CN112087100B - 一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，涉及电机领域，包括机壳、转轴、连接于转轴的刹车盘，机壳固定有电磁铁、滑动设置有制动盘，制动盘位于刹车盘和电磁铁之间，制动盘的滑动方向朝向刹车盘，制动盘上固定有衔铁，机壳还设有弹簧，弹簧的弹力驱使制动盘压紧刹车盘；所述刹车盘、转轴间通过设置键槽结构建立滑动连接，所述刹车盘的滑动方向朝向制动盘，所述转轴上设有单向滑动结构，所述单向滑动结构限制刹车盘向远离制动盘的方向滑动。本电磁制动电机的刹车盘能通过位移补偿刹车块的磨损量；当刹车盘的厚度因磨损变薄后，仍能确保制动盘作用于刹车盘的压力保持一致，从而确保本电机具有长时间的优良制动效果。

Description

一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机

技术领域

本申请涉及电机的领域，尤其是涉及一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机。

背景技术

电磁制动电机是自带电磁制动功能的电机，电磁制动通过电磁铁实现；电磁制动电机停转时能快速刹停，适用于有快速刹停需求的驱动场合。

授权公告号为CN204794547U的中国实用新型专利公开了一种新型电磁制动电机，包括电机主体，电机主体的中心线设置有电机转轴，所电机转轴的右端套装有轴套，轴套套装有制动盘，制动盘的左侧面的边缘连接有联结板，制动盘设置有台阶，台阶的端面连接有衔铁，衔铁侧壁的顶端连接有弹簧，弹簧连接有磁轭组件，制动盘、联结板、螺钉、衔铁、弹簧和磁轭组件均以电机转轴的轴心线为中心线对称设置。

针对上述中的相关技术，发明人认为刹车盘在长期使用后，因制动的磨损作用刹车盘的厚度会变薄，则弹簧将制动盘抵紧刹车盘时需要扩张更长的长度，弹簧作用于制动盘的弹力下降，制动效果会减弱。

发明内容

为了防止刹车盘磨损变薄后制动效果减弱，本申请提供一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机。

本申请提供的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，采用如下的技术方案：

一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，包括机壳、转轴、连接于转轴的刹车盘，所述机壳固定有电磁铁、滑动设置有制动盘，所述制动盘位于刹车盘和电磁铁之间，所述制动盘的滑动方向朝向刹车盘，所述制动盘上固定有衔铁，所述机壳还设有弹簧，所述弹簧的弹力驱使制动盘压紧刹车盘；所述刹车盘、转轴间通过设置键槽结构建立滑动连接，所述刹车盘的滑动方向朝向制动盘，所述转轴上设有单向滑动结构，所述单向滑动结构限制刹车盘向远离制动盘的方向滑动。

通过采用上述技术方案，制动电机在长时间使用后，刹车盘上的刹车块因磨损而厚度减少。人员可向制动盘方向滑动刹车盘，然后通过单向滑动结构限制刹车盘回移。则当刹车盘的厚度因磨损变薄后，本电磁制动电机的刹车盘能通过位移补偿刹车块的磨损量；在刹车块的使用寿命范围内，弹簧伸长后的长度能保持高度一致，确保制动盘作用于刹车盘的压力保持一致，从而确保本电机具有长时间的优良制动效果。

可选的，所述单向滑动结构包括套筒，所述转轴的外壁设有外螺纹段，所述套筒通过设置内螺纹与外螺纹段螺纹连接，所述套筒抵接刹车盘背离制动盘的端部。

通过采用上述技术方案，通过转动套筒，能使套筒向刹车盘方向移动，套筒推动刹车盘位移。刹车盘受到制动盘的推力时，套筒由于与外螺纹段螺纹连接，则刹车盘不会反向推动套筒移动，套筒能对刹车盘形成稳固的反向支撑。

可选的，所述套筒固定有拨叉，所述转轴的外壁沿周向设有多个齿槽，所述拨叉倾斜抵于转轴侧壁且拨叉端部位于齿槽内；所述拨叉、齿槽使套筒、转轴间形成单向转动结构，所述套筒只能向靠近刹车盘的方向拧动。

通过采用上述技术方案，齿槽、拨叉的配合结构与棘轮、棘爪的配合结构类似，拨叉、齿槽使套筒、转轴间形成单向转动结构，使套筒只能向靠近刹车盘的方向拧动，防止套筒因意外反向转动。

可选的，所述套筒固定有风扇，所述外螺纹段的螺纹旋向设置为：所述风扇转动的阻力驱使套筒向远离刹车盘的方向拧动；所述转轴和刹车盘间设有弹性件，所述弹性件的弹力驱使刹车盘抵紧套筒。

通过采用上述技术方案，制动电机在长时间使用后，刹车盘上的刹车块因磨损而厚度减少。开始制动时，弹簧需要扩张更长的长度后制动盘才能抵接刹车块，则弹簧的弹力下降，制动盘作用于刹车盘的压力下降。在制动开始时，转轴的转速迅速下降，风扇、套筒在惯性作用下会产生向刹车盘方向拧动的趋势，若套筒作用于刹车盘的力大于弹簧、弹性件的弹力总和，则套筒相对于转轴产生转动，套筒推动刹车盘向制动盘方向移动，移动后拨叉插入对应的齿槽内限制套筒回转，则实现了刹车盘向制动盘方向的移动，该移动能自动完成。下次启动电机时，制动盘与刹车盘分离后转轴开始转动，风扇转动的阻力不会使套筒有向刹车盘方向拧动的趋势，在弹性件的弹力作用下，刹车盘不会向制动盘方向自发移动。

可选的，所述拨叉为板状，所述拨叉的板面延伸方向沿转轴的径向。

通过采用上述技术方案，板状的拨叉转动时能产生风，起到了加强风扇的散热能力的作用。

可选的，所述弹性件为圆筒形的弹片，所述弹片套设于转轴外，所述弹片的弹性方向沿其轴线方向，所述转轴端部固定有挡板，所述弹片的两端分别抵紧挡板和刹车盘。

通过采用上述技术方案，转轴转动时，弹性件随转轴一起转动；通过将弹性件设为圆筒形的弹片，弹片转动时的空气阻力较小，减少对转轴转动的阻力影响。

可选的，所述刹车盘设有用于接触制动盘的刹车面，所述制动盘设有用于接触刹车盘的制动面，所述刹车面、制动面均为环形，所述转轴位于刹车面的内环内侧。

通过采用上述技术方案，通过设置环形的刹车面、制动面，使之不与转轴及其附件产生干涉。

可选的，所述刹车盘包括用于与制动盘接触的刹车块，所述刹车块与刹车盘可拆卸连接，所述刹车面位于刹车块上。

通过采用上述技术方案，刹车盘通过刹车块进行磨损，刹车块能够方便地进行拆装，刹车块能选用较厚的厚度，尽量延长刹车块的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本电磁制动电机的刹车盘能通过位移补偿刹车块的磨损量；

2.当刹车盘的厚度因磨损变薄后，仍能确保制动盘作用于刹车盘的压力保持一致，从而确保本电机具有长时间的优良制动效果；

3.刹车盘的移动能自动完成，无需人工操作。

附图说明

图1是实施例的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机的整体图。

图2是实施例的局部剖视图。

图3是实施例的局部爆炸图。

附图标记说明：1、机壳；2、转轴；3、刹车盘；11、电磁铁；12、制动盘；121、衔铁；13、弹簧；14、导向杆；21、键槽结构；4、套筒；22、外螺纹段；23、弹性件；24、挡板；41、风扇；42、拨叉；25、齿槽；31、刹车块；32、刹车面；122、制动面。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机。参照图1，具有磨损补偿功能的电磁制动电机包括机壳1、转轴2、连接于转轴2的刹车盘3，转轴2即电机的输出轴，机壳1固定有电磁铁11、滑动设置有制动盘12。制动盘12位于刹车盘3和电磁铁11之间，制动盘12的滑动方向朝向刹车盘3，机壳1内平行于转轴的轴向固定有导向杆14，导向杆14穿过制动盘12并与制动盘12滑动连接，导向杆14限制制动盘12关于机壳1产生转动。制动盘12上固定有衔铁121，机壳1还设有弹簧13，弹簧13的弹力驱使制动盘12压紧刹车盘3。刹车盘3、制动盘12均为圆盘，刹车盘3、制动盘12、转轴2三者的轴线重合。

参照图2和图3，刹车盘3、转轴2间通过设置键槽结构21建立滑动连接，刹车盘3的滑动方向沿转轴2的轴向朝向制动盘12。同时键槽结构21限制刹车盘3、转轴2间产生相对转动。

转轴2上设有单向滑动结构，单向滑动结构限制刹车盘3向远离制动盘12的方向滑动。单向滑动结构包括套筒4，转轴2的外壁沿周向设有外凸的外螺纹段22，外螺纹段22位于刹车盘3背离制动盘12的一侧。套筒4通过设置内螺纹与外螺纹段22螺纹连接，套筒4抵接刹车盘3背离制动盘12的端部。转轴2和刹车盘3间还设有弹性件23，弹性件23为圆筒形的弹片，弹性件23套设于转轴2外，弹性件23的弹性方向沿其轴线方向，转轴2靠近制动盘12的端部固定有挡板24，挡板24的板面沿转轴2的径向延伸出转轴2外。弹性件23位于刹车盘3朝向制动盘12的一侧，弹性件23的两端分别抵紧挡板24和刹车盘3，弹性件23的弹力驱使刹车盘3抵紧套筒4的端部。

套筒4固定有风扇41，风扇41用于为电机进行散热，风扇41的转动轴线与套筒4重合。风扇41背离刹车盘3的端面上固定有拨叉42，拨叉42沿风扇41的周向对称设置有两个，转轴2的外壁沿周向设有多个齿槽25。拨叉42为板状，拨叉42的板面延伸方向沿转轴2的径向，拨叉42的端部倾斜抵于转轴2侧壁且拨叉42端部位于齿槽25内。齿槽25、拨叉42的配合结构与棘轮、棘爪的配合结构类似，拨叉42、齿槽25使套筒4、转轴2间形成单向转动结构，套筒4只能向靠近刹车盘3的方向拧动。外螺纹段22的螺纹旋向设置为：转轴2转动带动风扇41转动时，风扇41转动的阻力驱使套筒4向远离刹车盘3的方向拧动。

刹车盘3包括用于与制动盘12接触的刹车块31，刹车块31与刹车盘3间通过螺栓实现可拆卸连接；刹车块31的硬度低于制动盘12，两者接触制动时由刹车块31产生磨损。刹车块31设有用于接触制动盘12的刹车面33，制动盘12设有用于接触刹车盘3的制动面122，刹车面33、制动面122均为环形，转轴2、挡板24位于刹车面33的内环内侧，转轴2、挡板24不与制动盘12接触。

本申请实施例的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机的实施原理为：

电机正常运转时，电磁铁11通电产生磁力吸引制动盘12，制动盘12与刹车盘3分离，此时转轴2能自由转动。电机停止工作时同时切断电磁铁11的电源，在弹簧13的弹力作用下制动盘12向刹车盘3方向移动并抵紧刹车盘3，制动盘12与刹车盘3间产生摩擦力，该摩擦力快速消耗转轴2及其带动转动的物体的动能，使转轴2停止转动，实现制动。

制动电机在长时间使用后，刹车盘3上的刹车块31因磨损而厚度减少。开始制动时，弹簧13需要扩张更长的长度后制动盘12才能抵接刹车块31，则弹簧13的弹力下降，制动盘12作用于刹车盘3的压力下降。在制动开始时，转轴2的转速迅速下降，风扇41、套筒4在惯性作用下会产生向刹车盘3方向拧动的趋势，若套筒4作用于刹车盘3的力大于弹簧13、弹性件23的弹力总和，则套筒4相对于转轴2产生转动，套筒4推动刹车盘3向制动盘12方向移动，移动后拨叉42插入对应的齿槽25内限制套筒4回转，则实现了刹车盘3向制动盘12方向的移动，该移动能自动完成且自适应。

下次启动电机时，制动盘12与刹车盘3分离后转轴2开始转动，风扇41转动的阻力不会使套筒4有向刹车盘3方向拧动的趋势，在弹性件23的弹力作用下，刹车盘3不会向制动盘12方向自发移动。

综上，当刹车盘3的厚度因磨损变薄后，本电磁制动电机的刹车盘3能自动向制动盘12方向移动，从而补偿刹车块31的磨损量；在刹车块31的使用寿命范围内，弹簧13伸长后的长度能保持高度一致，确保制动盘12作用于刹车盘3的压力保持一致，从而确保本电机具有长时间的优良制动效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，包括机壳(1)、转轴(2)、连接于转轴(2)的刹车盘(3)，所述机壳(1)固定有电磁铁(11)、滑动设置有制动盘(12)，所述制动盘(12)位于刹车盘(3)和电磁铁(11)之间，所述制动盘(12)的滑动方向朝向刹车盘(3)，所述制动盘(12)上固定有衔铁(121)，所述机壳(1)还设有弹簧(13)，所述弹簧(13)的弹力驱使制动盘(12)压紧刹车盘(3)；其特征在于：所述刹车盘(3)、转轴(2)间通过设置键槽结构(21)建立滑动连接，所述刹车盘(3)的滑动方向朝向制动盘(12)，所述转轴(2)上设有单向滑动结构，所述单向滑动结构限制刹车盘(3)向远离制动盘(12)的方向滑动；

所述单向滑动结构包括套筒(4)，所述转轴(2)的外壁设有外螺纹段(22)，所述套筒(4)通过设置内螺纹与外螺纹段(22)螺纹连接，所述套筒(4)抵接刹车盘(3)背离制动盘(12)的端部。

2.根据权利要求1所述的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，其特征在于：所述套筒(4)固定有拨叉(42)，所述转轴(2)的外壁沿周向设有多个齿槽(25)，所述拨叉(42)倾斜抵于转轴(2)侧壁且拨叉(42)端部位于齿槽(25)内；所述拨叉(42)、齿槽(25)使套筒(4)、转轴(2)间形成单向转动结构，所述套筒(4)只能向靠近刹车盘(3)的方向拧动。

3.根据权利要求2所述的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，其特征在于：所述套筒(4)固定有风扇(41)，所述外螺纹段(22)的螺纹旋向设置为：所述风扇(41)转动的阻力驱使套筒(4)向远离刹车盘(3)的方向拧动；所述转轴(2)和刹车盘(3)间设有弹性件(23)，所述弹性件(23)的弹力驱使刹车盘(3)抵紧套筒(4)。

4.根据权利要求3所述的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，其特征在于：所述拨叉(42)为板状，所述拨叉(42)的板面延伸方向沿转轴(2)的径向。

5.根据权利要求3所述的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，其特征在于：所述弹性件(23)为圆筒形的弹片，所述弹片套设于转轴(2)外，所述弹片的弹性方向沿其轴线方向，所述转轴(2)端部固定有挡板(24)，所述弹片的两端分别抵紧挡板(24)和刹车盘(3)。

6.根据权利要求1所述的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，其特征在于：所述刹车盘(3)设有用于接触制动盘(12)的刹车面(32)，所述制动盘(12)设有用于接触刹车盘(3)的制动面(122)，所述刹车面(32)、制动面(122)均为环形，所述转轴(2)位于刹车面(32)的内环内侧。

7.根据权利要求6所述的一种具有磨损补偿功能的电磁制动电机，其特征在于：所述刹车盘(3)包括用于与制动盘(12)接触的刹车块(31)，所述刹车块(31)与刹车盘(3)可拆卸连接，所述刹车面(32)位于刹车块(31)上。

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