CN1259511C - 一种轴制动装置 - Google Patents

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陈佩清
颜丘宁
张鹰
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Abstract

本发明涉及转动轴的制动器，采用电磁控制，使相应的制动齿盘及旋转齿盘产生磨擦阻力形成对转动轴的制动，使转动迅速停止并使转动轴定位。其包括转动轴，轴套座，电磁线包，制动齿盘，若干个齿盘导向销，旋转齿盘；当转动轴未受到转动力矩作用时电磁线包断电，齿盘弹簧的弹力将制动齿盘压向旋转齿盘，两齿盘的齿槽啮合，由于旋转齿盘与转动轴紧固连接，且轴套座上安装的齿盘导向销使制动齿盘无法产生旋转运动，因此，两齿盘的齿面接触阻止了转动轴的转动，实现了轴的定位；本发明提出一种轴制动装置，就是为了解决在较小的应用空间内的低速小惯性大扭矩转动装置的制动问题，克服上述的不足，具有结构简单、动作可靠、定位准确等特点。

Description

一种轴制动装置
技术领域
本发明涉及转动轴的制动器，具体地说，就是采用电磁控制，使相应的制动齿盘及旋转齿盘产生磨擦阻力形成对转动轴的制动，使转动迅速停止并使转动轴定位。
背景技术
一般的转动制动，常见于在高转速机械结构中，或采用干式磨擦片，如车辆的制动，或采用阻尼带制动，如洗衣机甩干桶的制动。这些型式的转动制动装置体积较大，并不适合于小体积的装置的应用，尤其在低转速大扭矩的装置中，除了对制动的一般要求外，还需要制动迅速，制动后转动轴与转动轴承(套)间不再有转动间隙，即形成轴的定位。采用高转速机械的制动方法，往往不能满足要求。
发明内容
本发明提出一种轴制动装置，就是为了解决在较小的应用空间内的低速小惯性大扭矩转动装置的制动问题，克服上述的不足，具有结构简单、动作可靠、定位准确等特点。
本发明提出的这种轴制动装置由如下部件构成：
一根转动轴，其作用在于提供或传递转动力矩，其轴径与轴套座轴孔直径相配合，并与旋转齿盘紧固连接；
一个轴套座，其作用在于限定转动轴的位置，支撑转动轴的转动，且其由铁磁材料制成，当电磁线包通电时，可产生对制动齿盘的磁吸力，在该轴套座上可安置电磁线包、制动齿盘、齿盘弹簧及齿盘导向销等部件；
一个电磁线包，其作用在于通电时通过轴套座产生对制动齿盘的磁吸力，使制动齿盘克服齿盘弹簧的弹力，脱离与旋转齿盘的接触，且其安装在轴套座内；
一个制动齿盘，其由铁磁材料制成，并受电磁线包磁吸力及齿盘弹簧弹力作用，当电磁线包断电，在齿盘弹簧弹力作用下，其与旋转齿盘接触，产生制动力，阻尼转动轴的转动并使转动轴定位，当电磁线包通电，电磁线包产生的磁吸力克服齿盘弹簧的弹力，其脱离与旋转齿盘接触，使转动轴的转动阻尼降低，制动齿盘安装在轴套座上；
若干个齿盘弹簧，其作用在于当电磁线包未通电时，将制动齿盘压向旋转齿盘，使两者齿面接触，产生磨擦制动力，且其安装在轴套座上；
若干个齿盘导向销，其作用在于限制制动齿盘的运动方向，即制动齿盘在电磁线包和齿盘弹簧的作用下，只能产生轴向移动，无法形成以轴为中心的旋转运动，且其安装在轴套座上；
一个旋转齿盘，其作用在于与制动齿盘接触时，产生对转动轴的切向制动力，且其与转动轴紧固连接，可随转动轴的转动而转动。
整个装置的工作过程如下：
将轴套座与固定物固定，并将转动轴与转动动力连接；
当转动轴未受到转动力矩作用时电磁线包断电，齿盘弹簧的弹力将制动齿盘压向旋转齿盘，两齿盘的齿槽啮合，由于旋转齿盘与转动轴紧固连接，且轴套座上安装的齿盘导向销使制动齿盘无法产生旋转运动，因此，两齿盘的齿面接触阻止了转动轴的转动，实现了轴的定位；
当转动轴受到转动力矩作用时电磁线包通电，电磁线包产生的磁力克服齿盘弹簧的弹力，使制动齿盘脱离与旋转齿盘的齿面接触，降低了转动轴的转动阻尼，使其可在轴套座内转动；
需要制动时，断开转动轴转动力矩的动力及电磁线包的电源，在齿盘弹簧作用下，制动齿盘与旋转齿盘再次嵌合，两齿面的磨擦阻力使转动轴的转动惯性瞬间消失，使转动轴停止转动并定位。
附图说明
图1为本发明装置的一个实施例的部件装配示意图；
图2为本发明装置的一个实施例的装配剖面示意图。
具体实施方式
以下通过对本发明的一个实施例的描述，可进一步地明确本发明的思想。
参见图1、图2。整个装置由如下部件构成：
转动轴1：其作用在于传递力矩，其插入轴套座3的轴径与轴套座3的轴孔直径相配合，其中部的粗径部位作为轴套座3的端限位，在转动轴的前端轴上有平键槽，通过平键2的连接，将转动轴1的转动传递至旋转齿盘9，且可通过前端螺纹与调节螺母10进行连接；
平键2：其作用在于作为转动轴1与旋转齿盘9的连接部件，使旋转齿盘9可随转动轴1的转动而转动；
轴套座3：其作用在于支撑转动轴1的转动，并可在其上安装齿盘导向销4、齿盘弹簧5、电磁线包6及线包垫片7，且轴套座3与线包垫片7及制动齿盘8可构成磁力线回路；
齿盘导向销4：其作用在于限定制动齿盘8的活动方向，本实施例在轴套座3上安装了三只齿盘导向销，与制动齿盘8上的三只导孔相对应，使制动齿盘8只能在齿盘导向销4上沿轴向移动而不能转动；
齿盘弹簧5：其作用在于将处在电磁线包6不通电状态下的制动齿盘8压向旋转齿盘9，产生两齿盘的摩擦力，形成对转动轴1的制动，本实施例在轴套座3上安装了三只齿盘弹簧；
电磁线包6：其作用在于以线包通电后产生的电磁力克服齿盘弹簧5对制动齿盘8产生的压力，使制动齿盘8脱离与旋转齿盘9的接触，线包引线可从轴套座3侧面的线孔穿出；
线包垫片7：其作用在于固定电磁线包6在轴套座3中的位置，并可使磁力线闭合；
制动齿盘8：其作用在于其齿面与旋转齿盘9的齿面接触，产生的摩擦制动力可使转动轴1的转动停止，并使转动轴1在轴套座3中定位，其与旋转齿盘9的接触与否受电磁线包6产生的磁力及齿盘弹簧5产生的弹力影响，在齿盘导向销4确定的方向上作径向移动；
旋转齿盘9：其作用在于齿面与制动齿盘8的齿面接触，产生对转动轴1的制动力，在旋转齿盘9的中心孔上有一键槽，通过平键2的连接，使旋转齿盘9可随转动轴1转动，且在转动轴1端部有螺纹，通过调节螺母10连接可实现旋转齿盘9在转动轴1上的径向定位；
调节螺母10：其作用在于进一步增加转动轴1与旋转齿盘9连接的可靠性及相互垂直性，并可对制动齿盘8与旋转齿盘9的间隙进行调节。
本实施例装置的装配过程如下：
将齿盘导向销4插入轴套座3对应的销孔上固定；
将电磁线包6置入轴套座3的腔内，并将电磁线包6的引线穿过轴套座3侧面小孔引出；
将线包垫片7压在电磁线包6上；
将齿盘弹簧5置入轴套座3的弹簧孔中；
将制动齿盘8按齿盘导向销4的位置套在导向销4上；
将转动轴1插入轴套座3的轴孔中；
将平键2置于转动轴1的平键槽中；
将旋转齿盘9按平键2的位置套在转动轴1上；
将调节螺母10旋进转动轴1的端部，以旋入的深度调节旋转齿盘9与制动齿盘8的适当间隙，并用螺栓11将其固定在旋转齿盘9上，再用螺栓12将旋转齿盘9固定在转动轴1上。
实际使用中，将转动轴1的动力电源与电磁线包6的电源进行联动控制，即动力电源接通的同时，电磁线包6通电，动力电源断开时，电磁线包6断电。
本发明装置工作过程如下所述：
在转动轴1未施加动力电源时，电磁线包6也断电，此时由于齿盘弹簧5的弹力，将制动齿盘8压向旋转齿盘9，使两齿面啮合，且因为制动齿盘8固定在轴套座3的齿盘导向销4上，不产生径向转动，因此就使得与转动轴1相连的旋转齿盘9无法产生转动，即转动轴1定位于轴套座3内；
需要转动轴1转动时，其动力电源接通的同时，电磁线包6通电，克服齿盘弹簧5的弹力，吸合制动齿盘8，使其脱离与旋转齿盘9的齿面接触，转动轴1带动旋转齿盘9在轴套座3的轴孔内低阻尼的转动；
需要转动轴1停止转动并定位时，切断动力电源且电磁线包6断电，在齿盘弹簧5的弹力下，制动齿盘8的齿面与旋转齿盘9的齿面相接，齿面的摩擦力迅速抵消转动轴1的转动惯性，使转动轴1迅速停止转动并定位。
以上所作的仅是对本发明在一个实施例上体现的描述，在本发明思想指导下，还可得到更多的实际应用方案。

Claims (2)

1、一种轴制动装置，其特征在于包括以下部件：
一根转动轴，其轴径与轴套座轴孔直径相配合，并与旋转齿盘紧固连接；
一个轴套座，其限定转动轴的位置，支撑转动轴的转动，且其由铁磁材料制成，在该轴套座上安置电磁线包、制动齿盘、齿盘弹簧及齿盘导向销；
一个电磁线包，其安装在轴套座内；
一个制动齿盘，其由铁磁材料制成，受电磁线包磁吸力及齿盘弹簧弹力作用，制动齿盘安装在轴套座上；
若干个齿盘弹簧，其安装在轴套座上；
若干个齿盘导向销，其安装在轴套座上；
一个旋转齿盘，其产生对转动轴的切向制动力，其与转动轴紧固连接；
转动轴的动力电源与电磁线包的电源进行联动控制，动力电源接通的同时，电磁线包(6)通电；动力电源断开时，电磁线包(6)断电。
2、根据权利要求1所述的轴制动装置，其特征在于制动齿盘的齿面与旋转齿盘的齿面相对应。
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