CN108561457A - 一种失电型断电自保持通电消磁制动器及直联无间隙电机 - Google Patents

一种失电型断电自保持通电消磁制动器及直联无间隙电机 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种失电型断电自保持通电消磁制动器及直联无间隙电机，其中，失电型断电自保持通电消磁制动器包括一磁铁组件和一刹车组件，所述磁铁组件包括永磁体、通电后抵消所述永磁体磁力的电磁铁以及第一基座，所述刹车组件包括制动件、与所述制动件连接的弹性件以及与所述弹性件连接的第二基座，所述第二基座与所述电机的转轴连接，所述制动件与所述永磁体相邻设置，所述第二基座固定设置；所述电磁铁通电，所述弹性件的复位作用力带动所述制动件与所述永磁体无限接近但不相接；所述电磁铁失电，所述永磁体与所述制动件之间的吸合力克服所述弹性件的复位作用力以使所述制动件与所述永磁体相接并相互制动，本申请大大降低了制动反应时间。

Description

一种失电型断电自保持通电消磁制动器及直联无间隙电机
技术领域
本申请涉及一种制动器，尤其涉及一种失电型断电自保持通电消磁制动器，本申请还提供了使用该制动器的直联无间隙电机。
背景技术
在电机中，制动器是用于在电机停转后，或者在紧急情况下电机停转后，抱紧转轴，使得转轴的转动停止。
传统电机中的制动器是利用电磁铁通电吸住刹车片来释放电机轴，不通电时是利用弹簧装置将刹车片弹出产生摩擦力来制动的，对弹簧和电磁铁的要求比较高，生产难度大且有很多不稳定的因素，价格昂贵，不仅如此，该种刹车结构复杂且其在过载时会导致刹车结构不可恢复性的损坏由此其无法保证电机的精度，并且，传统刹车电机在设备的垂直轴上应用断电时电磁铁失电这个过程中当弹簧的弹力大于电磁铁磁力时弹簧弹出推着刹车片碰到机械零件完成刹车，间接刹车效率低、刹车过程反应时间长，断电时电机瞬间不励磁在刹车还未来得及刹住的时候电机在负载的重力作用下会往下掉，特别是在自动化精密设备上这种下掉会撞坏精密部件损失重大是绝对不允许的。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种失电型断电自保持通电消磁制动器及直联无间隙电机，实现高效制动。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种失电型断电自保持通电消磁制动器，用于锁住或释放待制动电机的转轴，其特征在于，包括一磁铁组件和一刹车组件，所述磁铁组件包括永磁体、通电后抵消所述永磁体磁力的电磁铁以及用于固定所述永磁体和所述电磁铁的第一基座，所述刹车组件包括制动件、与所述制动件连接的弹性件以及与所述弹性件连接的第二基座，所述第二基座与所述电机的转轴连接，所述制动件与所述永磁体相邻设置，所述第一基座固定设置；
第一工作状态下，所述电磁铁通电，所述弹性件的复位作用力带动所述制动件与所述永磁体无限接近但不相接；
第二工作状态下，所述电磁铁失电，所述永磁体与所述制动件之间的吸合力克服所述弹性件的复位作用力以使所述制动件与所述永磁体相接并相互制动。
进一步的，第一工作状态下，所述制动件与所述永磁体之间的间隙为0.05-2.5mm。
进一步的，所述第二基座包括圆筒形的套筒本体和设于所述套筒本体一端并且与所述套筒本体同轴设置的法兰盘，所述转轴沿所述套筒本体的轴心线方向依次穿设所述套筒本体和法兰盘，所述第二基座开设有径向贯穿所述套筒本体的第一安装孔，所述第一安装孔内穿设螺钉与所述转轴连接，所述转轴上设有与所述第一安装孔相适配的通孔。
进一步的，所述弹性件与所述制动件均呈圆环状，所述法兰盘具有背离套筒本体的第一配合面，所述弹性件具有第二配合面和第三配合面，所述制动件具有第四配合面，所述第一配合面与所述弹性件的第二配合面相互抵靠，所述弹性件的第三配合面与所述制动件的第四配合面相互抵靠，所述第一配合面、所述第二配合面、所述第三配合面以及所述第四配合面分别与所述电机的转轴垂直设置。
进一步的，所述弹性件具有沿周向均布的六个盲孔，相邻两小孔其中一者设于第二配合面上，另一者设于第三配合面上，所述第二配合面上的盲孔用于将所述弹性件通过冲压连接设置在所述法兰盘上，所述第三配合面上的盲孔用于将所述弹性件通过冲压连接设置在所述制动件上。
进一步的，所述制动件还设有第五配合面，所述永磁体设有第六配合面，所述第五配合面和所述第六配合面分别与所述电机的转轴垂直设置并且所述第五配合面和所述第六配合面相互抵靠或相互脱离。
进一步的，所述制动件为一厚度为2.5mm-3.5mm的铁件。
进一步的，所述第二基座为铝基座。
进一步的，一种直联无间隙电机，包括设于电机一端的端盖，其特征在于，还包括设于所述端盖内上述失电型断电自保持通电消磁制动器，所述端盖作为所述第一基座，所述电机为所述待制动电机。
本申请的有益效果是：
1)本申请通过设置电磁铁和永磁体的复合形式组成磁铁组件，并且制动件与第二基座之间通过一弹性件连接在一起，制动件与永磁体相邻设置，在第一工作状态下，制动件与所述永磁体无限接近但不相接，在第二工作状态下，制动件与所述永磁体相接并相互制动，本申请的结构能够实现制动件与永磁体直接接触且几乎无间隙的设置，使得动作反应时间迅速，刹车效率高。
2)本申请的第二基座与转轴通过螺钉固定在一起，使得两者的连接更紧固，有效提高电机的精度；
3)本申请的结构能够实现在过载情况下不会发生损坏；
4)本申请的制动是通过永磁体的吸引力和摩擦力的总和实现的，由此本申请较传统的单纯靠摩擦力制动的方式来说制动力矩更大，效果更好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请的结构示意图；
图2是本申请的刹车组件的爆炸示意图；
图3是本申请的弹性件的第二配合面的示意图；
图4是本申请的弹性件的第三配合面的示意图。
其中：
2是电机、2-1是转轴；
4是刹车组件、4-1是制动件、4-2是弹性件、4-3是第二基座、4-1-1是第四配合面、4-1-2是第五配合面、4-2-1是第二配合面、4-2-2是第三配合面、4-2-3是第一盲孔、4-2-4是第二盲孔、4-2-5是第三盲孔、4-2-6是第四盲孔、4-2-7第五盲孔、4-2-8是第六盲孔、4-3-1是套筒本体、4-3-2是法兰盘、4-3-3是第一安装孔、4-3-4是第一配合面；
6是磁铁组件、6-1是第六配合面；
8是第一基座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。
参见附图1至4，本说明一较佳实施例所述的一种失电型断电自保持通电消磁制动器及直联无间隙电机，包括失电型断电自保持通电消磁制动器和具有该失电型断电自保持通电消磁制动器的直联无间隙电机，该失电型断电自保持通电消磁制动器用于锁住或释放待制动电机2的转轴2-1，失电型断电自保持通电消磁制动器包括一磁铁组件6和一刹车组件4，所述磁铁组件6包括永磁体、通电后抵消所述永磁铁磁力的电磁铁以及用于固定所述永磁铁和所述电磁铁的第一基座8，上述永磁体优选强磁铁，所述刹车组件4包括制动件4-1、与所述制动件4-1连接的弹性件4-2以及与所述弹性件4-2连接的第二基座4-3，所述制动件4-1优选为3mm厚的铁件，为避免磁铁组件6对第二基座4-3产生作用，优选所述第二基座4-3为铝基座。所述第二基座4-3与所述电机2的转轴2-1连接，所述制动件4-1与所述永磁铁相邻设置，所述第一基座8固定设置；
第一工作状态下，所述电磁铁通电，所述弹性件4-2的复位作用力带动所述制动件4-1与所述永磁铁无限接近但不相接；
第二工作状态下，所述电磁铁失电，所述永磁铁与所述制动件4-1之间的吸合力克服所述弹性件4-2的复位作用力以使所述制动件4-1与所述永磁铁相接并相互制动。
其中，所述第二基座4-3包括圆筒形的套筒本体4-3-1和设于所述套筒本体4-3-1一端并且与所述套筒本体4-3-1同轴设置的法兰盘4-3-2，所述转轴2-1沿所述套筒本体4-3-1的轴心线方向依次穿设所述套筒本体4-3-1和法兰盘4-3-2，所述第二基座4-3开设有径向贯穿所述套筒本体4-3-1的第一安装孔4-3-3，所述第一安装孔4-3-3内穿设螺钉与所述转轴2-1连接，所述转轴2-1上设有与所述第一安装孔4-3-3相适配的通孔，由此实现刹车组件4和转轴2-1紧固连接，从而避免存在传动间隙。
进一步的，所述弹性件4-2与所述制动件4-1均呈圆环状，所述法兰盘4-3-2具有背离套筒本体4-3-1的第一配合面4-3-4，所述弹性件4-2具有第二配合面4-2-1和第三配合面4-2-2，所述制动件4-1具有第四配合面4-1-1，所述第一配合面4-3-4与所述弹性件4-2的第二配合面4-2-1相互抵靠，所述弹性件4-2的第三配合面4-2-2与所述制动件4-1的第四配合面4-1-1相互抵靠，所述第一配合面4-3-4、所述第二配合面4-2-1、所述第三配合面4-2-2以及所述第四配合面4-1-1分别与所述电机2的转轴2-1垂直设置。
具体的，所述弹性件4-2具有沿周向均布的六个盲孔，相邻两小孔其中一者设于第二配合面4-2-1上，另一者设于第三配合面4-2-2上，所述第二配合面4-2-1上的盲孔用于将所述弹性件4-2通过冲压连接设置在所述法兰盘4-3-2上，所述第三配合面4-2-2上的盲孔用于将所述弹性件4-2通过冲压连接设置在所述制动件4-1上，即：弹性件4-2上沿周向依次设有第一盲孔4-2-3、第二盲孔4-2-4、第三盲孔4-2-5、第四盲孔4-2-6、第五盲孔4-2-7和第六盲孔4-2-8，其中，第一盲孔4-2-3、第三盲孔4-2-5和第五盲孔4-2-7设置在第二配合面4-2-1上，第二盲孔4-2-4、第四盲孔4-2-6和第六盲孔4-2-8设置在第三配合面4-2-2上，第一盲孔4-2-3、第三盲孔4-2-5和第五盲孔4-2-7通过冲床冲压连接到法兰盘4-3-2上，第二盲孔4-2-4、第四盲孔4-2-6和第六盲孔4-2-8通过冲床冲压连接到制动件4-1上。其中，在第一工作状态下，所述制动件4-1与所述永磁铁之间的间隙小于盲孔的深度并且足够的小，优选为0.06mm，在其他实施例还可以是0.05mm或0.07mm或1mm或2mm或2.5mm等。
具体的，所述制动件4-1还设有第五配合面4-1-2，所述永磁铁设有第六配合面6-1，所述第五配合面4-1-2和所述第六配合面6-1分别与所述电机2的转轴2-1垂直设置并且所述第五配合面4-1-2和所述第六配合面6-1相互抵靠或相互脱离。具体的，上述直联无间隙电机，还包括设于电机2一端的端盖，所述端盖作为所述第一基座8，所述电机2为所述待制动电机。
以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，用于锁住或释放待制动电机的转轴，其特征在于，包括一磁铁组件和一刹车组件，所述磁铁组件包括永磁体、通电后抵消所述永磁体磁力的电磁铁以及用于固定所述永磁体和所述电磁铁的第一基座，所述刹车组件包括制动件、与所述制动件连接的弹性件以及与所述弹性件连接的第二基座，所述第二基座与所述电机的转轴连接，所述制动件与所述永磁体相邻设置，所述第一基座固定设置；
第一工作状态下，所述电磁铁通电，所述弹性件的复位作用力带动所述制动件与所述永磁体无限接近但不相接；
第二工作状态下，所述电磁铁失电，所述永磁体与所述制动件之间的吸合力克服所述弹性件的复位作用力以使所述制动件与所述永磁体相接并相互制动。
2.根据权利要求1所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，第一工作状态下，所述制动件与所述永磁体之间的间隙为0.05-2.5mm。
3.根据权利要求1所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，所述第二基座包括圆筒形的套筒本体和设于所述套筒本体一端并且与所述套筒本体同轴设置的法兰盘，所述转轴沿所述套筒本体的轴心线方向依次穿设所述套筒本体和法兰盘，所述第二基座开设有径向贯穿所述套筒本体的第一安装孔，所述第一安装孔内穿设螺钉与所述转轴连接，所述转轴上设有与所述第一安装孔相适配的通孔。
4.根据权利要求3所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，所述弹性件与所述制动件均呈圆环状，所述法兰盘具有背离套筒本体的第一配合面，所述弹性件具有第二配合面和第三配合面，所述制动件具有第四配合面，所述第一配合面与所述弹性件的第二配合面相互抵靠，所述弹性件的第三配合面与所述制动件的第四配合面相互抵靠，所述第一配合面、所述第二配合面、所述第三配合面以及所述第四配合面分别与所述电机的转轴垂直设置。
5.根据权利要求4所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，所述弹性件具有沿周向均布的六个盲孔，相邻两小孔其中一者设于第二配合面上，另一者设于第三配合面上，所述第二配合面上的盲孔用于将所述弹性件通过冲压连接设置在所述法兰盘上，所述第三配合面上的盲孔用于将所述弹性件通过冲压连接设置在所述制动件上。
6.根据权利要求3所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，所述制动件还设有第五配合面，所述永磁体设有第六配合面，所述第五配合面和所述第六配合面分别与所述电机的转轴垂直设置并且所述第五配合面和所述第六配合面相互抵靠或相互脱离。
7.根据权利要求1所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，所述制动件为一厚度为2.5mm-3.5mm的铁件。
8.根据权利要求1所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，其特征在于，所述第二基座为铝基座。
9.一种直联无间隙电机，包括设于电机一端的端盖，其特征在于，还包括设于所述端盖内的权利要求1-8任一项所述的失电型断电自保持通电消磁制动器，所述端盖作为所述第一基座，所述电机为所述待制动电机。
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