中示出：
图1是制动装置安装在机电机器的转子处的部分纵剖面；
图2是膨胀销系统；
图3，图4是制动转子的透视图；
图5是制动转子的纵剖面。
具体实施方式
图1以部分纵剖面图进一步示出了机电机器1的转子3，转子与轴7抗扭地相连。转子3在此能围绕轴线8旋转地支承。在转子3的端侧处的是制动转子5，该制动转子具有套筒状的轴向延伸部22，该轴向延伸部远离转子3地指向。制动转子5优选地经由膨胀销系统14与转子3的叠片组13一件式地或多件式地相连接，这些随后还会详细地描述。
此外，图1以机电机器1的该部分剖面图示出了定子2，定子具有绕组系统18，绕组系统借助齿线圈或所期望的线圈构造并且位于定子2的没有详细示出的槽中。由于定子2的被通电的绕组装置18与转子3经由机电机器1的气隙11的电磁交互作用使得转子3围绕着轴线8旋转。
经由轴7的键连接可以连接作业机械。
轴7通过轴承9保持，轴承定位在轴承端盖19中。
转子3同样构造成通过轴向地层叠的叠片构成叠片组13，叠片组与轴7抗扭地连接并且具有轴向地延伸的空隙4。在此，叠片组优选地热缩(warmschrumpfen)到轴7上。这种轴向空隙4另外用于容纳膨胀销系统14，利用该膨胀销系统将制动转子5直接保持在转子3的叠片组处。
另外，制动转子5在轴7的附近显示出一个在轴承7的方向上的轴向的套筒状的延伸部22，通过该延伸部在轴7和套管状的延伸部22之间产生密封性能。但在此，套筒状的延伸部22并不与轴7抗扭地相连，而是具有一个过盈部。在这个由过盈所形成的中间空间中，还可以通过轴7的和/或套筒状的延伸部22的类似迷宫的设计来改善密封性能。
轴7的轴止挡部21另外使得制动转子5和转子3的装配更为简单。在此，可以预设在转子3的端侧和制动转子5之间的能预定的间隙，从而使得轴向延伸的空隙，只要没有全部被膨胀销占据，还可以用于冷却转子3和/或制动转子5。
为了发挥制动作用，在制动体6或制动转子5处布置有在平面25处的制动圆盘10。通过布置在制动体6中的电磁系统的相应的通电线路或者静止电流电路来闭合或打开制动间隙12(Bremsspalte)，并且由此另外导致转子3的静止状态的制动或固定。借助固定装置20，制动体6布置在轴承端盖19处。
图2以更为详细的图示示出了膨胀销系统14，其中，螺栓15可被旋拧到轴颈(Zapf)中。基于轴颈16的借助缝隙17的设计，在拧入螺栓15时使得至少两个轴颈面扩张。通过拧入螺栓15，有利地经由空隙从转子3的背离制动转子5的一侧起，将制动转子5固定在转子3处。在此，膨胀销在螺栓5拧入时利用其扩张的轴颈面而楔紧在转子3的空隙4中。螺栓15自行啮入到制动转子5中的为此设置的螺纹中。
图3示出了制动转子5的透视图。在制动转子5的该实施例中布置有三个轴颈16。在制动转子5装配在转子3的一个端侧处的状态中，这三个轴颈16分别伸入到转子3的一个轴向延伸的空隙4中。与根据图1所示相反，此时制动转子5、轴颈16以及轴向的套筒状的延伸部22形成了一件式的部件。轴颈16同样实施成开缝的并且具有中心孔。制动转子5在圆周方向上分散地具有多个开口24，开口优选地与转子3的轴向的空隙4相对应。这一方面简化了制动转子5在转子3的端侧处的装配，并且能够实现经由没有被轴颈16所占据的剩余的轴向开口24或空隙4冷却转子3。
在根据图3的制动转子5的另一个透视图中，图4示出了制动转子5的套筒状的轴向延伸部22。同样可见的是具有分散的开口24的圆周，经由开口可以插入螺栓从而使得轴颈16张开。
轴颈16的张开由此原则上可以不仅通过从制动转子5的一个面拧入螺栓15或插入螺柱而且也通过从另一个面拧入螺栓或插入螺柱来实现。
图5示出了制动转子5的纵剖面，该纵剖面示出了位于轴颈16中的螺栓15。在这个实施例中，螺栓15从背离转子3的一侧插入。轴颈16的张开通过将螺栓15拧入到轴颈16的孔中来实现。在平面25处可以定位制动盘10，该制动盘只要需要就在制动盘10中的开口24的区域内具有与其相对应的开口。
制动转子5还通过单独的根据图1和图2的膨胀销装置固定在转子3处，其中，插入件、如螺栓15或螺柱经由转子3的轴向空隙4定位到轴颈16中并且由此使得轴颈16张开，张开引起了在轴向空隙4中的楔紧。替代于此地，通过与制动转子5的例如根据图5的一件式实施方式中一样地从背离转子3的一侧插入插入件，在单独的膨胀销装置14中实现了在转子3的轴向空隙4中的楔紧。在具有一体的套筒状延伸部22、制动转子5和轴颈16的一体的制动转子5中，也可以从制动转子5的两个面定位插入件、如螺栓15或螺钉，以便固定在转子3处。
机电机器的1的这类制动装置主要用在用于提供或传输工具或工件的机床和/或定位驱动装置中。在该处需要精确地控制驱动装置，以便保证所制造的产品的预定的安全要求和质量要求。
当然，通过根据本发明的这种固定方式，不仅仅是制动转子5，其他元件如通风装置叶片、平衡重物、用于提高承载性的重物、平衡盘等均可固定在转子3处，从而消除该处的双物体振动的问题。这种元件在结构上在其固定在转子3处方面同样一件式地具有根据图3、图4、图5所示的轴颈16或具有根据图1和图2所示的单独的膨胀销系统14。

Claims (7)

1.一种机电机器(1)，具有定子(2)和能围绕轴线(8)旋转的轴(7)，所述轴与转子(3)抗扭地相连，其中，至少在所述转子(3)的轴向端侧处布置制动装置(5，6，10)，其中，所述转子(3)特别具有由轴向层叠的叠片构成的叠片组(13)，其中，所述制动装置(5，6，10)具有仅能轴向移动的制动体(6)和制动转子(5)，所述制动转子与所述转子(3)的叠片组(13)直接相连。
2.根据权利要求1所述的机电机器(1)，其特征在于，所述制动转子(5)轴向地固定在所述转子(3)的所述端侧处。
3.根据权利要求2所述的机电机器(1)，其特征在于，通过至少一个膨胀装置实现所述制动转子(5)在所述转子(3)处的固定，所述膨胀装置至少楔紧在所述转子(3)的所述叠片组(13)的轴向的空隙(4)中。
4.根据权利要求3所述的机电机器，其特征在于，所述膨胀装置是膨胀销。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机电机器(1)，其特征在于，所述制动转子(5)在所述转子(3)的方向上与所述转子(3)的轴向的所述空隙(4)至少逐部段相对应地具有轴向地延伸的轴颈(16)，所述轴颈适用于轴向地容纳插入件，并且其中轴向地延伸的所述轴颈(16)具有缝隙(17)，所述缝隙由于所述插入件在所述轴颈(16)中的定位而膨胀并且由此抗扭地楔紧在所述转子的所述空隙中。
6.根据权利要求5所述的机电机器(1)，其特征在于，所述插入件是螺栓(15)或螺柱。
7.一种具有根据前述权利要求1至6中任一项所述的机电机器(1)的机床或定位驱动装置。
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