CN210007552U - 电机刹车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用伺服电机传动技术领域，本申请的电机刹车，通过在刹车主体的底端设置有凸台状的卡榫，在电机端盖上设置有与卡榫位置匹配的卡槽，当卡榫插入卡槽时即可实现刹车主体与电机端盖贴合，固定住刹车主体与电机端盖之间的相对位置。无论二者之间的紧固螺钉是否存在紧固力大小的差距，其紧固力都只能使卡榫的凸台与卡槽结合更紧密而无法影响到整个刹车主体的底端平面位置，有效避免了公差间隙受到螺钉的直接影响，克服了二者之间工作平面不易保持平行的问题；同时其还具有安装精度高、易于安装和维护等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于电机传动领域，尤其涉及适用于保护高精度伺服电机断电后行程的一种电机刹车。
背景技术
现有的伺服电机刹车主要用于数控系统中的伺服电机在运行时突然断电的惯性抵消。因为电机运转是突然断电，其惯性会造成电机继续转动而使系统数据不正常，而电机刹车采取的保护措施需要在极短的瞬间把电机转子由于惯性而产生的位移锁住，从而保护系统的运行数据。
在现行国内、外的电机刹车产品中，都存在一个不合理的安装方式，即电机与电机刹车之间不能找到一个可靠的安装平面。因为电机与电机刹车之间为了保证共轴，即电机刹车的中轴线与输出轴的轴线重合，电机端盖与电机刹车的底端必须与轴承的固定圈嵌合，但因为加工时公差的存在，嵌合轴承后的刹车主体与电机端盖的接触面无法真正紧密贴合，如附图4中画圈部分，二者之间都会存在一道明显间隙(黑色的粗线处)，由于这个间隙的存在，用于定位且固定刹车的安装螺钉拧紧时的力道差异会导致刹车主体向力道大的螺钉方向倾斜，致使该装置的刹车片平面不能与电机的输出轴轴线垂直。电机工作后容易造成刹车装置中的摩擦片非正常的互相擦碰，而产生噪音和摩擦热，影响电机正常运转。一旦刹车，则容易带歪电机的输出轴，轻则影响电机的运转精度，重则损坏电机。
而目前刹车主体的安装精度全靠操作工人的技能和经验来减小三个螺钉拧紧时力道差异，这是个无法量化且不好控制的安装误差。因此，现有的刹车结构存在不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有额外定位部件的电机刹车，旨在解决刹车主体的底端与电机端面之间因为螺钉的拧入力道不同无法紧密贴合的技术问题。
本实用新型提供一种电机刹车，包括：环设在电机的输出轴外围并固定连接在电机端盖上的筒状刹车主体和固定连接在刹车主体顶端的定片；所述刹车主体内部嵌套设置有电磁铁，所述电磁铁与所述定片之间滑动设置有铁质的动片，所述动片与所述刹车主体间设置有弹性件将所述动片推向所述定片；所述动片与所述定片间设置有刹车片，所述刹车片通过联轴器固定在所述输出轴上；所述刹车主体的底端设置有凸台状的卡榫，所述电机端盖上设置有与卡榫位置匹配的卡槽，所述卡榫插入所述卡槽固定所述刹车主体与所述电机端盖之间的相对位置。
优选的，所述卡榫设置为三个并绕所述输出轴的轴线彼此等距排布。
优选的，所述卡槽的深度等于所述卡榫的高度。
优选的，所述卡榫与所述卡槽开设有彼此连通的螺孔，螺钉拧入彼此连通的两个所述螺孔将所述刹车主体紧固在所述电机端盖上。
优选的，所述刹车主体的顶端在所述卡榫反向延伸的位置设置有棱柱状的定位凸台，所述定位凸台与所述定片固定连接，所述定位凸台的高度大于所述刹车片与所述动片的厚度总和；所述定位凸台到所述轴心的最小半径大于所述刹车片的半径，并小于等于所述动片的半径。
优选的，所述动片上设置有与所述定位凸台的位置和形状都匹配的缺口。
优选的，所述电磁铁通电后对所述动片的吸引力大于所述弹性件对所述动片的推力。
优选的，所述刹车主体的筒壁上设置有通孔引出所述电磁铁的电源线。
优选的，所述输出轴与所述电机端盖之间设置有轴承，所述轴承的固定环抵紧所述刹车主体的底端。
优选的，所述刹车片的两面均设置有环状摩擦片。
本实用新型的电机刹车，通过在刹车主体的底端设置有凸台状的卡榫，在电机端盖上设置有与卡榫位置匹配的卡槽，当卡榫插入卡槽时即可实现刹车主体与电机端盖贴合，固定住刹车主体与电机端盖之间的相对位置。无论二者之间的紧固螺钉是否存在紧固力大小的差距，其紧固力都只能使卡榫的凸台与卡槽结合更紧密而无法影响到整个刹车主体的底端平面位置，有效避免了公差造成的间隙受到螺钉紧固力的直接影响，克服了二者之间的贴合问题。同时其还具有安装精度高、易于安装和维护等特点。
附图说明
图1是本实用新型的电机刹车的立体结构图；
图2是本实用新型的电机刹车正面结构图；
图3是本实用新型的电机刹车在A-A向的剖视图；
图4是现有技术的电机刹车剖视视图；
图5是图1的爆炸结构示意图。
图中的附图标记表示为：
1、刹车主体；2、定片；3、动片；4、刹车片；5、电磁铁；11、卡榫；12、定位凸台。以及电机部分的：6、电机端盖；61、卡槽；62、轴承；63、支柱。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：
实施例：
如附图1-5所示，本实用新型的电机刹车包括：环设在电机的输出轴外围并固定连接在电机端盖6上的筒状刹车主体1和固定连接在刹车主体1顶端的定片2；刹车主体1内部嵌套设置有电磁铁5，电磁铁5与定片2之间滑动设置有铁质的动片3，动片3与刹车主体1间设置有弹性件(图中未示出)将动片3推向定片2；动片3与定片2间设置有刹车片4，刹车片4通过联轴器固定在输出轴上；刹车主体1的底端设置有凸台状的卡榫11，电机端盖6上设置有与卡榫11位置匹配的卡槽61，卡榫11插入卡槽61固定刹车主体1与电机端盖6之间的相对位置。该卡榫11与卡槽61相配合固定的结构改变了现有技术中平面与平面间直接通过螺钉来即定位又紧固的连接方式，通过立体的接触面来承担定位的功能。使多个紧固点之间的紧固力差异无法影响二者之间的相对位置。避免了公差的间隙影响刹车主体1与电机端盖6贴合程度的技术问题。
如附图5所示，卡榫11设置为三个并在电机端盖6的平面上绕输出轴的轴线彼此等距排布。在具体实施例中，卡槽61可以为开设在电机端盖6上的环形槽。
在优选的实施例中，卡槽61可以为间断的三个弧形槽。具体为电机端盖6上设置有与卡榫11的数量与位置相匹配的卡槽61，使得定位点定位更准确且分布更均匀，有效的分散了螺钉紧固后不同的应力差异对刹车主体1位置的影响。
在具体实施时，卡槽61可以在安装刹车前直接采用铣刀在电机的电机端盖6上挖出，也可以加工为环形槽来整体容纳多个卡榫11，只要保证卡榫11能够整个插入槽中，使刹车主体1与电机端盖6贴合，即可实现刹车主体1的平面与电机端盖6的平面平行且垂直于电机的输出轴轴向。
作为一种优选的实施例，卡槽61的深度等于卡榫11的高度，可以使卡榫11可以完全插入卡槽61中，刹车主体1的底部直接与电机端盖6贴合，与卡榫11形成立体的受力点，提升定位的便捷性和易操作性。
作为一种优选的实施例，卡榫11与卡槽61在输出轴的轴向上开设有彼此连通的螺孔，螺钉拧入彼此连通的两个螺孔将刹车主体1紧固在电机端盖6上，螺钉的紧固力方向与卡榫11的插入方向重叠使得定位更为稳固。
如附图1、3、5所示，刹车主体1的顶端在卡榫11反向延伸的位置设置有棱柱状的定位凸台12，定位凸台12与定片2固定连接，定位凸台12的高度大于刹车片4与动片3的厚度总和；定位凸台12到轴心的最小半径大于刹车片4的半径，并小于等于动片3的半径。
具体的，如附图4所示，现有技术中刹车片4与动片3间的间隙是靠三个独立的管状的支柱63的高度来保证的，但三个支柱63间的高度误差会产生动片3、刹车片4和定片2间安装平面不平行的问题。同时管状的支柱63的圆柱外形很难与动片3的缺口圆弧完全一致，因此动片3失去电磁铁5的吸力被弹性件推向刹车片4时，其径向定位误差较大，即刹车时会随刹车片一同转动，进而可造成电机转子在旋转时产生摩擦噪音、发热和延迟刹车时间的问题。期间产生的摩擦热，严重损耗磁场强度甚至可能烧毁刹车线圈，使电机不能正常工作。
因此在刹车主体1顶端设置定位凸台12，因为其与刹车主体1为一体设置，在其进行高度的加工时可以统一切割，有效避免定位凸台12的高度差异，可以精确保证通电时动片3与刹车片4之间的间距且避免了动片3、刹车片4和定片2间安装平面不平行的问题。同时棱柱状的外形也较之于圆柱状有更好的契合片面，有助于减小动片3与凸台之间径向定位误差。其最新半径大于刹车片4的半径也不会导致与刹车片4的接触，避免额外的摩擦。
如附图1、5所示，动片3上设置有与定位凸台12的位置和形状都匹配的缺口，可以使动片3与刹车主体1之间更好的滑动连接且减小定位误差，挤压刹车片4进行刹车时也不会存在被带动的位移空间。
如附图3、5所示，定位凸台12上开设有与定片2彼此连通的螺孔用以将定片2固定在刹车主体1上。本申请采用分别从电机方向和定片2方向向刹车主体1拧入螺钉，使电机刹车的装配更为灵活，也使螺钉的安装位置不会影响到电磁铁的放置。
作为一种优选的实施例，电磁铁5通电后对动片3的吸引力大于弹性件对动片3的推力能够保证通电后动片3与刹车片4之间彼此分开，保证转子及输出轴的正常运转。
如附图1、5所示，刹车主体1的筒壁上设置有通孔引出电磁铁5的电源线，便于电磁铁5的安装和控制系统对电磁铁5的控制。
作为一种优选的实施例，输出轴与电机端盖6之间设置有轴承62，轴承62的固定环抵紧刹车主体1的底端，是的电机转子的输出轴不会受到刹车主体1的影响，正常转动。
作为一种优选的实施例，刹车片4的两面均设置有环状摩擦片，在断电时，动片3失去电磁铁5的吸引，弹性件的推力使其压迫刹车片4与定片2接触。两面设置的环状摩擦片可与定片2及动片3同时摩擦，增加刹车的效率。
在本实用新型实施例中，采用卡榫11与卡槽61立体配合的方式替代原有平面与平面直接接触，从多个维度对刹车主体1与电机端盖6之间的相对位置进行定位。避免了原有螺钉即紧固又定位时容易导致刹车主体1倾斜的问题。同时，一体设置的定位凸台12能够更精确的控制动片3的滑动距离和摩擦主体之间的工作平面相互平行。使得本申请的电机刹车具有精度高、噪声低、传动平稳、易于安装和维护等特点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机刹车，包括：环设在电机的输出轴外围并固定连接在电机端盖上的筒状刹车主体和固定连接在刹车主体顶端的定片；所述刹车主体内部嵌套设置有电磁铁，所述电磁铁与所述定片之间滑动设置有铁质的动片，所述动片与所述刹车主体间设置有弹性件将所述动片推向所述定片；所述动片与所述定片间设置有刹车片，所述刹车片通过联轴器固定在所述输出轴上；其特征在于，所述刹车主体的底端设置有凸台状的卡榫，所述电机端盖上设置有与所述卡榫位置匹配的卡槽，所述卡榫插入所述卡槽固定所述刹车主体与所述电机端盖之间的相对位置。
2.如权利要求1所述的电机刹车，其特征在于，所述卡榫设置为三个并绕所述输出轴的轴线彼此等距排布。
3.如权利要求2所述的电机刹车，其特征在于，所述卡槽的深度等于所述卡榫的高度。
4.如权利要求2所述的电机刹车，其特征在于，所述卡榫与所述卡槽开设有彼此连通的螺孔，螺钉拧入彼此连通的两个所述螺孔将所述刹车主体紧固在所述电机端盖上。
5.如权利要求2所述的电机刹车，其特征在于，所述刹车主体的顶端在所述卡榫反向延伸的位置设置有棱柱状的定位凸台，所述定位凸台与所述定片固定连接，所述定位凸台的高度大于所述刹车片与所述动片的厚度总和；所述定位凸台到轴心的最小半径大于所述刹车片的半径，并小于等于所述动片的半径。
6.如权利要求5所述的电机刹车，其特征在于，所述动片上设置有与所述定位凸台的位置和形状都匹配的缺口。
7.如权利要求6所述的电机刹车，其特征在于，所述电磁铁通电后对所述动片的吸引力大于所述弹性件对所述动片的推力。
8.如权利要求1所述的电机刹车，其特征在于，所述刹车主体的筒壁上设置有通孔引出所述电磁铁的电源线。
9.如权利要求1所述的电机刹车，其特征在于，所述输出轴与所述电机端盖之间设置有轴承，所述轴承的固定环还抵紧所述刹车主体的底端。
10.如权利要求1所述的电机刹车，其特征在于，所述刹车片的两面均设置有环状摩擦片。
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Cited By (1)
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| CN114954888A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-08-30 | 重庆大学 | 一种电动舵机自锁机构 |
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- 2019-05-16 CN CN201920717109.5U patent/CN210007552U/zh not_active Expired - Fee Related
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