CN116221303A - 一种盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盘式制动器，其结构是在固定盘与电磁铁的衔铁之间设置有制动盘，固定安装电磁铁用的紧固螺栓依次穿过电磁铁的轭铁和衔铁以及所述固定盘，在紧固螺栓上套接有定位套，定位套的一端顶在轭铁上，另一端顶在固定盘上，所述衔铁与所述定位套滑动配合；在所述固定盘的盘面上沿轴孔设有一圈上凸沿，浮动盘的芯孔套接在所述上凸沿上；在浮动盘上开有卡接所述定位套的卡口，所述卡口与所述定位套之间保持旷量配合；拉压传感器的一端轴接在固定盘上，另一端轴接在浮动盘上，所述卡口与定位套之间的旷量范围在拉压传感器的最大允许变形限度之内。本发明简化了盘式制动器的结构，有效降低了制作成本，相应提高了产品的市场竞争能力。

Description

一种盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种电磁制动器，具体地说是一种能够实时检测制动扭矩的盘式制动器。
背景技术
风力发电机类机械设备用的电机制动器，随着使用的磨损，制动器制动力矩会逐渐变小或失效。风力发电机一般都装在偏远山区、沙漠、山岭上或海上，且其发电的核心设备一般装在发电机柱的顶端，给设备维修维护造成了极大困难，且成本比较高。如何有效地进行维修维护，已是风力发电机的一大难题。
CN113374816A公开了一种盘式制动器制动摩擦力检测装置，其结构包括盘爪离合式轮向微动机构和拉压传感器；所述盘爪离合式轮向微动机构包括设置在电机上的固定盘、贴近电机制动盘的扭矩传递盘以及设置在所述固定盘与所述扭矩传递盘之间有滚珠轴承；所述固定盘与所述扭矩传递盘通过分设在二者盘面上的凸块与凹槽间的旷量配合，实现在制动器制动时扭矩传递盘的轮向微动；所述拉压传感器包括弹性体和贴附在所述弹性体上的电阻应变片；所述弹性体的一端通过销轴连接在所述固定盘上，所述弹性体的另一端通过销轴连接在所述扭矩传递盘上。该制动摩擦力检测装置是通过设置在固定盘与扭矩传递盘二者相贴合的盘面上的凸块与凹槽的配合，实现扭矩传递盘的轮向微动，以实现制动扭矩的传递，并防止过量转动对拉压传感器的损坏。其结构相对比较复杂，而且盘面上设置的凸块与凹槽的加工用时高，材料消耗很大，这些都使得检测装置的制作成本提高，市场竞争力下降。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能够实时检测制动扭矩的盘式制动器，以解决现有盘式制动器上使用的制动摩擦力检测装置所存在的结构复杂和加工成本高的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种盘式制动器，在固定盘与电磁铁的衔铁之间设置有制动盘，固定安装电磁铁用的紧固螺栓依次穿过电磁铁的轭铁和衔铁以及所述固定盘，在紧固螺栓上套接有定位套，定位套的一端顶在轭铁上，另一端顶在固定盘上，所述衔铁与所述定位套滑动配合；在所述固定盘的盘面上沿轴孔设有一圈上凸沿，浮动盘的芯孔套接在所述上凸沿上；在浮动盘上开有卡接所述定位套的卡口，所述卡口与所述定位套之间保持旷量配合；拉压传感器的一端轴接在固定盘上，另一端轴接在浮动盘上；所述卡口与定位套之间的旷量范围在拉压传感器的最大允许变形限度之内。
进一步地，在所述浮动盘与所述固定盘之间设置有推力滚针轴承。
进一步地，所述浮动盘通过压紧弹簧或弹簧压片压接在固定盘的盘面上。
进一步地，所述卡口为开在浮动盘盘边上的豁口，或是开在浮动盘盘面上的圆孔。
进一步地，在所述制动盘的轴孔内壁上开有轴向的花键，连接电机输出轴用的花键轴套与制动盘轴孔中的花键形成滑动配合。
本发明通过在紧固螺栓上加装定位套，一方面可实现电磁铁和固定盘在电机机壳上的间距定位，另一方面，还同时作为浮动盘的转动限位件，将浮动盘的轴向转动量控制在拉压传感器弹性体的变形限度之内，这样，既可保证拉压传感器在正常的变形限度内提供准确可靠的检测数据，又可在拉压传感器一旦出现断裂失效的情况下，防止浮动盘出现失限转动的情况，避免制动器刹车失灵的情况出现，确保了盘式制动器的使用安全。
本发明所使用的固定盘和浮动盘均为常规结构，盘面上没有需要相互配合的凸块与凹槽的设置，避免了高加工用时和过大的材料，从而简化了盘式制动器的结构，有效降低了制作成本，相应提高了产品的市场竞争能力。
附图说明
图1是本发明盘式制动器的结构示意图。
图2是图1的A-A向剖视图。
图3是图1的B-B向剖视图。
图4是图3 的C-C向局部剖视图。
图5是浮动盘由弹簧压片压接的结构示意图。
图中：1、压紧弹簧，2、浮动盘，3、拉压传感器，4、固定盘，5、衔铁，6、轭铁，7、定位套，8、调整垫，9、推力滚针轴承，10、线圈，11、制动弹簧，12、花键轴套，13、制动盘，14、紧固螺栓，15、螺栓，16、弹簧压片，17、螺母。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，由轭铁6、衔铁5以及分别设置在轭铁预设槽中的线圈10和制动弹簧11等共同组成盘式制动器用的解闸电磁铁。紧固螺栓14依次穿过轭铁6、衔铁5、定位套7和固定盘4，将电磁铁和固定盘4固定在电机机壳（未图示）上，定位套7的一端顶在轭铁6上，另一端顶在固定盘4上，以限定轭铁6与固定盘4之间的间距，确保制动盘13有足够的运动间隙。在衔铁5上开有穿接孔，以套接在定位套7的外圆上，与定位套7滑动配合。在固定盘4与衔铁5之间设置有制动盘13，在制动盘13的轴孔内壁上开有轴向的花键，连接在电机输出轴上的花键轴套12与制动盘轴孔中的花键形成滑动配合。在定位套7的一端设置有调整垫8，以便于对制动盘13的运动间隙进行调整。在制动盘13的两面分别设置有摩擦片，通过摩擦片实施摩擦制动。
在固定盘13的相对制动盘一面的盘面上沿轴孔设有一圈上凸沿，浮动盘2的芯孔套接在固定盘4的上凸沿上。在浮动盘2与固定盘13之间设置有推力滚针轴承9，以最大限度地降低浮动盘2的转动阻力和转动摩擦力，从而相应提高对制动摩擦力和制动扭矩的检测精度。浮动盘2可以通过压紧弹簧或是弹簧压片压接在固定盘4的盘面上。具体可采用下述方式之一，实现对浮动盘的弹性压接。
方式一：在浮动盘2上开有光孔，螺钉穿过浮动盘上的光孔，螺纹连接在固定盘4上螺孔中，螺钉上的螺帽与垫圈配合，将压紧弹簧1压接在浮动盘2的盘面上。
方式二：如图4所示，在浮动盘2上开有光孔，螺栓15由固定盘4的一侧穿过固定盘上的螺孔和浮动盘2上的光孔后，从浮动盘一侧露出，在其露出端上通过螺母17和垫圈的配合，将压紧弹簧1压接在浮动盘2的盘面上。
方式三：如图5所示，在浮动盘2上开有光孔，螺栓15由固定盘4的一侧穿过固定盘上的螺孔和浮动盘2上的光孔后，从浮动盘一侧露出，在其露出端上通过螺母17和垫圈的配合，将弹簧压片16压接在浮动盘2的盘面上。
图1中，在浮动盘2上开有卡接定位套7的卡口，该卡口与定位套7之间保持旷量配合。浮动盘2上的卡口可以是开在浮动盘盘边上的豁口，也可以是开在浮动盘盘面上的圆孔。卡口与定位套7之间的旷量范围应在拉压传感器的最大允许变形范围之内。并且，浮动盘2上的光孔与螺钉/螺杆之间也应保持不小于卡口与定位套之间的旷量范围的配合间隙。
拉压传感器3可采用常规结构的传感器，包括作为感受形变的弹性体以及贴附在弹性体上用以检测和传递形变检测信号的应变片。如图1所示，拉压传感器3的一端通过销轴连接在固定盘4上，拉压传感器3的另一端通过销轴连接在浮动盘2上。
当电磁铁中的线圈10失电后，衔铁5在制动弹簧11的作用下，压向随电机输出轴一道旋转的制动盘13，此时，制动盘13通过其盘面两侧的摩擦片分别与衔铁5和浮动盘3之间产生制动摩擦力，在制动摩擦力的带动下，浮动盘2即产生一个微小的轮向转动。该轮向转动的作用力拉动拉压传感器3，产生一个微量变形，拉压传感器3上的应变片将该微小形变量转换成能反映制动摩擦力大小的电信号并向外输出，由此实现了对盘式制动器制动摩擦力的实时检测。检测出制动摩擦力的数据后，再配以制动盘的结构尺寸，就可根据力矩计算公式计算出本次制动时所产生的制动力矩的大小，由此实现了对盘式制动器制动力矩的实时检测。

Claims (5)

1.一种盘式制动器，在固定盘与电磁铁的衔铁之间设置有制动盘，固定安装电磁铁用的紧固螺栓依次穿过电磁铁的轭铁和衔铁以及所述固定盘，其特征是，在紧固螺栓上套接有定位套，定位套的一端顶在轭铁上，另一端顶在固定盘上，所述衔铁与所述定位套滑动配合；在所述固定盘的盘面上沿轴孔设有一圈上凸沿，浮动盘的芯孔套接在所述上凸沿上；在浮动盘上开有卡接所述定位套的卡口，所述卡口与所述定位套之间保持旷量配合；拉压传感器的一端轴接在固定盘上，另一端轴接在浮动盘上；所述卡口与定位套之间的旷量范围在拉压传感器的最大允许变形限度之内。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征是，在所述浮动盘与所述固定盘之间设置有推力滚针轴承。
3.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述浮动盘通过压紧弹簧或弹簧压片压接在固定盘的盘面上。
4.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述卡口为开在浮动盘盘边上的豁口，或是开在浮动盘盘面上的圆孔。
5.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，在所述制动盘的轴孔内壁上开有轴向的花键，连接电机输出轴用的花键轴套与制动盘轴孔中的花键形成滑动配合。
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