CN107154704A - 一种电动推杆的电机刹车装置和电动推杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动推杆的电机刹车装置，属于线性致动技术领域，所述电动推杆包括电机，电机设有电机轴，其特征在于，所述电机刹车装置包括：底座，固定安装在电机上；连接轴，与电机的电机轴固定连接或一体结构；刹车片，在转动方向上随所述连接轴转动，在轴向方向上与连接轴浮动连接；电磁体，安装在底座内；在工作状态下，所述刹车片与底座之间留有避让间隙，在制动状态下，所述电磁体通过磁力作用驱使所述刹车片产生浮动，并吸合到底座上。另外，本发明还公开一种采用上述电机刹车装置的电动推杆。本发明的优点在于未制动的状态下对电机的阻力很小，制动状态下制动力稳定。

Description

一种电动推杆的电机刹车装置和电动推杆

【技术领域】

本发明涉及一种电动推杆的电机刹车装置，属于线性驱动技术领域。

【背景技术】

电动推杆，通常包括电机，电机驱动传动螺杆转动，传动螺杆转动时带动螺母往复运动，电动推杆上通常设置有电机刹车装置，传统的电机刹车装置都是采用扭簧制动的方式，电机轴正常工作时，扭簧与电机轴之间的作用力较小，而电动推杆需要回缩时，电机轴反转，从而会驱使扭簧的两个自由端收紧，从而起到制动效果，这种结构已经是电动推杆上非常常见的结构，但是这种结构的刹车结构，在正常工作时，扭簧与电机轴之间仍然会存在一定摩擦作用，而且另外一点，扭簧制动的方式，制动力不太稳定。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种电动推杆的电机刹车装置，未制动的状态下对电机的阻力很小，制动状态下制动力稳定。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电动推杆的电机刹车装置，所述电动推杆包括包括电机，电机设有电机轴，其特征在于，所述电机刹车装置包括：

底座，固定安装在电机上；

连接轴，与电机的电机轴固定连接或一体结构；

刹车片，在转动方向上随所述连接轴转动，在轴向方向上与连接轴浮动连接；

电磁体，安装在底座内；

在工作状态下，所述刹车片与底座之间留有避让间隙，在制动状态下，所述电磁体通过磁力作用驱使所述刹车片产生浮动，并吸合到底座上。

采用本发明的有益效果：

正常工作情况下，刹车片与底座之间是留有避让间隙，由于这个避让间隙的存在，使得刹车片与底座之间没有摩擦作用，因为刹车片是与连接轴带着转动的，也就是连接轴与底座之间没有摩擦作用，换言之电机轴受到的阻力作用基本为零，从而让电机在正常工作状态下，刹车装置对电机基本不产生阻力作用，而且也避免了发热问题，同时因为正常状态下刹车片与底座不接触，相互磨损的时间少，使用寿命更长，应用在电动推杆上，尤其是太阳能光热发电技术领域的电动推杆，能保证电动推杆的使用寿命更长，需要的能耗更少。

在需要对电机制动的情况下，电磁体通过磁力作用，让刹车片产生浮动，从而将刹车片吸合到底座上，电磁体的工作原理是通过通断电来产生磁力，在本发明中，该磁力用于控制刹车片的浮动，刹车片吸合到底座上，两者产生摩擦力，刹车片自身受到阻力，转速下降，从而使得连接轴的转速也相应下降，从而起到对电机的制动效果，应用在电动推杆上，尤其是太阳能光热发电技术领域的电动推杆，电动推杆在回缩制动时制动力更为平稳，并且利用通断电的方式控制制动力，也比较符合太阳能光热发电技术领域的电动推杆，因为这类电动推杆都会采用一套自动控制系统进行控制，从而能把通断电控制也加入到该自动控制系统内。

此外，由于制动采用是电控制，而传动的扭簧制动是依靠电机轴的不同转动方向来实现，而采用本发明的电动推杆，无论是电机轴处于正转状态还是反转状态，都能实现对电机的制动。

作为优选，所述连接轴上安装有固定盘，所述固定盘随连接轴同步转动，所述固定盘与刹车片之间设有弹性复位件。

作为优选，所述弹性复位件为片簧，片簧一侧与固定盘连接，片簧另一侧与刹车片连接；或，所述弹性复位件为弹簧，所述刹车片与固定盘之间设有限位柱，所述弹簧套设在限位柱上。

作为优选，所述固定盘可相对于所述连接轴轴向移动，并通过紧固件定位在连接轴上。

作为优选，所述紧固件为设在固定盘侧部的紧固螺钉；或，所述紧固件包括两个设在连接轴上的旋紧螺母，所述固定盘设在两个旋紧螺母之间。

作为优选，所述电磁体包括内圈、线圈和磁铁，所述内圈套设在连接轴上，所述线圈绕在所述内圈外，所述磁体设在线圈的端部；或，所述电磁体包括磁芯和绕设在磁芯外的线圈，所述磁芯套设在连接轴上。

作为优选，所述底座上设有供线圈或导线穿过的穿线孔。

作为优选，所述底座朝向刹车片的端面设有耐磨层。

作为优选，所述避让间隙为0.2～0.5mm。

另外，本发明还公开了一种电动推杆，包括电机、传动螺杆和螺母，所述电机驱动所述传动螺杆转动，所述传动螺杆转动带动所述螺母沿传动螺杆轴向移动，所述电机上安装有如上述任意一种方案中的电机刹车装置。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明电机刹车装置实施例一的整机示意图；

图2为本发明电机刹车装置实施例一的剖视示意图；

图3为本发明电机刹车装置实施例一中端面示意图；

图4为本发明电机刹车装置实施例一中片簧示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例为一种电机刹车装置，具体而言是用于电动推杆上的电机刹车装置，本实施例中的电机刹车装置包括底座41、连接轴42、刹车片43和电磁体44，底座41是固定安装在电机10上，连接轴42与电机10的电机轴101固定连接或一体结构，刹车片43在转动方向上与连接轴42固定连接，在轴向方向上与连接轴42浮动连接，这边所指的意思是连接轴42在转动时会带动刹车片43也发生转动，同时刹车片43并不是完全与连接轴42固定的，在连接轴42的轴向方向上，刹车片43可与连接轴42发生相对移动，而电磁体44是安装在底座41内。在工作状态下，所述刹车片43与底座41之间留有避让间隙，在制动状态下，所述电磁体44通过磁力作用驱使所述刹车片43产生浮动，并吸合到底座41上。

正常工作情况下，刹车片43与底座41之间是留有避让间隙，由于这个避让间隙的存在，使得刹车片43与底座41之间没有摩擦作用，因为刹车片43是与连接轴42带着转动的，也就是连接轴42与底座41之间没有摩擦作用，换言之电机轴101受到的阻力作用基本为零，从而让电机10在正常工作状态下，电机刹车装置对电机10基本不产生阻力作用，而且也避免了发热问题，同时因为正常状态下刹车片43与底座41不接触，相互磨损的时间少，使用寿命更长，应用在电动推杆上，尤其是太阳能光热发电技术领域的电动推杆，能保证电动推杆的使用寿命更长，需要的能耗更少。

在需要对电机10制动的情况下，电磁体44通过磁力作用，让刹车片43产生浮动，从而将刹车片43吸合到底座41上，电磁体44的工作原理是通过通断电来产生磁力，在本发明中，该磁力用于控制刹车片43的浮动，刹车片43吸合到底座41上，两者产生摩擦力，刹车片43自身受到阻力，转速下降，从而使得连接轴42的转速也相应下降，从而起到对电机10的制动效果，应用在电动推杆上，尤其是太阳能光热发电技术领域的电动推杆，电动推杆在回缩制动时制动力更为平稳，并且利用通断电来控制制动力，也比较符合太阳能光热发电技术领域的电动推杆，因为这类电动推杆都会采用一套自动控制系统进行控制，从而能把通断电控制也加入到该自动控制系统内。

此外，由于制动采用是电控制，而传动的扭簧制动是依靠电机轴101的不同转动方向来实现，而采用本发明的电动推杆，无论是电机轴101处于正转状态还是反转状态，都能实现对电机10的制动。

具体结构：

以图2为参照，底座41通过一连接板45固定安装在电机10的上端面上，底座41的内部中空，本实施例中的连接轴42通过设置扁位与电机轴101传动连接，并用紧固螺钉将连接轴42与电机轴101实现固定连接，连接轴42穿过底座41并伸出底座41的上端面，连接轴42的上端部分安装有一固定盘46，固定盘46套装在连接轴42上并随连接轴42的转动而转动，而刹车片43则安装在固定盘46的下方，位于固定盘46和底座41之间。

刹车片43与固定盘46之间设置有弹性复位件47，本实施例中弹性复位件47优选是片簧，片簧本身具有一定的刚性，本实施例中的片簧优选是环形片簧，类似于环形的弹性垫圈，如图4所示，环形片簧中周向有4个位置点，第一位置点P1和第三位置点P3相互对称，第二位置点P2和第四位置点P4相互对称，第一位置点P1和第三位置点P3与固定盘46固定连接，比如焊接或铆接，第二位置点P2和第四位置点P4与刹车片43固定连接，比如焊接或者铆接。片簧的这种连接方式，既实现了固定盘46与刹车片43之间不会发生相互转动，同时固定盘46与刹车片43之间可以在轴向发生相对移动，从而使得刹车片43在磁力作用下能产生上下运动。

需要说明的是，本实施例的片簧的结构以及片簧的连接方式仅仅是优选，其他实施方式中，片簧并不局限于环形，也可以是条形的，片簧与固定盘46、刹车片43的连接方式也不局限于图4中，只要片簧与固定盘46的连接位置点、片簧与刹车片43的连接位置点不重叠，都能实现既防止转动，又具备弹性复位的作用，这种实施方式都应落入本发明的保护范围。

本实施例中避让间隙的范围为0.2mm～0.5mm，优选是0.3mm，由于组装时存在装配误差，同时刹车片43自身厚度也有误差，而且长期使用后也存在磨损，这些误差和磨损都会造成避让间隙发生变化，为了能够保证避让间隙能处于0.2mm～0.5mm内，本实施例将固定盘46设置成可调式的，即固定盘46的侧部设置有侧螺纹孔，侧螺纹孔内设置有紧固螺钉48，固定盘46与连接轴42之间的轴向位置可进行微调，微调后用紧固螺钉48进行锁定，此外作为优选，本实施例中在连接轴42上还设置了限位台阶421，该限位台阶421用于限位固定盘46的最低位置，以防止固定盘46安装后刹车片43与底座41的上端面之间间隙过小。

需要说明的是，固定盘46的轴向可调方式，也可以是其他实施方式，比如连接轴42上设置螺纹，固定盘46通过螺纹连接设置在连接轴42上，固定盘46的上下两端设置两个紧固螺母，通过螺母紧固的方式将固定盘46固定到连接轴42上。这种调节方式精度上更有保障。

对于电磁体44，本实施例中所述电磁体44包括内圈441、线圈442和磁铁443，所述内圈441套设在连接轴42上，所述线圈442绕在所述内圈441外，所述磁体设在线圈442的端部，具体而言是设置在线圈442的下部，本实施例中的底座41是金属的，在通电状态下，同时电机10也在正常运作状态下，线圈442通电产生磁场，从而与磁铁443的磁场相互抵消，此时底座41的上端面没有磁力，不会对刹车片43产生吸力，在这个状态下刹车片43与底座41的上端面之间就存在避让间隙，而当处于断电状态下时，一般这个时候电机10也断电，此时线圈442不产生磁场，而磁铁443将磁力传导到底座41的上端面，底座41的上端面对刹车片43产生吸力，并克服片簧的作用力，将刹车片43吸合到底座41上，从而让底座41对刹车片43产生摩擦阻力，起到制动效果。

此外，底座41的侧部设有供线圈442或导线穿过的穿线孔411，这样就方便线圈442或者线圈442连接的导线从底座41内部伸出到底座41外。另外，为了减少底座41上端面的磨损，本实施例中底座41的上端面设置耐磨层，或者底座41的顶部采用单独的耐磨端盖412，这样可以减少底座41的磨损程度，同时也可以保证长期制动后，避让间隙的变化不会很大。

实施例2

本实施例为一种电动推杆，本实施例主要优选用于太阳能光热发电技术中，驱动定日镜来使用，当然也可以用于其他对电动推杆精度较高的领域中，本实施例中的电动推杆，其主要结构包括电机，电机传动连接有传动螺杆，传动螺杆上连接有螺母，电机是安装在基座内，基座固定连接有外管，而螺母则固定连接有内管，当电机带动传动螺杆转动时，螺母与传动螺杆发生相对移动，具体而言是在传动螺杆上的两个位置之间往复移动，对于整体而言，是实现了内管与外管发生相对移动，内管的最外端则用于驱动定日镜转动，本实施例中的电机安装有实施例1中所述的电机刹车装置。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，电磁体的结构有所区别，本实施例中的电磁体采用最常见的电磁体结构，所述电磁体包括磁芯和绕设在磁芯外的线圈，所述磁芯套设在连接轴上，本实施例线圈的通断电情况与电机的通断电相反，即电机在正常工作时，线圈处于断电状态，在该状态下，磁芯本身不产生磁场，不会对刹车片产生吸力，以保障底座与刹车片之间存在避让间隙，当电机断电时，线圈通电，此时磁芯产生磁场，对刹车片产生吸力，从而将刹车片吸合到底座上。这种实施例，只有在需要制动时，线圈才通电，而大部分时间内，线圈是不通电的，能耗更省。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的弹性复位件为弹簧，弹簧的一端与固定盘固定连接，弹簧的另一端与刹车片固定连接，但是由于弹簧自身是柔性的，这样安装后，刹车片与固定盘之间还是容易相互转动，为了解决这个问题，固定盘设置2根以上的限位柱，刹车片上设置与限位柱匹配的限位孔，刹车片与固定盘发生相对移动时，限位柱始终在限位孔内，而且限位孔可以限制限位柱转动，从而就避免了刹车片与固定盘发生相对转动，优选的，弹簧可以套设在限位柱上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种电动推杆的电机刹车装置，所述电动推杆包括包括电机，电机设有电机轴，其特征在于，所述电机刹车装置包括：

底座，固定安装在电机上；

连接轴，与电机的电机轴固定连接或一体结构；

刹车片，在转动方向上随所述连接轴转动，在轴向方向上与连接轴浮动连接；

电磁体，安装在底座内；

在工作状态下，所述刹车片与底座之间留有避让间隙，在制动状态下，所述电磁体通过磁力作用驱使所述刹车片产生浮动，并吸合到底座上。

2.如权利要求1所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述连接轴上安装有固定盘，所述固定盘随连接轴同步转动，所述固定盘与刹车片之间设有弹性复位件。

3.如权利要求2所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述弹性复位件为片簧，片簧一侧与固定盘连接，片簧另一侧与刹车片连接；或，所述弹性复位件为弹簧，所述刹车片与固定盘之间设有限位柱，所述弹簧套设在限位柱上。

4.如权利要求2所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述固定盘可相对于所述连接轴轴向移动，并通过紧固件定位在连接轴上。

5.如权利要求4所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述紧固件为设在固定盘侧部的紧固螺钉；或，所述紧固件包括两个设在连接轴上的旋紧螺母，所述固定盘设在两个旋紧螺母之间。

6.如权利要求1所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述电磁体包括内圈、线圈和磁铁，所述内圈套设在连接轴上，所述线圈绕在所述内圈外，所述磁体设在线圈的端部；或，所述电磁体包括磁芯和绕设在磁芯外的线圈，所述磁芯套设在连接轴上。

7.如权利要求6所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述底座上设有供线圈或导线穿过的穿线孔。

8.如权利要求1所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述底座朝向刹车片的端面设有耐磨层。

9.如权利要求1所述的电动推杆的电机刹车装置，其特征在于，所述避让间隙为0.2mm～0.5mm。

10.一种电动推杆，包括电机、传动螺杆和螺母，所述电机驱动所述传动螺杆转动，所述传动螺杆转动带动所述螺母沿传动螺杆轴向移动，其特征在于，所述电机上安装有如权利要求1至9之一所述的电机刹车装置。