CN110985571B - 磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机 - Google Patents

磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机，制动器主机基座内依次设置有制动器主机、内制动力驱动器、制动盘和外制动力驱动器，制动器主机基座的外部设置有驱动力传动连杆，驱动力传动连杆分别与制动器主机、内制动力驱动器和外制动力驱动器连接，制动盘的上下两端分别设置有内制动摩擦环和外制动摩擦环，内制动摩擦环和外制动摩擦环上对应内制动力驱动器和外制动力驱动器分别设置有第三压力传感器和第四压力传感器。本发明磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及电机具有制动解锁力分布均匀、鲁棒性强、可靠性高、电磁利用率高的特点，且具备低功耗、高制动力的优势，还能够在使用过程中对制动器工作状态进行自检测判断。

Description

磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机。
背景技术
现代工业生产更加注重高性能化、高智能化的发展理念，面向基础装备制造业的创新型发展路线已经成为产业技术水平提升的重点方向。高性能电机是制造装备中最为重要的动力源之一，也是智能装备产业的核心基础零部件，电机的性能将直接影响装备的整体技术水平。电机制动器则恰恰是对电机性能起到决定性作用的重要部件之一，轻量化、小型化、智能化、高性能的电机制动器已是当下的必然发展趋势。然而目前现有的电机制动器具有以下几方面的不足：
1)传统电机制动器大多采用磁力集中式工作原理，对于断电制动式电机制动器而言，在电机运行过程中对单体定子绕组持续通电产生制动解锁力，在电机制动状态下利用弹性器件驱动制动器件压紧制动盘实现电机制动，由于传统电机制动器采用了磁力集中式单体定子绕组，使得制动器的制动解锁力较低，相对应的，制动器无法选用能够形成较高制动力的弹性器件，由此使得传统方式电机制动器具有较低的制动力或具有较大的体积和重量；
2)正是因为单体定子绕组在传统电机制动器中的应用，使得制动器件在径向上极易产生受力不均匀的情况，引起制动器件偏置并与其他部件磨损，对制动解锁力产生影响，由此导致制动器的制动效果降低和制动解锁能耗增加；
3)现有的电机制动器仅采用单向制动驱动的方式，对定子绕组的磁力利用率较低，电机运行过程中的制动器电力耗能并没有得到高效利用，定子绕组的磁力双向利用问题已成为提高制动效率的必要方式；
4)现有电机制动器通常无法实现性能自检测功能，对于制动器的动作状态和部件的性能无法掌控，无法对制动器的全生命周期进行监控，不利于电机制动器的安全使用，对电机的安全稳定运行带来隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机，以解决现有电机制动器功耗高、制动力小、稳定性差、可靠性低、无自检能力的问题。
本发明采用以下技术方案：
一种磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，包括制动器主机基座，制动器主机基座内依次设置有制动器主机、内制动力驱动器、制动盘和外制动力驱动器，制动器主机基座的外部设置有驱动力传动连杆，驱动力传动连杆分别与制动器主机、内制动力驱动器和外制动力驱动器连接，制动盘的上下两端分别设置有内制动摩擦环和外制动摩擦环，内制动摩擦环和外制动摩擦环上对应内制动力驱动器和外制动力驱动器分别设置有第三压力传感器和第四压力传感器。
具体的，制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有nh个第一安装孔，第一安装孔内对应设置有电磁铁组件，在电磁铁组件的两端加载灌封定位，通过提供双向电磁力用于实现制动解锁力的双向驱动。
具体的，制动器主机基座内上下交错设置有外制动力驱动组件和内制动力驱动组件，外制动力驱动组件的端部设置有第一压力传感器和第一调整垫片，内制动力驱动组件的端部设置有第二压力传感器和第二调整垫片。
进一步的，制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有nh个第二安装孔和第三安装孔，外制动力驱动组件设置在对应的第二安装孔内，外制动力驱动器对外输出的制动驱动力作用于驱动力传动连杆；内制动力驱动组件设置在对应的第三安装孔内，对外输出的制动驱动力作用于内制动力驱动器。
具体的，驱动力传动连杆分别通过内制动力驱动器传动连杆和外制动力驱动器传动连杆连接对应的内制动力驱动器和外制动力驱动器。
进一步的，内制动摩擦环设置在内制动力驱动器靠近制动盘的一侧，nh个第三压力传感器沿径向分布内嵌在内制动摩擦环上，内制动力驱动器有nh个内制动力驱动器传动连杆，内制动力驱动器传动连杆具有第二连杆支撑轴，第二连杆支撑轴作为驱动力传动连杆的驱动力传动轴。
进一步的，外制动摩擦环设置在外制动力驱动器靠近制动盘的一侧，nh个第四压力传感器沿径向分布内嵌在外制动摩擦环上，外制动力驱动器有nh个外制动力驱动器传动连杆，外制动力驱动器传动连杆具有第三连杆支撑轴，第三连杆支撑轴作为驱动力传动连杆的驱动力传动轴。
具体的，制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有ng个第一凹槽和第二凹槽，以及ns个第一连杆支架和第一连杆支撑轴，用于配合安装驱动力传动连杆，驱动力传动连杆能够围绕第一连杆支撑轴旋转。
具体的，制动器主机上设置有制动器安装定位套管，制动器安装螺钉穿过制动器安装定位套管将制动器主机安装在预先设定的安装位置上，制动器安装定位套管的长度使得电机制动器的各个部件与安装位置之间存在安全动作距离。
本发明的另一个技术方案是，一种电机，包括所述的磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，内、外制动力驱动器具有内、外制动摩擦环，在电机制动状态下呈双向夹紧状态，驱动力传动连杆与内、外制动力驱动器相连构成联动机构，将制动力和制动解锁力放大；电磁铁组件、内制动力驱动器和外制动力驱动器均具有压力传感器，可以用来配合调整内、外制动力驱动组件的初始制动状态的均匀受力情况，还可以用于检测内、外制动力驱动器与制动盘在制动状态下的受力情况以及制动解锁状态下的应力释放情况。
进一步的，电磁铁组件沿径向方向分布式排列在制动器主机基座内，提供沿径向方向均匀分布的制动解锁力驱动。
进一步的，采用分布式电磁铁组件的排布方式，由此使得电磁铁组件产生的磁场力均匀分布于制动器的整个圆周，相对于传统形式的电机制动器，本发明的电机制动器磁力分布更加均匀，并且由于电磁铁中铁芯的引入，使得本发明的电机制动器具有更大的制动解锁力，相应的，也具有更大的制动力。
进一步的，本发明的电机制动器利用联动机构将电磁铁的双向磁力充分利用，并且将双向磁力都作用于制动部件上，充分利用电磁铁所消耗的电能，因此在同样制动力需求的场景下，本发明的电机制动器具有更低的能耗。
进一步的，本发明的电机制动器在制动力驱动组件和制动驱动器位置都安装有压力传感器，用于测量对应部件的受力情况，由此可以利用压力传感器的测试结果实现电机制动器制动力驱动组件初始受力的调节，还可以对制动驱动器的动作情况进行判断，以此实现电机制动器制动效果的自检测功能，可以利用使用过程中的大数据判断零部件的维护周期及故障特征，为设备安全可靠运行提供必要的数据支撑。
综上所述，本发明磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器及电机具有制动解锁力分布均匀、鲁棒性强、可靠性高、电磁利用率高的特点，且具备低功耗、高制动力的优势，还能够在使用过程中对制动器工作状态进行自检测判断。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中：1.制动器主机；2.内制动力驱动器；3.制动盘；4.外制动力驱动器；5.驱动力传动连杆；8.电磁铁组件；10.外制动力驱动组件；12.内制动力驱动组件；14.制动器安装螺钉；15.制动器安装定位套管；27.第一调整垫片；28.第一压力传感器；30.第二调整垫片；31.第二压力传感器；32.内制动力驱动器传动连杆；33.外制动力驱动器传动连杆；38.内制动摩擦环；40.第三压力传感器；44.外制动摩擦环；46.第四压力传感器。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明一种磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，包括制动器主机基座、制动器主机1、内制动力驱动器2、制动盘3、外制动力驱动器4和驱动力传动连杆5。
驱动力传动连杆5与制动器主机基座连接，制动器主机基座内设置有制动器主机1，制动器主机1内设置有内制动力驱动组件12和外制动力驱动组件10，内制动力驱动组件12和外制动力驱动组件10沿制动器主机基座的径向方向分布式均匀排列，内制动力驱动组件12和外制动力驱动组件10分别用于驱动内制动力驱动器2和外制动力驱动器4，内制动力驱动器2和外制动力驱动器4之间设置有制动盘3，制动盘3的上下两端分别设置有内制动摩擦环38和外制动摩擦环44，内制动摩擦环38和外制动摩擦环44上对应内制动力驱动器2和外制动力驱动器4分别设置有第三压力传感器40和第四压力传感器46。
内制动力驱动组件12和外制动力驱动组件10上下交错设置，内制动力驱动组件12的端部设置有第二压力传感器31和第二调整垫片30，外制动力驱动组件10的端部设置有第一压力传感器28和第一调整垫片27。
制动器主机1的上端设置有制动器安装螺钉14，制动器安装螺钉14通过制动器安装定位套管15与制动器主机1连接。
制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有nh个第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，有nha个第四安装孔，并且nh和nha都不小于2。
制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有ng个第一凹槽和第二凹槽，同时，还有ns个第一连杆支架和第一连杆支撑轴，中心位置所在半径为Ro，用于配合安装驱动力传动连杆5，驱动力传动连杆5可以围绕第一连杆支撑轴旋转。
电磁铁组件8有nh个，均安装在制动器主机基座的第一安装孔内，中心位置所在半径为Rem，在电磁铁组件8两端加载灌封定位，可以提供双向电磁力，用于实现制动解锁力的双向驱动，单向电磁力为Fem。电磁铁组件8在通电工作状态下提供的制动解锁力同时作用于内制动力驱动器2和驱动力传动连杆5，用于同时抵消内制动力驱动组件12提供的制动力和外制动力驱动组件提供的制动力，使得电机转子处于制动解锁状态，反之，电磁铁组件在断电停止工作状态下，制动盘3由于受到内制动力驱动器2和外制动力驱动器4的双重作用将处于夹持状态，即电机转子处于制动状态。
外制动力驱动组件10有nh个，均安装在制动器主机基座的第二安装孔内，中心位置所在半径为Rwd，对外输出的制动驱动力作用于驱动力传动连杆5。nh个弹性系数为kw的第一弹性元件利用弹性压缩变形量lw形成的作用力Fsw＝nhkwlw即为外制动力，向驱动力传动连杆5施加外制动驱动力。
第一弹性元件利用弹性压缩变形形成的作用力向驱动力传动连杆施加制动驱动力。第一调整垫片利用厚度的改变用以调整第一弹性元件的弹性压缩变形量，对于制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列的若干个外制动力驱动组件而言，采用若干个不同厚度的第一调整垫片，可以使得每一个外制动力驱动组件对于不同的驱动力传动连杆施加相同的制动驱动力。
第一压力传感器用于检测外制动力驱动组件的受力情况，在第一调整垫片厚度改变时用来检测外制动力驱动组件预制的制动驱动力，还可以在制动解锁状态下用来检测外制动力驱动组件的受力变化情况，进而判断电机制动器的制动状态和制动解锁状态切换调整过程中驱动力传动连杆的动作执行情况。
为保证每一个外制动力驱动组件10的初始对外作用力相一致，根据第一压力传感器28的测试结果调整第一弹性元件的弹性压缩变形量、线径、圈数、第一调整垫片27的厚度。第一压力传感器28还可以在制动解锁状态下用来检测外制动力驱动组件10的受力变化情况。
内制动力驱动组件12有nh个，均安装在制动器主机基座的第三安装孔内，中心位置所在半径为Rnd，对外输出的制动驱动力作用于内制动力驱动器2。nh个弹性系数为kn的第一弹性元件利用弹性压缩变形量ln形成的作用力Fsn＝nhknln即为外制动力，向内制动力驱动器2施加内制动驱动力。
第二弹性元件利用弹性压缩变形形成的作用力向内制动力驱动器施加制动驱动力。第二调整垫片利用厚度的改变用以调整第二弹性元件的弹性压缩变形量，对于制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列的若干个内制动力驱动组件而言，采用若干个不同厚度的第二调整垫片，可以使得每一个内制动力驱动组件对于内制动力驱动器的不同位置施加相同的制动驱动力。第二压力传感器用于检测内制动力驱动组件的受力情况，在第二调整垫片厚度改变时用来检测内制动力驱动组件预制的制动驱动力，还可以在制动解锁状态下用来检测内制动力驱动组件的受力变化情况，进而判断电机制动器的制动状态和制动解锁状态切换调整过程中内制动力驱动器的动作执行情况。
为保证每一个内制动力驱动组件12的初始对外作用力相一致，根据第二压力传感器31的测试结果调整第二弹性元件的弹性压缩变形量、线径、圈数、第二调整垫片30的厚度。第二压力传感器31还可以在制动解锁状态下用来检测内制动力驱动组件12的受力变化情况。
制动器安装螺钉14位于制动器主机基座的第四安装孔内，用于将电机制动器安装在预先设定的安装位置上，制动器安装螺钉14穿过制动器安装定位套管15将电机制动器安装在预先设定的安装位置上，通过制动器安装定位套管15调整电机制动器与安装位置之间的距离；制动器安装定位套管15的长度应该使得电机制动器的各个部件与安装位置之间存在安全动作距离。
内制动力驱动器2靠近制动盘3一侧粘接固化内制动摩擦环38，沿径向方向分布式内嵌式安装有nh个第三压力传感器40，用于检测内制动力驱动器2与制动盘3在制动状态下的受力情况以及制动解锁状态下的应力释放情况。内制动力驱动器2有nh个内制动力驱动器传动连杆32，内制动力驱动器传动连杆32具有第二连杆支撑轴35，第二连杆支撑轴35作为驱动力传动连杆5的驱动力传动轴，中心位置所在半径为Rsh。
内制动力驱动器2位于制动器主机基座与制动盘3之间，靠近制动器主机基座一侧沿径向方向分布式均匀排列有若干个内制动力驱动器传动连杆32。
内制动力驱动器传动连杆32具有第二连杆支架和第二连杆支撑轴，第二连杆支架用于安装第二连杆支撑轴，第二连杆支撑轴作为驱动力传动连杆5的驱动力传动轴。
制动器主机基座还具有第一让位孔，用于避免电机制动器在使用过程中与电机转子发生碰磨，保障电机制动器的安全使用和电机的安全运行。
内制动力驱动器2沿径向方向分布式均匀排列有若干个第二让位孔，用于避让制动器安装螺钉的螺钉头。
内制动力驱动器2沿径向方向分布式均匀排列有若干个第三让位孔，用于避让外制动力驱动器传动连杆。
内制动力驱动器2靠近制动盘3一侧具有内制动摩擦环38，内制动摩擦环38粘接固化在内制动力驱动器的第一环形凹槽内，第一环形凹槽与内制动摩擦环38之间内嵌式安装有若干个第三压力传感器40，第三压力传感器40沿径向方向分布式均匀排列，用于检测内制动力驱动器2与制动盘3在制动状态下的受力情况以及制动解锁状态下的应力释放情况。
外制动力驱动器4靠近制动盘3一侧粘接固化外制动摩擦环44，沿径向方向分布式内嵌式安装有nh个第四压力传感器46，用于检测外制动力驱动器4与制动盘3在制动状态下的受力情况以及制动解锁状态下的应力释放情况。外制动力驱动器4有nh个外制动力驱动器传动连杆33，外制动力驱动器传动连杆32具有第三连杆支撑轴，第三连杆支撑轴作为驱动力传动连杆5的驱动力传动轴，中心位置所在半径为Rth。
外制动力驱动器4位于制动盘3的外侧，靠近制动器主机基座一侧沿径向方向分布式均匀排列有若干个外制动力驱动器传动连杆。
外制动力驱动器传动连杆具有第三连杆支架和第三连杆支撑轴，第三连杆支架用于安装第三连杆支撑轴，第三连杆支撑轴作为驱动力传动连杆5的驱动力传动轴。
外制动力驱动器4沿径向方向分布式均匀排列有若干个第四让位孔，用于避让制动器安装螺钉的螺钉头。
外制动力驱动器4具有外制动摩擦环44，外制动摩擦44环粘接固化在外制动力驱动器的第二环形凹槽内，第二环形凹槽与外制动摩擦环44之间内嵌式安装有若干个第四压力传感器46，第四压力传感器46沿径向方向分布式均匀排列，用于检测外制动力驱动器4与制动盘3在制动状态下的受力情况以及制动解锁状态下的应力释放情况。
制动盘3位于内制动力驱动器2与外制动力驱动器4之间，具有第五安装孔47，用于将制动盘3与电机转子安装固定。制动盘3在制动解锁状态下可以随电机转子旋转，在制动状态下由于受到内制动摩擦环38和外制动摩擦环44的双向作用而处于静止状态。
驱动力传动连杆5位于制动器主机基座的外侧，具有第一支撑孔、第二支撑孔和第三支撑孔。
第一支撑孔为圆孔，配合安装在第一连杆支撑轴，用于驱动力传动连杆5的支撑和沿轴转动。
第二支撑孔为长圆孔，配合安装在内制动力驱动器传动连杆32的第二连杆支撑轴，用于将驱动力传动连杆5的受力传递至内制动力驱动器2。
第三支撑孔为长圆孔，配合安装在外制动力驱动器传动连杆33的第三连杆支撑轴，用于将驱动力传动连杆5的受力传递至外制动力驱动器4。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
本发明的电机制动器在制动状态下，内制动力驱动器2由于驱动力传动连杆5的传动作用，受到内制动力驱动组件12的直接作用力Fsn，同时还受到外制动力驱动组件10经过驱动力传动连杆5的放大作用力如下：
Fcw＝Fsw·(Rwd-Ro)/(Ro-Rsh)
外制动力驱动器4由于驱动力传动连杆5的传动作用，主要受到外制动力驱动组件10的作用力如下：
Fcn＝Fsw·(Rwd-Ro)/(Rth-Ro)
此时，制动盘3受到的制动力应为Fb＝Fsn+Fcw+Fcn，内制动力驱动器2的第二连杆支撑轴35位于驱动力传动连杆5的第二支撑孔49最外侧，外制动力驱动器4的第三连杆支撑轴42位于驱动力传动连杆5的第三支撑孔50最外侧。
本发明的电机制动器在制动解锁状态下，内制动力驱动器2受到电磁铁组件8内侧的直接作用力近似为Fem，同时还受到电磁铁组件8外侧的传递作用力近似为：
Fwn＝Fem·(Rem-Ro)/(Ro-Rsh)
外制动力驱动器4主要受到电磁铁组件8外侧的作用力近似为：
Fww＝Fem·(Rem-Ro)/(Rth-Ro)
此时，制动盘3处于自由状态，两端受力存在近似的关系为：
Fem+Fwn＝Fsn+Fcw和Fww＝Fcn
内制动力驱动器2的第二连杆支撑轴35位于驱动力传动连杆5的第二支撑孔49最内侧，外制动力驱动器4的第三连杆支撑轴42位于驱动力传动连杆5的第三支撑孔50最内侧。
由于本发明的电机制动器对于电磁铁组件8的双向电磁力充分利用，并利用驱动力传动连杆5将内制动力驱动器2和外制动力驱动器4连接，形成联动机构，极大的提高了电磁铁组件8的制动解锁力，相应的电机制动器便可以具有更高性能的外制动力驱动组件10和内制动力驱动组件12，即由于本发明的电机制动器具有更高的制动力，相应的，在同等制动力需求的情况下，本发明的电机制动器可以具有更小体积以及更低的能耗。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，其特征在于，包括制动器主机基座，制动器主机基座内依次设置有制动器主机（1）、内制动力驱动器（2）、制动盘（3）和外制动力驱动器（4），制动器主机基座的外部设置有驱动力传动连杆（5），驱动力传动连杆（5）分别与制动器主机（1）、内制动力驱动器（2）和外制动力驱动器（4）连接，制动盘（3）的上下两端分别设置有内制动摩擦环（38）和外制动摩擦环（44），内制动摩擦环（38）和外制动摩擦环（44）上对应内制动力驱动器（2）和外制动力驱动器（4）分别设置有第三压力传感器（40）和第四压力传感器（46）；
制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有nh个第一安装孔，第一安装孔内对应设置有电磁铁组件（8），在电磁铁组件（8）的两端加载灌封定位，通过提供双向电磁力用于实现制动解锁力的双向驱动；
制动器主机基座内上下交错设置有外制动力驱动组件（10）和内制动力驱动组件（12），外制动力驱动组件（10）的端部设置有第一压力传感器（28）和第一调整垫片（27），第一调整垫片（27）利用厚度的改变用以调整第一弹性元件的弹性压缩变形量，内制动力驱动组件（12）的端部设置有第二压力传感器（31）和第二调整垫片（30），第二调整垫片（30）利用厚度的改变用以调整第二弹性元件的弹性压缩变形量，制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有nh个第二安装孔和第三安装孔，外制动力驱动组件（10）设置在对应的第二安装孔内，外制动力驱动器（4）对外输出的制动驱动力作用于驱动力传动连杆（5）；内制动力驱动组件（12）设置在对应的第三安装孔内，对外输出的制动驱动力作用于内制动力驱动器（2）；
驱动力传动连杆（5）分别通过内制动力驱动器传动连杆（32）和外制动力驱动器传动连杆（33）连接对应的内制动力驱动器（2）和外制动力驱动器（4），内制动摩擦环（38）设置在内制动力驱动器（2）靠近制动盘（3）的一侧，nh个第三压力传感器（40）沿径向分布内嵌在内制动摩擦环（38）上，内制动力驱动器（2）有nh个内制动力驱动器传动连杆（32），内制动力驱动器传动连杆（32）具有第二连杆支撑轴，第二连杆支撑轴作为驱动力传动连杆（5）的驱动力传动轴。
2.根据权利要求1所述的磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，其特征在于，外制动摩擦环（44）设置在外制动力驱动器（4）靠近制动盘（3）的一侧，nh个第四压力传感器（46）沿径向分布内嵌在外制动摩擦环（44）上，外制动力驱动器（4）有nh个外制动力驱动器传动连杆（33），外制动力驱动器传动连杆（33）具有第三连杆支撑轴，第三连杆支撑轴作为驱动力传动连杆（5）的驱动力传动轴。
3.根据权利要求1所述的磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，其特征在于，制动器主机基座沿径向方向分布式均匀排列有ng个第一凹槽和第二凹槽，以及ns个第一连杆支架和第一连杆支撑轴，用于配合安装驱动力传动连杆（5），驱动力传动连杆（5）能够围绕第一连杆支撑轴旋转。
4.根据权利要求1所述的磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器，其特征在于，制动器主机（1）上设置有制动器安装定位套管（15），制动器安装螺钉（14）穿过制动器安装定位套管（15）将制动器主机（1）安装在预先设定的安装位置上，制动器安装定位套管（15）的长度使得电机制动器的各个部件与安装位置之间存在安全动作距离。
5.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的磁力分布式双向混合驱动型自检测电机制动器。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB280708A (en) * 1926-11-15 1927-11-24 Melbourne Dewhurst Improvements in electromagnetic brakes
GB1250579A (zh) * 1969-06-07 1971-10-20
DE10007890A1 (de) * 2000-02-21 2001-08-23 Mayr Christian Gmbh & Co Kg Elektromagnetische Zweikreis-Bremse integriert in Treibscheibe
US6471017B1 (en) * 1997-11-27 2002-10-29 Robert Bosch Gmbh Magnetic brake and electromechanical braking device with a magnetic brake
CN204477118U (zh) * 2015-02-05 2015-07-15 科比传动技术（上海）有限公司 风电变桨电机的变桨制动器
CN106515464A (zh) * 2016-10-28 2017-03-22 江苏理工学院 汽车解耦分布式制动系统四电机式制动执行机构
CN206694466U (zh) * 2017-02-23 2017-12-01 沃尔新(北京)自动设备有限公司 一种洗车机的清洗刷驱动机构和车辆清洗装置
CN211449460U (zh) * 2019-12-30 2020-09-08 西安西微智能科技有限公司 一种双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB280708A (en) * 1926-11-15 1927-11-24 Melbourne Dewhurst Improvements in electromagnetic brakes
GB1250579A (zh) * 1969-06-07 1971-10-20
US6471017B1 (en) * 1997-11-27 2002-10-29 Robert Bosch Gmbh Magnetic brake and electromechanical braking device with a magnetic brake
DE10007890A1 (de) * 2000-02-21 2001-08-23 Mayr Christian Gmbh & Co Kg Elektromagnetische Zweikreis-Bremse integriert in Treibscheibe
CN204477118U (zh) * 2015-02-05 2015-07-15 科比传动技术（上海）有限公司 风电变桨电机的变桨制动器
CN106515464A (zh) * 2016-10-28 2017-03-22 江苏理工学院 汽车解耦分布式制动系统四电机式制动执行机构
CN206694466U (zh) * 2017-02-23 2017-12-01 沃尔新(北京)自动设备有限公司 一种洗车机的清洗刷驱动机构和车辆清洗装置
CN211449460U (zh) * 2019-12-30 2020-09-08 西安西微智能科技有限公司 一种双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机

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