CN110905942A - 一种对称式干式摩擦电磁失电制动器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，涉及机械制动技术领域，解决了现有技术中的电磁制动器随制动扭矩的增大径向尺寸也随之增大，在需要严格控制径向尺寸，并且制动力矩要求较大的设备中不适用的技术问题。技术特征包括磁轭体，磁轭体的内部嵌装有线圈、并套装在转动轴上；连接板，连接板设置在磁轭体的两侧，其中一个连接板与机座通过螺钉固定连接；刚性套筒，螺钉穿过刚性套筒将连接板与磁轭体固定在一起；磁轭体与连接板之间的空间为制动空间，制动空间内设置有制动装置，制动装置与转动轴通过楔形键连接，制动装置与弹性装置贴合。具有不需要增加径向尺寸，所以在制动力矩相同的情况下，径向尺寸可以做到更小的有益效果。

Description

一种对称式干式摩擦电磁失电制动器

技术领域

本发明涉及机械制动技术领域，特别涉及一种对称式干式摩擦电磁失电制动器。

背景技术

电磁失电制动器主要与电机相配合使用，在冶金、建筑、化工、食品、机床、印刷、包装等机械中以及防止断电误操作等场合都得到了广泛应用。电磁制动器由直流电源供电，所以使用时需外接整流器，制动器通电时将衔铁吸回，释放制动盘，此时电机可以带动制动盘旋转，断电时，磁轭体失去磁性，在弹簧的作用下，衔铁压紧制动盘，产生制动力矩，迫使制动盘以及转轴停止。这种制动器因为其结构紧凑、安装方便、适应性广、噪声低、工作频率高、动作灵敏、制动可靠等优点，是一种理想的自动化执行元件。

但目前国产的电磁失电制动器存在要想增大制动力矩必须增大径向尺寸以增加摩擦片与衔铁的接触面积的缺点，表一为现有技术中的电磁制动器参数表，图3和图4是其示意图。可以看到随制动扭矩的增大径向尺寸也随之增大。但在某些情况下，比如航空航天领域，某些设备需要严格控制径向尺寸，并且制动力矩要求较大，此时这种电磁失电制动器就会因此而变得不在适用。为此，本领域技术人员提出了一种干式摩擦电磁失电制动器，以解决上述存在的问题。

发明内容

本发明要解决现有技术中的电磁制动器随制动扭矩的增大径向尺寸也随之增大，在需要严格控制径向尺寸，并且制动力矩要求较大的设备中不适用的技术问题，提供一种对称式干式摩擦电磁失电制动器。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，包括：

磁轭体，磁轭体的内部嵌装有线圈，磁轭体的两侧安装有弹性装置，磁轭体套装在转动轴上；

连接板，连接板套装在转动轴上，连接板的数量为两个、并分别设置在磁轭体的两侧，其中一个连接板与机座通过螺钉固定连接；

刚性套筒，刚性套筒设置在磁轭体与连接板之间、并用于固定磁轭体与连接板之间的距离，螺钉穿过刚性套筒将连接板与磁轭体固定在一起；

磁轭体与连接板之间的空间为制动空间，制动空间内设置有制动装置，制动装置与转动轴通过楔形键连接，制动装置与弹性装置贴合；

其中，制动装置与楔形键的配合是间隙配合，制动装置沿着楔形键自由滑动，楔形键的高点处在连接板的一侧；

当磁轭体内的线圈带电时，制动装置压缩弹性装置，制动装置与连接板分开；

当磁轭体内的线圈失电时，弹性装置推动制动装置，制动装置与连接板贴合。

进一步的，制动装置包括：

制动盘，制动盘与转动轴之间通过楔形键连接，制动盘与楔形键的配合是间隙配合，制动盘可沿着楔形键自由滑动，楔形键的高点处在连接板的一侧；

摩擦片，摩擦片粘接在制动盘的两侧；

衔铁，衔铁套装在转动轴上、并设置在制动盘与磁轭体之间，衔铁的一侧与弹性装置贴合，衔铁的圆周侧设置有豁口，豁口为U型口，豁口内径与刚性套筒外径配合。

进一步的，弹性装置为压缩弹簧，压缩弹簧安装在磁轭体的两侧、且数量为四个。

进一步的，磁轭体、连接板和衔铁与转动轴之间均有间隙。

进一步的，刚性套筒的数量为四个，豁口的数量与刚性套筒的数量匹配。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器的有益效果是：

1、本发明通过增加另一侧的制动盘、衔铁等结构，在断电时的工况下，磁轭体失去磁性，不再吸引衔铁，此时由于磁轭体与衔铁之间弹簧的挤压作用，两侧制动盘上的摩擦片分别与衔铁和连接板相互摩擦，会产生更大的制动力矩。

2、本发明由于采用四个摩擦片来增加摩擦力矩，不需要增加径向尺寸，所以在制动力矩相同的情况下，径向尺寸可以做到更小。

3、本发明制动空间尺寸相同，且分布在磁轭体两侧，即采用对称式结构，断电时左右衔铁同时挤压制动盘，可以使得转动轴轴向受力更加均匀，这样会减少制动时的震动，使得制动更加的平稳。

4、本发明通过增加摩擦片数量来增加了制动力矩，在相同制动力矩的情况下，每个摩擦片受到的摩擦力更小，增加摩擦片的使用寿命，提高制动的可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器的结构示意图；

图2为本发明的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器的衔铁的结构示意图；

图3为现有技术中的示意图；

图4为现有技术中的示意图。

图中的附图标记表示为：

1、机座；2、转动轴；3、连接板；4、摩擦片；5、制动盘；6、刚性套筒；7、衔铁；8、磁轭体；9、压缩弹簧；10、线圈；11、楔形键；12、豁口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

表一：现有技术中的电磁制动器参数表

请参阅图1和图2，一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，包括：

磁轭体8，磁轭体8的内部嵌装有线圈10，磁轭体8的两侧安装有弹性装置，磁轭体8套装在转动轴2上；

连接板3，连接板3套装在转动轴2上，连接板3的数量为两个、并分别设置在磁轭体8的两侧，其中一个连接板3与机座1通过螺钉固定连接；

刚性套筒6，刚性套筒6设置在磁轭体8与连接板3之间、并用于固定磁轭体8与连接板3之间的距离，螺钉穿过刚性套筒6将连接板3与磁轭体8固定在一起；

磁轭体8与连接板3之间的空间为制动空间，制动空间内设置有制动装置，制动装置与转动轴2通过楔形键11连接，制动装置与弹性装置贴合；

其中，制动装置与楔形键11的配合是间隙配合，制动装置沿着楔形键11自由滑动，楔形键11的高点处在连接板3的一侧；

当磁轭体8内的线圈10带电时，制动装置压缩弹性装置，制动装置与连接板3分开；

当磁轭体8内的线圈10失电时，弹性装置推动制动装置，制动装置与连接板3贴合。

工作原理：在所需制动的部件正常工作时，磁轭体8内嵌的线圈10通有直流电流，使磁轭体8产生磁力，在磁轭体8磁力的作用下，吸引左右两侧的制动装置，此时，制动装置压缩弹性装置，制动装置与连接板3分开，制动装置与转动轴2通过楔形键11连接，制动装置随转动轴2转动，此时制动装置对转动轴2没有摩擦力矩，保证了工作的正常进行；在所需制动的部件需要制动时，此时切断磁轭体8内嵌的线圈10的直流电流，磁轭体8失去磁性，释放制动装置，弹性装置推动制动装置向远离磁轭体8的方向移动，使磁轭体8两侧的制动装置与连接板3贴合，并挤压连接板3，对转动轴2产生摩擦力矩，转动轴2最终在摩擦力矩的作用下停止转动并可靠锁紧。

制动装置与楔形键11的配合是间隙配合，制动装置沿着楔形键11自由滑动，楔形键11的高点处在连接板3的一侧，在磁轭体8内的线圈10带电时，产生磁力，吸引制动装置，制动装置在重力的作用下，制动装置顺着楔形键11的上方斜面移动并靠近磁轭体8，可以顺利的与磁轭体8贴合、并保证了制动装置与连接板3的分离，进而保证了在转动轴2带动制动装置运动的时候，不会与连接板3接触，对转动轴2不会产生摩擦力矩的干扰；当磁轭体8内的线圈10失电时，磁力消失，弹性装置推动制动装置顺着楔形键11的方向移动，制动装置与连接板3贴合，因为是间隙配合，也就保证了制动装置可以顺利的沿着楔形键11移动，保证了锁紧工作的正常进行，通过设置刚性套筒6，可以保证制动空间大小不变，为制动装置提供运动的空间。

制动装置包括：

制动盘5，制动盘5与转动轴2之间通过楔形键11连接，制动盘5与楔形键11的配合是间隙配合，制动盘5可沿着楔形键11自由滑动，楔形键11的高点处在连接板3的一侧；

摩擦片4，摩擦片4粘接在制动盘5的两侧；

衔铁7，衔铁7套装在转动轴2上、并设置在制动盘5与磁轭体8之间，衔铁7的一侧与弹性装置贴合，衔铁7的圆周侧设置有豁口12，豁口12为U型口，豁口12内径与刚性套筒6外径配合。

工作原理：在所需制动的部件正常工作时，磁轭体8内嵌的线圈10通有直流电流，使磁轭体8产生磁力，在磁轭体8磁力的作用下，吸引左右两侧的衔铁7，衔铁7压缩弹性装置并靠近磁轭体8，制动盘5与转动轴2之间通过楔形键11连接，制动盘5与楔形键11的配合是间隙配合，制动盘5可沿着楔形键11自由滑动，楔形键11的高点处在连接板3的一侧，由于衔铁7与制动盘5分开，在重力作用下，制动盘5向磁轭体8的方向移动，制动盘5带动摩擦片4向磁轭体8的方向移动，进而使制动盘5和摩擦片4远离连接板3，制动盘5随转动轴2转动，对连接板3不产生摩擦力，也就对转动轴2不产生摩擦力矩，保证了转动轴2的正常旋转；在所需制动的部件需要制动时，此时切断磁轭体8内嵌的线圈10的直流电流，磁轭体8失去磁性，释放衔铁7，通过弹性装置的作用，推动衔铁7，进而推动制动盘5沿着楔形键11向连接板3的方向移动，直至摩擦片4与连接板3贴合并挤压，对转动轴2产生摩擦力矩，转动轴2最终在摩擦力矩的作用下停止转动并可靠锁紧。

U型的豁口12，可以使衔铁7能够沿着刚性套筒6的长度方向顺利移动，并且容易拆装，提高了安装效率。

弹性装置为压缩弹簧9，压缩弹簧9安装在磁轭体8的两侧、且数量为四个。

工作原理：压缩弹簧9的选用需要根据失电制动器的大小选用，数量为四个，四个压缩弹簧9共同作用力，可以减小单个压缩弹簧9的尺寸，节约安装空间，降低生产成本，具体参数可参照GB/T 1358-2009，例如对于外径100mm的制动器来说，就可以选用圆柱螺旋弹簧ICM110C02具体参数为外径6mm,线径1.1mm,长度9.5mm，刚度32.29N/mm，针对不同规格的转动轴2，选用不同规格的压缩弹簧9。

磁轭体8、连接板3和衔铁7与转动轴2之间均有间隙。

工作原理：转动轴2带动制动盘5旋转，转动轴2的旋转是独立的，通过设置间隙，可以保证转动轴2不受外力干扰，正常旋转。

刚性套筒6的数量为四个，豁口12的数量与刚性套筒6的数量匹配。

工作原理：衔铁7上的豁口12与刚性套筒6配合，衔铁7沿着刚性套筒6的长度方向移动，刚性套筒6的数量为四个可以保证连接板3与磁轭体8的连接稳定可靠，保证了连接板3与磁轭体8平行，同时，也保证衔铁7相对于转动轴2的位置不变。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，其特征在于，包括：

磁轭体(8)，所述磁轭体(8)的内部嵌装有线圈(10)，所述磁轭体(8)的两侧安装有弹性装置，所述磁轭体(8)套装在转动轴(2)上；

连接板(3)，所述连接板(3)套装在转动轴(2)上，所述连接板(3)的数量为两个、并分别设置在磁轭体(8)的两侧，其中一个所述连接板(3)与机座(1)通过螺钉固定连接；

刚性套筒(6)，所述刚性套筒(6)设置在磁轭体(8)与连接板(3)之间、并用于固定磁轭体(8)与连接板(3)之间的距离，螺钉穿过所述刚性套筒(6)将连接板(3)与磁轭体(8)固定在一起；

所述磁轭体(8)与连接板(3)之间的空间为制动空间，所述制动空间内设置有制动装置，所述制动装置与转动轴(2)通过楔形键(11)连接，所述制动装置与弹性装置贴合；

其中，所述制动装置与楔形键(11)的配合是间隙配合，所述制动装置沿着楔形键(11)自由滑动，所述楔形键(11)的高点处在连接板(3)的一侧；

当所述磁轭体(8)内的线圈(10)带电时，所述制动装置压缩弹性装置，所述制动装置与连接板(3)分开；

当所述磁轭体(8)内的线(10)圈失电时，所述弹性装置推动制动装置，所述制动装置与连接板(3)贴合。

2.如权利要求1所述的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，其特征在于，所述制动装置包括：

制动盘(5)，所述制动盘(5)与转动轴(2)之间通过楔形键(11)连接，所述制动盘(5)与楔形键(11)的配合是间隙配合，所述制动盘(5)可沿着楔形键(11)自由滑动，所述楔形键(11)的高点处在连接板(3)的一侧；

摩擦片(4)，所述摩擦片(4)粘接在制动盘(5)的两侧；

衔铁(7)，所述衔铁(7)套装在转动轴(2)上、并设置在制动盘(5)与磁轭体(8)之间，所述衔铁(7)的一侧与弹性装置贴合，所述衔铁(7)的圆周侧设置有豁口(12)，所述豁口(12)为U型口，所述豁口(12)内径与刚性套筒(6)外径配合。

3.如权利要求1所述的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，其特征在于，所述弹性装置为压缩弹簧(9)，所述压缩弹簧(9)安装在磁轭体(8)的两侧、且数量为四个。

4.如权利要求2所述的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，其特征在于，所述磁轭体(8)、连接板(3)和衔铁(7)与转动轴(2)之间均有间隙。

5.如权利要求2所述的一种对称式干式摩擦电磁失电制动器，其特征在于，所述刚性套筒(6)的数量为四个，所述豁口(12)的数量与刚性套筒(6)的数量匹配。

Images