CN110255418A - 一种制动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制动器，该制动器包括盘状的磁轭、摩擦盘和衔铁，所述衔铁位于磁轭与摩擦盘之间，磁轭、摩擦盘和衔铁的中心线处分别沿所述中心线轴向设置有一主轴孔，磁轭、摩擦盘和衔铁上的主轴孔直径相同，所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面上设置有弹簧安装孔，弹簧安装孔内设置有弹簧，弹簧的外端顶住所述衔铁，磁轭靠近所述衔铁的一端端面上设置有环形凹槽，环形凹槽内设置有磁极，磁极上套设有具有隔磁作用的隔磁层，磁极和隔磁层的外周面上套设有线圈，线圈位于环形凹槽内，线圈的外周面与环形凹槽的外径处的内壁之间的空间用填充材料填满。本发明的制动器能够迅速地对电机进行制动，增加设备使用的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种制动器，尤其是涉及一种对使电机的工作主轴进行制动的制动器。
背景技术
电机是很多设备中的驱动机构，包括电梯的升降运动也是由电机驱动。电机的工作主轴上可以安装带轮、链轮、绳索等带动电梯升降。电梯在某一楼层需要停下来载人或载物，这时电机需要及时停止工作，电机的工作主轴停止旋转，电梯升降停止。为了使电机的工作主轴停止旋转需要使用制动装置，来强制电机的工作主轴停止旋转，不然电机电机的工作主轴在惯性作用下会继续旋转一定的时间，在电梯不能及时停止升降，或者是停的位置不对，造成安装问题。
传统的电机主轴制动器一般会设置摩擦盘、衔铁、磁极和线圈，磁极和线圈设置在磁轭上，摩擦盘安装在电机上，摩擦盘随电机主轴一起转动，在不需要制动时依靠磁极和线圈通电产生的磁力吸住衔铁，使衔铁不与摩擦盘接触，这样就不产生制动力，电机主轴正常旋转工作。当需要制动时，磁极和线圈断电，磁极和线圈通电产生的磁力逐渐消失，推力弹簧推动衔铁与摩擦盘接触，这样衔铁与摩擦盘之间出现摩擦就产生制动力，使摩擦盘和电机主轴停止转动，电梯设备停止升降。在各部件都正常的工况下，磁极和线圈断电后，它们通电时产生的磁力即剩磁会经过一定的时间以后才会消失，衔铁受到的磁吸力要经过一定的时间以后才会消失，一般这个时间要求是0～500毫秒。但是在使用过程中，由于制动器温升及很高频率的使用的影响，会出现制动器减震垫失效的情况。如果出现减震垫失效的情况，磁极和线圈断电后它们通电时产生的磁力即剩磁会经过较长的时间以后才会消失，衔铁受到的磁吸力要经过较长的时间以后才会消失，一般这个时间是约1500～2000毫秒，甚至更长，这样在需要制动电机时，衔铁不能迅速地被释放、不能迅速地与摩擦盘接触，导致制动器制动慢、制动时间长，电机不能及时停止运转，电梯等设备不能及时地被制动，影响设备使用安全。
为了解决上述制动器制动慢、制动时间长的问题，一种方法是如图2中所示的在磁轭1与衔铁12之间设置缓冲垫21，缓冲垫21的主体部分设置在磁轭1内，缓冲垫21的主体部分由缓冲垫堵头22堵住，缓冲垫21的边缘部分与衔铁12接触，缓冲垫21一般采用弹性的O型圈，这样通过缓冲垫21的间隔可以在磁轭1与衔铁12之间形成一定的间隙，这个间隙内有空气存在，这个间隙的宽度一般是0.01mm到0.05mm，空气具有隔磁作用。这样在磁轭1与衔铁12之间的空气对磁极和线圈断电时残存的剩磁具有隔磁作用，减少剩磁对制动器制动的影响，可以保证制动器及时地制动，保证电梯等设备使用的安全性。但是这种缓冲垫在使用中会产生疲劳损伤，使用一段时间以后可能会失效，甚至是碎裂脱落，失去原有的缓冲和间隔作用，这样磁轭1与衔铁12之间就不能形成一定的间隙，导致剩磁磁力非常大，使制动器仍然不能迅速地制动，影响设备使用的安全性。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种制动器，该制动器能够在普通制动机构中的缓冲垫失效的情况下，仍然可以迅速及时地对电机进行制动，增加设备使用的安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种制动器，用于对电机的工作主轴进行制动，其包括盘状的磁轭、摩擦盘和衔铁，所述衔铁位于所述磁轭与摩擦盘之间，所述磁轭、摩擦盘和衔铁三者的中心线同轴，所述磁轭、摩擦盘和衔铁的中心线处分别沿所述中心线轴向设置有一主轴孔，所述磁轭、摩擦盘和衔铁上的主轴孔直径相同，所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面上设置有弹簧安装孔，所述弹簧安装孔内设置有弹簧，所述弹簧的外端顶住所述衔铁，所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面上设置有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有磁极，所述磁极上套设有具有隔磁作用的隔磁层，所述磁极和隔磁层的外周面上套设有线圈，所述线圈位于所述环形凹槽内，所述线圈的外周面与所述环形凹槽的外径处的内壁之间的空间用填充材料填满。
在本发明一个较佳实施例中，所述填充材料为树脂。
在本发明一个较佳实施例中，所述隔磁层的外端面与所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面平齐。
在本发明一个较佳实施例中，所述隔磁层采用铜箔、铝箔、不锈钢薄板中的一种制作。
在本发明一个较佳实施例中，所述磁轭的外周面上设置有缺口槽，所述缺口槽内设置有用于检测所述摩擦盘磨损程度的磨损检测装置。
在本发明一个较佳实施例中，所述磨损检测装置包括有距离传感器，所述距离传感器指向所述摩擦盘。
在本发明一个较佳实施例中，还包括导向柱，所述导向柱的一部分位于所述衔铁内、所述导向柱的另一部分位于所述磁轭内。
在本发明一个较佳实施例中，还包括连接柱，所述连接柱贯穿所述衔铁和磁轭。
本发明的有益效果是：本发明的制动器能够在普通制动机构中的缓冲垫失效的情况下，仍然可以迅速及时地对电机进行制动，增加设备使用的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明制动器的主视图；
图2是本发明制动器的剖视图；
图3是图1中磁轭的结构示意图；
图4是本发明在实施例中的结构示意图；
图5是本发明制动器中磁轭上的磁极、线圈与隔磁层和填充材料组装后的剖视图。
附图中各部件的标记如下：1、磁轭，2、磁极，3、环形凹槽，4、主轴孔，5、缺口槽，6、磨损检测装置，7、线圈，8、隔磁层，9、填充材料，10、主轴孔，11、连接柱，12、衔铁，13、主轴孔，14、导向柱，15、摩擦盘，16、弹簧，17、弹簧安装孔，18、距离传感器，19、主轴，20、电机，21、缓冲垫，22、缓冲垫堵头。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例：
请参阅图1至图5，本发明的制动器包括所述制动器包括盘状的磁轭1、摩擦盘15和衔铁12，摩擦盘15安装在电机20上，摩擦盘15随电机的主轴19一起转动，所述衔铁12位于磁轭1与摩擦盘15之间，所述磁轭1、摩擦盘15和衔铁12三者的中心线同轴，所述磁轭1、摩擦盘15和衔铁12的中心线处分别沿所述中心线轴向设置有一主轴孔4/10/13，所述磁轭1、摩擦盘15和衔铁12上的主轴孔4/10/13直径相同，所述电机的工作主轴19安装在所述主轴孔4/10/13内，电机的工作主轴19与主轴孔4/10/13可以通过键连接。所述磁轭1靠近所述衔铁12的一端端面上设置有弹簧安装孔17，所述弹簧安装孔17内设置有弹簧16，所述弹簧16的外端顶住所述衔铁12，所述磁轭1靠近所述衔铁12的一端端面上设置有环形凹槽3，所述环形凹槽3内设置有磁极2，所述磁极2上套设有具有隔磁作用的隔磁层8，所述磁极2和隔磁层8的外周面上套设有线圈7，所述线圈7位于所述环形凹槽3内，所述线圈7的外周面与所述环形凹槽3的外径处的内壁之间的空间用填充材料9填满。优选的，所述填充材料9为树脂，即采用树脂将环形凹槽3空出来的部分封装填满。磁极2、线圈7和隔磁层8被树脂封装在一起。隔磁层8的正面不封装树脂，即隔磁层8邻近摩擦盘15的端面不封装树脂，是裸露的。优选的，所述隔磁层8的外端面与所述磁轭1靠近所述衔铁12的一端端面平齐。所述隔磁层8采用铜箔、铝箔、不锈钢薄板等材料中的一种制作。
以电梯中使用的电机为例，电机20的工作主轴19旋转带动电梯进行升降运动，电梯可以通过带轮皮带、绳索等机构与电机20的工作主轴19连接，在电梯正常升降时，磁轭1中的磁极2和线圈7处于通电状态，磁极2和线圈7通电产生的磁力吸住衔铁12，使衔铁12不与摩擦盘15接触，这样就不产生制动力，电机主轴19正常旋转工作。当需要制动时，磁极2和线圈7断电，磁极2和线圈7通电时产生的磁力逐渐消失，磁力不能吸住衔铁12，衔铁12在弹簧16的推动下与摩擦盘15接触，这样衔铁12与摩擦盘15之间出现摩擦就产生制动力，使摩擦盘15和电机主轴19停止转动，电梯设备停止升降。
但是正常情况下，磁极2和线圈7断电后，磁极2和线圈7通电时产生的磁力还会存在一定的时间，既有剩磁存在，如果没有其他措施，剩磁消失的时间会比较长，摩擦盘15需花费比较长的时间才会与衔铁12接触产生制动力。如图2所示在加装缓冲垫21的情况下，可以保证制动器较快地制动。缓冲垫21的主体部分设置在磁轭1内，缓冲垫21的主体部分由缓冲垫堵头22堵住，缓冲垫21的边缘部分与衔铁12接触，缓冲垫21一般采用弹性的O型圈，这样通过缓冲垫21的间隔可以在磁轭1与衔铁12之间形成一定的间隙，这个间隙内有空气存在，这个间隙的宽度一般是0.01mm到0.05mm，空气具有隔磁作用。这样在磁轭1与衔铁12之间的空气对磁极和线圈断电时残存的剩磁具有隔磁作用，减少剩磁对制动器制动的影响，可以保证制动器及时地制动，保证电梯等设备使用的安全性。但是这种缓冲垫在使用中会产生疲劳损伤，使用一段时间以后可能会失效，甚至是碎裂脱落，失去原有的缓冲和间隔作用，这样磁轭1与衔铁12之间就不能形成一定的间隙，导致剩磁磁力非常大，使制动器仍然不能迅速地制动，影响设备使用的安全性。
如果没有本发明中隔磁层8的存在，在缓冲垫失效时，制动器的制动过程一般需要约1500～2000毫秒，但是采用隔磁层8以后，磁极2和线圈7断电后原来的剩磁被大幅度减少削弱，原有磁力对衔铁12的吸附作用大大减小，这样衔铁12在弹簧16的推动下就能更快速地与摩擦盘15接触，提高制动速度，使摩擦盘15和电机20的主轴19更快地停止旋转。实验数据表明，采用隔磁层8以后，电机主轴的制动时间降低到100毫秒左右，本发明制动器的制动比传统制动器更加安全快速，电梯能够更准确地停在合适的位置，电梯使用更安全。
优选的，所述磁轭1的外周面上设置有缺口槽5，所述缺口槽5内设置有用于检测所述摩擦盘15磨损程度的磨损检测装置6。所述磨损检测装置6包括有距离传感器18，所述距离传感器18指向所述摩擦盘15。摩擦盘15因使用而逐渐变薄，距离传感器感18应到离摩擦盘15的距离越来越大，并把感应信号传递到电梯等设备的控制系统，当摩擦盘15的厚度减小到一定程度后，制动性能会大大降低，不符合使用要求，这时控制系统会提醒用户更换摩擦盘15。
优选的，还包括导向柱14，所述导向柱14的一部分位于衔铁12内、所述导向柱14的另一部分位于磁轭1内。导向柱14能够对衔铁12的移动起到导向的作用。
优选的，还包括连接柱11，所述连接柱11贯穿所述衔铁12和磁轭1。连接柱11将衔铁12和磁轭1贯通连接起来。磁轭1自身通过螺栓与摩擦盘15安装在一起，即整个制动装置都安装在电机20的主轴端。
通过在磁极2和线圈7上增加隔磁层8，减少磁极2和线圈7断电后的剩磁，本发明的制动器能够迅速地对电机进行制动，比普通的制动器制动更快，增加了设备使用的安全性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种制动器，用于对电机的工作主轴进行制动，其特征在于，所述制动器包括盘状的磁轭、摩擦盘和衔铁，所述衔铁位于所述磁轭与摩擦盘之间，所述磁轭、摩擦盘和衔铁三者的中心线同轴，所述磁轭、摩擦盘和衔铁的中心线处分别沿所述中心线轴向设置有一主轴孔，所述磁轭、摩擦盘和衔铁上的主轴孔直径相同，所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面上设置有弹簧安装孔，所述弹簧安装孔内设置有弹簧，所述弹簧的外端顶住所述衔铁，所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面上设置有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有磁极，所述磁极上套设有具有隔磁作用的隔磁层，所述磁极和隔磁层的外周面上套设有线圈，所述线圈位于所述环形凹槽内，所述线圈的外周面与所述环形凹槽的外径处的内壁之间的空间用填充材料填满。
2.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述填充材料为树脂。
3.根据权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，所述隔磁层的外端面与所述磁轭靠近所述衔铁的一端端面平齐。
4.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述隔磁层采用铜箔、铝箔、不锈钢薄板中的一种制作。
5.根据权利要求4所述的制动器，其特征在于，所述磁轭的外周面上设置有缺口槽，所述缺口槽内设置有用于检测所述摩擦盘磨损程度的磨损检测装置。
6.根据权利要求5所述的制动器，其特征在于，所述磨损检测装置包括有距离传感器，所述距离传感器指向所述摩擦盘。
7.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，还包括导向柱，所述导向柱的一部分位于所述衔铁内、所述导向柱的另一部分位于所述磁轭内。
8.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，还包括连接柱，所述连接柱贯穿所述衔铁和磁轭。
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