CN205401548U - 制动器和动力设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制动器及动力设备，其中，制动器包括第一制动部、第二制动部以及驱动装置，第一制动部围绕一中心轴线可转动地设置，第二制动部相对于中心轴线在周向上不可转动地设置，驱动装置用于驱动第二制动部沿中心轴线往复移动以控制制动器在制动状态和解除制动状态之间切换，第一制动部和第二制动部中的一个制动部设有沿中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设有容置空间，在制动状态下，轴向凸起位于容置空间内并形成周向限位配合；在解除制动状态下，轴向凸起与容置空间分离以解除周向限位配合。本实用新型制动器取消了传统的依靠摩擦片来实现制动的结构，提高了制动器的使用寿命和安全可靠性。

Description

制动器和动力设备

技术领域

本实用新型涉及动力设备技术领域，尤其涉及一种制动器和动力设备。

背景技术

电磁制动器是一种集机械、电气及电子技术于一体的重要基础件，其，其主要用于动力设备(如电机装置等)的精确控制与制动。在电磁制动器的中，制动是电磁制动器基本功能。

现有制动器均依靠摩擦片进行制动，制动器的寿命主要取决于摩擦片的耐磨性和结构强度，一旦摩擦片损坏，制动器就无法使用。

实用新型内容

为克服以上技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种制动器和动力设备，能够提高制动可靠性和使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制动器，其包括第一制动部、第二制动部以及驱动装置，第一制动部围绕一中心轴线可转动地设置，第二制动部相对于中心轴线在周向上不可转动地设置，驱动装置用于驱动第二制动部沿中心轴线往复移动以控制制动器在制动状态和解除制动状态之间切换，第一制动部和第二制动部中的一个制动部设有沿中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设有容置空间，其中，在制动状态下，轴向凸起位于容置空间内并形成周向限位配合；在解除制动状态下，轴向凸起与容置空间分离以解除周向限位配合。

在该基本的技术方案中，通过在第一制动部和第二制动部中的一个制动部设置沿中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设置容置空间，在驱动装置的驱动作用下，当轴向凸起位于容置空间时，轴向凸起与容置空间的外围实体接触从而形成周向限位配合来形成制动；当轴向凸起与容置空间分离时，轴向凸起与容置空间的外围实体不接触从而解除周向限位配合来解除制动。相较于现有的摩擦制动方式，本实用新型制动器取消了传统的依靠摩擦片来实现制动的结构，减少了因摩擦片磨损导致制动力矩减少，无法制动的问题，同时还可快速制动，减少制动时间，提高了制动器的使用寿命和安全可靠性。

进一步地，容置空间包括设置在第一制动部和第二制动部中的一个上且沿中心轴线的周向延伸的长孔；轴向凸起包括设置于第一制动部和第二制动部中的另一个上的制动柱。

在该改进的技术方案中，通过在第一制动部和第二制动部中的一个上设置沿中心轴线的周向延伸的长孔来形成容置空间，另一个上设置制动柱，这样的结构形式便于轴向凸起进入容置空间以快速形成周向限位配合，继而限制第一制动部的转动，从而实现制动。

进一步地，长孔为至少两个且在周向上等间距地设置。

在该改进的技术方案中，通过设置至少两个长孔，在保证结构强度的前提下获得较大的容置空间以便于轴向凸起的快速进入。

进一步地，制动柱与长孔相对应地设置。

在该改进的技术方案中，通过相应地设置与长孔数量相等且在周向上等间距设置的制动柱，能够进一步地提高制动稳定性和可靠性。

进一步地，长孔为腰型孔。

在该改进的技术方案中，将长孔设计成腰型孔，制动柱在进入长孔内与腰型孔的圆滑过渡的外围实体接触，有效防止制动柱的磨损，进一步提高了制动器的使用寿命。

进一步地，长孔为盲孔。

在该改进的技术方案中，将长孔设计成盲孔，盲孔便于对制动柱进行定位，方便制动柱从长孔分离来快速解除制动。

进一步地，长孔与制动柱相对的一侧具有倒角。

在该改进的技术方案中，在长孔与制动柱相对的一侧加工倒角便于制动柱进入长孔来快速形成制动。

进一步地，驱动装置包括沿中心轴线的轴向延伸的至少两个导向柱，第二制动部包括沿中心轴线的轴向延伸的与至少两个导向柱对应配合的至少两个导向孔，导向柱穿过与其配合的导向孔并能相对于该导向孔沿中心轴线的轴向移动。

在该改进的技术方案中，通过设置至少两个导向柱与至少两个导向孔，导向柱与导向孔的配合不仅能够实现第二制动部沿中心轴线的往复移动，而且能够实现第二制动部与驱动装置的周向止转配合，易于实施，便于加工。

进一步地，驱动装置还包括电磁线圈，第二制动部包括衔铁，电磁线圈通过对衔铁的吸力和/或斥力控制第二制动部沿中心轴线的轴向移动。

在该改进的技术方案中，由电磁线圈组成的驱动装置通过通电来形成电磁力来吸引或排斥衔铁来实现驱动装置对第二制动部的驱动，可实施性较高，而且控制方便。

进一步地，电磁线圈通电时对衔铁施加与中心轴线平行的第一方向的力，驱动装置还包括复位装置，复位装置用于在电磁线圈断电时对衔铁施加与第一方向相反的力。

在该改进的技术方案中，通过设置复位装置，复位装置在电磁线圈断电时能够向衔铁施加与电磁线圈施加的力的方向相反的力，从而使得衔铁恢复到初始位置，控制便捷，可实施性较高。

进一步地，复位装置包括弹簧，驱动装置还包括定子铁心、绝缘层以及罐封层，绝缘层、罐封层以及电磁线圈设置在定子铁心的槽口内，弹簧设置在定子铁心和第二制动部之间。

在该改进的技术方案中，通过在驱动装置内设置定子铁心、弹簧、绝缘层以及灌封层，定子铁心的槽口内的绝缘层、罐封层以及电磁线圈在通电后产生电磁场，形成电磁力，从而实现对第二制动部的精确控制。

本实用新型还提供了一种动力设备，其包括上述的制动器。

在该基本的技术方案中，本实用新型提供的动力设备相应地也具有上述有益效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型制动器实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型制动器实施例的分解结构示意图；

图3为本实用新型制动器中驱动装置实施例的结构示意图；

图4为本实用新型制动器中驱动装置实施例的一剖面结构示意图；

图5为本实用新型制动器中制动块实施例的结构示意图；

图6为本实用新型制动器中制动片实施例的结构示意图；

图7为本实用新型制动器中制动片实施例的一剖面结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所述的本实用新型的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

针对目前现有的制动器均依靠摩擦片进行制动，制动器的寿命主要取决于摩擦片的耐磨性和结构强度，一旦摩擦片损坏，制动器就无法使用，本实用新型设计了一种制动器，通过在第一制动部和第二制动部中的一个制动部设置沿中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设置容置空间，在驱动装置的驱动作用下，当轴向凸起位于容置空间时，轴向凸起与容置空间的外围实体接触从而形成周向限位配合来形成制动；当轴向凸起与容置空间分离时，轴向凸起与容置空间的外围实体不接触从而解除周向限位配合来解除制动。相较于现有的摩擦制动方式，本实用新型制动器取消了传统的依靠摩擦片来实现制动的结构，减少了因摩擦片磨损导致制动力矩减少，无法制动的问题，同时还可快速制动，减少制动时间，提高了制动器的使用寿命和安全可靠性。

本实施例中，以制动器设置在动力设备上对本实用新型的制动器及动力设备进行说明。其中动力设备具体地为电机。

如图1～图7所示，电机包括电机本体3和电机轴1，制动器包括第一制动部、第二制动部以及驱动装置2，第一制动部围绕一中心轴线可转动地设置，第二制动部相对于中心轴线在周向上不可转动地设置，驱动装置2用于驱动第二制动部沿中心轴线往复移动以控制制动器在制动状态和解除制动状态之间切换，第一制动部和第二制动部中的一个制动部设有沿中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设有容置空间，其中，在制动状态下，轴向凸起位于容置空间内并形成周向限位配合；在解除制动状态下，轴向凸起与容置空间分离以解除周向限位配合。

在该示意性的实施例中，中心轴线即为电机轴1的轴线，第一制动部固定设置在电机轴1上以实现可转动地设置，而相对于中心轴线在周向上不可转动地设置的第二制动部用于在驱动装置2的驱动下作用在第一制动部上从而限制电机轴1的转动来实现制动。第二制动部作用在第一制动部上是通过在第一制动部和第二制动部中的一个制动部设置沿中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设置容置空间来实现的。若第一制动部设置轴向凸起，则第二制动部设置容置空间，若第一制动部设置容置空间，则第二制动部设置轴向凸起。

在驱动装置2的驱动作用下，当轴向凸起位于容置空间时，轴向凸起与容置空间的外围实体接触从而形成周向限位配合，电机轴1的轴向转动被限制，从而实现制动；当轴向凸起与容置空间分离时，轴向凸起与容置空间的外围实体不接触从而解除周向限位配合来解除制动，电机轴1没有转动限制从而发生转动。本实用新型制动器相较于现有的摩擦制动结构取消了传统的依靠摩擦片来实现制动的结构，减少了因摩擦片磨损导致制动力矩减少，无法制动的问题，同时还可快速制动，减少制动时间，提高了制动器的使用寿命和安全可靠性。

在本实用新型一个优选的实施例中，如图2～图7所示，第一制动部设置轴向凸起，第二制动部设置容置空间。

第一制动部包括制动片5，制动片5固定设置在电机轴1上。可通过制动片5的轴孔51与电机轴1为能承载电机传动力矩的过盈配合实现制动片5和电机轴1的固定连接。制动片5在轴向上的定位可以通过与电机轴1的轴肩抵接实现。制动片5随电机轴1一同旋转。容置空间包括设置在制动片5上且沿中心轴线的周向延伸的长孔52。

第二制动部包括制动块4，轴向凸起为设置于制动块4上的制动柱42。

通过在制动片5上设置沿电机轴1的周向延伸的长孔52来形成容置空间，并通过在制动块上设置制动柱42，长孔52的延伸方向与电机轴1的转动方向一致，便于制动柱42在长孔52内的移动并接触长孔52的外围实体(即制动片5的实体)，从而避免不必要的磨损。这样的结构形式便于轴向凸起进入容置空间以快速形成周向限位配合，继而限制第一制动部的转动来限制电机轴1的转动，从而实现制动。

长孔52可以优选地设置为至少两个例如3个且在周向上等间距地设置在制动片5上，从而在保证制动片5的结构强度的前提下获得较大的容置空间以便于轴向凸起的快速进入。进一步优选地，制动柱42与长孔52相应地设置，能够进一步地提高制动稳定性和可靠性。

在上述优选的实施例中，一方面，如图6所示，长孔52优选地为腰型孔，将长孔52设计成腰型孔。制动柱42在进入长孔52内与腰型孔的圆滑过渡的外围实体接触，有效防止制动柱与长孔52的外围实体的磨损，进一步提高了制动器的使用寿命。

另一方面，如图6所示，长孔52优选地为盲孔。将长孔52设计成盲孔，盲孔便于对制动柱42进行定位，避免制动柱42过多地穿过长孔52，方便制动柱42从长孔52分离来快速解除制动。当然，长孔52为通孔也属于本实用新型的保护范围。

再一方面，如图6和图7所示，长孔52与制动柱42相对的一侧具有倒角。在长孔52与制动柱42相对的一侧加工倒角有利于制动柱42顺利地进入长孔52来快速形成制动，避免制动柱42与制动片5之间的滑动摩擦。

如图1和图2所示，对于驱动装置的设置位置，在一个优选的实施例中，驱动装置2相对于中心轴线固定设置，亦即相对于电机本体3固定设置，第二制动部与驱动装置2轴向相对移动且周向止转配合。通过上述结构形式，第二制动部相对于中心轴线在周向上不可转动地设置，在驱动装置2的驱动下，第二制动部沿中心轴线往复移动以控制制动器在制动状态和解除制动状态之间切换，该种实现方式易于实施，且具有较高的可靠性。

进一步地，驱动装置2包括沿中心轴线的轴向延伸的至少两个导向柱22，第二制动部包括沿中心轴线的轴向延伸的与至少两个导向柱22对应配合的至少两个导向孔43，导向柱22穿过与其配合的导向孔43并能相对于该导向孔43沿中心轴线的轴向移动。至少两个导向柱22与至少两个导向孔43的配合不仅能够实现第二制动部沿中心轴线的往复移动，而且能够实现第二制动部与驱动装置的周向止转配合，易于实施，便于加工。

对于驱动装置如何驱动第二制动部，在一个优选的实施例中，如图2～图5所示，驱动装置2还包括电磁线圈27，第二制动部包括衔铁4，电磁线圈27通过对衔铁4的吸力和/或斥力控制第二制动部沿中心轴线的轴向移动。电磁线圈27对衔铁4产生吸力或斥力取决于线圈的通电方向。由电磁线圈27组成的驱动装置2通过通电来形成电磁力来吸引或排斥衔铁来实现驱动装置对第二制动部的驱动，可实施性较高，而且控制方便。

另外，电磁线圈27通电时对衔铁4施加与中心轴线平行的第一方向的力，驱动装置2还包括复位装置，复位装置用于在电磁线圈27断电时对衔铁4施加与第一方向相反的力。通过设置复位装置，复位装置在电磁线圈27断电时能够向衔铁4施加与电磁线圈27施加的力的方向相反的力，从而使得衔铁4恢复到初始位置，控制便捷，可实施性较高。

本实施例中，复位装置具体地包括弹簧23。驱动装置2还包括定子铁心21、绝缘层25以及罐封层26。绝缘层25、罐封层26以及电磁线圈27设置在定子铁心21的槽口内，弹簧23设置在定子铁心21和第二制动部之间，弹簧23在电磁线圈27断电时对第二制动部施加与电磁线圈27通电时对第二制动部施加的力方向相反的力。通过在驱动装置2内设置定子铁心21、弹簧23、绝缘层25以及灌封层26，定子铁心21的凸耳上设有两个装配孔24，用于与电机本体3的端盖装配固定。定子铁心21的槽口内的绝缘层25、罐封层26以及电磁线圈27在通电后产生电磁场，形成电磁力，从而实现对第二制动部的精确控制。

当然，利用现有技术中的其他能够驱动第二制动部沿中心轴线往复移动的驱动装置例如气缸等来代替上述驱动装置的技术方案也属于本实用新型的保护范围。

本实用新型还提供了一种动力设备，其包括上述的制动器。动力设备例如可以是电机。由于本实用新型制动器能够提高制动可靠性和使用寿命，相应地，本实用新型动力设备也具有上述的有益技术效果，在此不再赘述。

以上结合的实施例对于本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。例如，另一个制动部设有沿中心轴线的径向延伸的径向凸起，径向凸起的侧部形成容置空间，轴向凸起与径向凸起的侧部接触形成周向限位配合来实现制动。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、等效替换和变型仍落入在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种制动器，其特征在于，包括第一制动部、第二制动部以及驱动装置(2)，所述第一制动部围绕一中心轴线可转动地设置，所述第二制动部相对于所述中心轴线在周向上不可转动地设置，所述驱动装置(2)用于驱动所述第二制动部沿所述中心轴线往复移动以控制所述制动器在制动状态和解除制动状态之间切换，所述第一制动部和所述第二制动部中的一个制动部设有沿所述中心轴线的轴向延伸的轴向凸起，另一个制动部设有容置空间，其中，

在所述制动状态下，所述轴向凸起位于所述容置空间内并形成周向限位配合；

在所述解除制动状态下，所述轴向凸起与所述容置空间分离以解除所述周向限位配合。

2.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述容置空间包括设置在所述第一制动部和所述第二制动部中的一个上且沿所述中心轴线的周向延伸的长孔(52)；所述轴向凸起包括设置于所述第一制动部和所述第二制动部中的另一个上的制动柱(42)。

3.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述长孔(52)为至少两个且在周向上等间距地设置。

4.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述制动柱(42)与所述长孔(52)相对应地布置。

5.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述长孔(52)为腰型孔。

6.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述长孔(52)为盲孔。

7.根据权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述长孔(52)与所述制动柱(42)相对的一侧具有倒角。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制动器，其特征在于，所述驱动装置(2)包括沿所述中心轴线的轴向延伸的至少两个导向柱(22)，所述第二制动部包括沿所述中心轴线的轴向延伸的与所述至少两个导向柱(22)对应配合的至少两个导向孔(43)，所述导向柱(22)穿过与其配合的导向孔(43)并能相对于该导向孔(43)沿所述中心轴线的轴向移动。

9.根据权利要求1～7任一项所述的制动器，其特征在于，所述驱动装置(2)还包括电磁线圈(27)，所述第二制动部包括衔铁(4)，所述电磁线圈(27)通过对所述衔铁(4)的吸力和/或斥力控制所述第二制动部沿所述中心轴线的轴向移动。

10.根据权利要求9所述的制动器，其特征在于，所述电磁线圈(27)通电时对所述衔铁(4)施加与所述中心轴线平行的第一方向的力，所述驱动装置(2)还包括复位装置，所述复位装置用于在所述电磁线圈(27)断电时对所述衔铁(4)施加与所述第一方向相反的力。

11.根据权利要求10所述的制动器，其特征在于，所述复位装置包括弹簧(23)，所述驱动装置(2)还包括定子铁心(21)、绝缘层(25)以及罐封层(26)，所述绝缘层(25)、所述罐封层(26)以及所述电磁线圈(27)设置在所述定子铁心(21)的槽口内，所述弹簧(23)设置在所述定子铁心(21)和所述第二制动部之间。

12.一种动力设备，其特征在于，包括权利要求1～11任一项所述的制动器。