CN109245426A - 制动器、电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制动器、电机。该一种制动器，用于电机中，包括制动器定子、衔铁、摩擦片及集尘装置，所述衔铁处于所述制动器定子与所述摩擦片之间，且所述衔铁能够朝向或者远离所述摩擦片运动以实现电机制动或者解除制动，所述集尘装置能够收集所述摩擦片在制动时产生的粉尘。根据本发明的一种制动器、电机，通过具有的集尘装置及时收集制动器在运转时摩擦片产生的粉尘，防止产生的粉尘进入电机内部具有的精密元件中，保证电机的运行可靠性。
Description
技术领域
本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种制动器、电机。
背景技术
制动器是伺服电机常用零部件之一，用于对电机断电时锁定转轴的转动。传统的制动器一般使用电磁线圈与弹簧配合工作的方式，通过控制摩擦片在制动器中的相对间隙状态，来控制摩擦片与衔铁、平板之间的摩擦系数；当电机正常运转(也即转轴旋转)时，制动器不工作，摩擦片在制动器轴向上处于自由状态(摩擦片与衔铁、平板之间存在间隙)，此时摩擦系数近似为0；当电机失电或位置保持时，制动器工作，摩擦片在制动器轴向上被锁固，此时摩擦片与衔铁、平板接触产生摩擦力，使电机转轴锁固。
当制动器工作时，摩擦片将不可避免的产生粉尘，当摩擦片平面度不高或材质不好时，产生粉尘的量将更大，这些产生的粉尘若不及时被收集、清理，将在密闭的电机壳体内浮动，极易进入轴承、油封、编码器等精密元件中，使元件受损，电机无法正常工作。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种制动器、电机，通过具有的集尘装置及时收集制动器在运转时摩擦片产生的粉尘，防止产生的粉尘进入电机内部具有的精密元件中，保证电机的运行可靠性。
为了解决上述问题，本发明提供一种制动器，用于电机中，包括制动器定子、衔铁、摩擦片及集尘装置，所述衔铁处于所述制动器定子与所述摩擦片之间，且所述衔铁能够朝向或者远离所述摩擦片运动以实现电机制动或者解除制动，所述集尘装置能够收集所述摩擦片在制动时产生的粉尘。
优选地，所述集尘装置包括第一盖体、第二盖体，所述第一盖体具有容纳腔，所述第二盖体装设于所述容纳腔内，所述第一盖体与所述第二盖体之间形成有进尘通道，所述进尘通道末端形成有集尘室，所述第一盖体与所述制动器定子或所述衔铁朝向所述摩擦片的一侧连接以形成密封腔。
优选地，所述第二盖体具有平板部，所述第一盖体具有内凸缘，所述平板部与所述内凸缘相对设置形成所述进尘通道。
优选地，所述进尘通道朝向所述第一盖体的几何中心倾斜延伸，所述进尘通道的进口端与所述摩擦片的在电机轴向上的距离小于所述进尘通道的末端与所述摩擦片的在电机轴向上的距离。
优选地，所述进尘通道的延伸方向与所述摩擦片的摩擦平面之间的夹角为γ，5°≤γ≤60°。
优选地，所述第二盖体还具有端盖，所述集尘室包括第一集尘子室，所述第一集尘子室处于所述端盖朝向所述摩擦片的一侧。
优选地，所述第一集尘子室内构造有多个隔板，多个所述隔板将所述第一集尘子室分隔为多个集尘格。
优选地，所述第一集尘子室具有处于所述第二盖体径向上且相对设置的第一侧壁、第二侧壁，所述第一侧壁所在平面与所述第二侧壁所在平面形成夹角α，0°＜α≤10°。
优选地，所述第一集尘子室数量为N个，其中N≥2，N个所述第一集尘子室围绕所述第二盖体的几何中心圆周均匀布设。
优选地，0°＜Nα≤180°。
优选地，所述端盖与所述内凸缘之间构造有出尘通道，且所述出尘通道处于所述进尘通道的出尘路径上。
优选地，所述出尘通道中设置有至少一个过滤球。
优选地，所述过滤球设有多个，沿着所述出尘通道的出尘方向，多个过滤球的过滤等级递增。
优选地，所述过滤球采用非金属材料制作。
优选地，所述集尘室还包括第二集尘子室，所述第二集尘子室处于所述平板部背离所述摩擦片的一侧；和/或，所述集尘室还包括第三集尘子室，所述第三集尘子室处于所述内凸缘背离所述摩擦片的一侧。
优选地，所述进尘通道的通道壁体表面具有疏尘材料。
优选地，所述第一盖体朝向所述制动器定子或所述衔铁的一侧还具有弹性密封部件。
本发明还提供一种电机，包括上述的制动器。
本发明提供的一种制动器、电机，由于采用了集尘装置能够及时收集制动器在运转时摩擦片产生的粉尘，防止产生的粉尘进入电机内部具有的精密元件如轴承、油封、编码器中，保证了电机的运行可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的制动器的组装示意图；
图2为本发明实施例的制动器的剖面结构示意图；
图3为图2中的集尘装置的剖面结构示意图；
图4为图3中A-A视角的剖面结构示意图。
附图标记表示为：
1、制动器定子；11、导柱；2、衔铁；3、摩擦片；4、集尘装置；41、第一盖体；411、内凸缘；42、第二盖体；421、平板部；422、端盖；43、进尘通道；441、第一集尘子室；4411、隔板；4412、集尘格；442、第二集尘子室；443、第三集尘子室；45、弹性密封部件；46、出尘通道；461、过滤球。
具体实施方式
结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供一种制动器，用于电机中，包括制动器定子1、衔铁2、摩擦片3及集尘装置4，所述衔铁2处于所述制动器定子1与所述摩擦片3之间，且所述衔铁2能够朝向或者远离所述摩擦片3运动以实现电机制动或者解除制动，所述集尘装置4能够收集所述摩擦片3在制动时产生的粉尘，具体的，所述制动器定子1例如可以通过导柱11与所述衔铁2活动连接，所述制动器定子1中设置有电磁线圈，当所述电磁线圈通电时产生磁力，产生的磁力将吸合所述衔铁2进而迫使所述衔铁2产生远离所述摩擦片3的运动，也即实现了对电机转轴的制动解除，所述制动器定子1与所述衔铁2之间还设置有弹簧，当所述电磁线圈产生磁力吸合所述衔铁2时，所述弹簧将被所述衔铁2压缩，当所述电磁线圈失电(磁力消失)时，所述弹簧将迫使所述衔铁2朝向所述摩擦片3运动并与所述摩擦片3接触从而形成对电机(也即转轴)的制动作用，可以立即的是，此时的制动器定子1、衔铁2是不随所述电机的转轴旋转的，而所述的摩擦片3则是与所述转轴连接为一体且旋转的，由此实现所述制动器对所述转轴的制动及解除制动作用。该技术方案中，由于采用了集尘装置4能够及时收集制动器在运转时摩擦片产生的粉尘，防止产生的粉尘进入电机内部具有的精密元件如轴承、油封、编码器中，保证了电机的运行可靠性。
作为所述集尘装置4的一种具体实施方式，优选地，所述集尘装置4包括第一盖体41、第二盖体42，所述第一盖体41具有容纳腔，所述第二盖体42装设于所述容纳腔内，所述第一盖体41与所述第二盖体42之间形成有进尘通道43，所述进尘通道43末端形成有集尘室，所述第一盖体41与所述制动器定子1或所述衔铁2朝向所述摩擦片3的一侧连接以形成密封腔，更为具体的，例如当所述衔铁2的直径尺寸小于所述制动器定子1的外壳尺寸时，此时的第一盖体41与所述制动器定子1接触连接形成所述密封腔，而当所述衔铁2的直径尺寸不小于所述制动器定子1的外壳尺寸时，此时的第一盖体41则与所述衔铁2的一侧接触连接形成所述密封腔即可，也即，无论是何种情况，所述第一盖体41首选的是形成对于所述摩擦片3的相对密封腔，从而保证产生的粉尘能够经由前述的进尘通道43进入所述集尘室中。可以理解的是，所述在制动过程中，所述摩擦片3与衔铁2之间的相对摩擦运动(旋转摩擦)产生的粉尘具有较高的离心速度并复合以转轴旋转产生的风压作用，产生的粉尘能够及时进入进尘通道43内，从而实现较为高效的集尘。当然，由前述可以了解的是，所述进尘通道43的进尘口最好的处于产生粉尘抛出(由离心力导致)路径上。优选地，所述第一盖体41朝向所述制动器定子1或所述衔铁2的一侧还具有弹性密封部件45例如密封橡胶垫等，可以理解的是，制动过程中所述衔铁2与摩擦片3之间的相对位移极小，因此，采用一般的弹性密封部件实现对前述相对位移的补偿及对所述摩擦片3的密封即可。
上述的第一盖体41及第二盖体42例如可以采用一体成型的方式制造完成，此时所述的进尘通道43构造于其上即可，例如采用注塑或者机械加工的方式予以实现，作为所述进尘通道43的另一种更为优选的实现方式，所述第二盖体42具有平板部421，所述第一盖体41具有内凸缘411，所述平板部421与所述内凸缘411相对设置形成所述进尘通道43，也即所述进尘通道43由所述第一盖体41及第二盖体42的相应部分夹设形成，从而使所述的集尘装置的可维护性更强。
进一步地，所述进尘通道43朝向所述第一盖体41的几何中心倾斜延伸，所述进尘通道43的进口端与所述摩擦片3的在电机轴向上的距离小于所述进尘通道43的末端与所述摩擦片3的在电机轴向上的距离，倾斜的进尘通道43的设置尤其适用于所述制动器处于上下放置状态(如图2所示的使用状态)的情况，此时，产生的粉尘可以利用自身的重力作用进入所述集尘室中。优选地，所述进尘通道43的延伸方向与所述摩擦片3的摩擦平面之间的夹角为γ，5°≤γ≤60°，当所述γ过大时将导致集尘装置及制动器的整体长度偏大使结构不够紧凑，当所述γ过小时，产生的粉尘的重力克服与所述进尘通道43的阻力的能力较小，易造成粉尘堆积。
所述第二盖体42还具有端盖422，所述集尘室包括第一集尘子室441，所述第一集尘子室441处于所述端盖422朝向所述摩擦片3的一侧，当所述制动器处于上下放置状态时，产生的粉尘能够较为稳定方便地被收集于所述第一集尘子室441中，更进一步的，所述第一集尘子室441内构造有多个隔板4411，多个所述隔板4411将所述第一集尘子室441分隔为多个集尘格4412，将所述第一集尘子室441分隔为多个集尘格4412的方式，一方面能够对所产生的粉尘进行均衡存储，另一方面也能够通过所述隔板4411对所述第二盖体42的结构强度进行补强。为了提高所述集尘装置4的工况适应能力，例如当所述制动器及电机上下颠倒使用时所述集尘室的集尘作用正常发挥，优选地，所述集尘室还包括第二集尘子室442，所述第二集尘子室442处于所述平板部421背离所述摩擦片3的一侧；和/或，所述集尘室还包括第三集尘子室443，所述第三集尘子室443处于所述内凸缘411背离所述摩擦片3的一侧。
作为所述第一集尘子室441的一种具体实施方式，优选地，所述第一集尘子室441具有处于所述第二盖体42径向上且相对设置的第一侧壁、第二侧壁，所述第一侧壁所在平面与所述第二侧壁所在平面形成夹角α，0°＜α≤10°；更进一步的，所述第一集尘子室441数量为N个，其中N≥2，N个所述第一集尘子室441围绕所述第二盖体42的几何中心圆周均匀布设，优选地，0°＜Nα≤180°。此种结构设计，能够保证所述第二盖体42整体的结构强度，也即防止了所述第一集尘子室441的数量及尺寸过大给所述第二盖体42的结构强度带来的不利影响。
所述进尘通道43的通道壁体表面具有疏尘材料例如金刚板、玻璃纤维、PET等材料，优选钛晶板。
最好的，所述端盖422与所述内凸缘411之间构造有出尘通道46，且所述出尘通道46处于所述进尘通道43的出尘路径上，通过在所述集尘装置4上设置所述出尘通道46能够保证所述摩擦片3在制动过程中产生的粉尘更加顺畅地进入到所述集尘室中。
为了对所述出尘通道46中的出尘气流进行必要的净化，优选地，所述出尘通道46中设置有至少一个过滤球461，最好设置多个，多个所述过滤球461在所述出尘通道46中沿所述第二盖体42的径向排列，起到对来自集尘室的粉尘的二次过滤作用，具体的，当较大的粉尘进入所述出尘通道46内时，粉尘保持自身的惯性运动，这样粉尘将由于与所述过滤球461发生惯性碰撞而脱离气流，从而停留在所述过滤球461内，而较为细小的粉尘则会随气流一起流动至下一过滤球461处，再次重复过滤，因此，最好地，沿着所述出尘通道46的出尘方向，多个过滤球461的过滤等级递增，从而能够最大程度的对出尘气流进行多级过滤净化。为了防止所述出尘通道46中的过滤球461在过滤过程中振动产生较大噪音，优选地，所述过滤球461采用非金属材料制作。
本发明还提供一种电机，包括上述的制动器，所述的摩擦片3与所述电机具有的转轴连接为一体，通过具有的集尘装置4及时收集制动器在运转时摩擦片3产生的粉尘，防止产生的粉尘进入电机内部具有的精密元件中，保证电机的运行可靠性。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种制动器，用于电机中，其特征在于，包括制动器定子(1)、衔铁(2)、摩擦片(3)及集尘装置(4)，所述衔铁(2)处于所述制动器定子(1)与所述摩擦片(3)之间，且所述衔铁(2)能够朝向或者远离所述摩擦片(3)运动以实现电机制动或者解除制动，所述集尘装置(4)能够收集所述摩擦片(3)在制动时产生的粉尘。
2.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述集尘装置(4)包括第一盖体(41)、第二盖体(42)，所述第一盖体(41)具有容纳腔，所述第二盖体(42)装设于所述容纳腔内，所述第一盖体(41)与所述第二盖体(42)之间形成有进尘通道(43)，所述进尘通道(43)末端形成有集尘室，所述第一盖体(41)与所述制动器定子(1)或所述衔铁(2)朝向所述摩擦片(3)的一侧连接以形成密封腔。
3.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述第二盖体(42)具有平板部(421)，所述第一盖体(41)具有内凸缘(411)，所述平板部(421)与所述内凸缘(411)相对设置形成所述进尘通道(43)。
4.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述进尘通道(43)朝向所述第一盖体(41)的几何中心倾斜延伸，所述进尘通道(43)的进口端与所述摩擦片(3)的在电机轴向上的距离小于所述进尘通道(43)的末端与所述摩擦片(3)的在电机轴向上的距离。
5.根据权利要求4所述的制动器，其特征在于，所述进尘通道(43)的延伸方向与所述摩擦片(3)的摩擦平面之间的夹角为γ，5°≤γ≤60°。
6.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述第二盖体(42)还具有端盖(422)，所述集尘室包括第一集尘子室(441)，所述第一集尘子室(441)处于所述端盖(422)朝向所述摩擦片(3)的一侧。
7.根据权利要求6所述的制动器，其特征在于，所述第一集尘子室(441)内构造有多个隔板(4411)，多个所述隔板(4411)将所述第一集尘子室(441)分隔为多个集尘格(4412)。
8.根据权利要求6所述的制动器，其特征在于，所述第一集尘子室(441)具有处于所述第二盖体(42)径向上且相对设置的第一侧壁、第二侧壁，所述第一侧壁所在平面与所述第二侧壁所在平面形成夹角α，0°＜α≤10°。
9.根据权利要求8所述的制动器，其特征在于，所述第一集尘子室(441)数量为N个，其中N≥2，N个所述第一集尘子室(441)围绕所述第二盖体(42)的几何中心圆周均匀布设。
10.根据权利要求9所述的制动器，其特征在于，0°＜Nα≤180°。
11.根据权利要求6所述的制动器，其特征在于，所述端盖(422)与所述内凸缘(411)之间构造有出尘通道(46)，且所述出尘通道(46)处于所述进尘通道(43)的出尘路径上。
12.根据权利要求11所述的制动器，其特征在于，所述出尘通道(46)中设置有至少一个过滤球(461)。
13.根据权利要求12所述的制动器，其特征在于，所述过滤球(461)设有多个，沿着所述出尘通道(46)的出尘方向，多个过滤球(461)的过滤等级递增。
14.根据权利要求12所述的制动器，其特征在于，所述过滤球(461)采用非金属材料制作。
15.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述集尘室还包括第二集尘子室(442)，所述第二集尘子室(442)处于所述平板部(421)背离所述摩擦片(3)的一侧；和/或，所述集尘室还包括第三集尘子室(443)，所述第三集尘子室(443)处于所述内凸缘(411)背离所述摩擦片(3)的一侧。
16.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述进尘通道(43)的通道壁体表面具有疏尘材料。
17.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述第一盖体(41)朝向所述制动器定子(1)或所述衔铁(2)的一侧还具有弹性密封部件(45)。
18.一种电机，包括制动器，其特征在于，所述制动器为权利要求1至17中任一项所述的制动器。
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