CN211009660U - 一种高可靠电磁式失电制动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种高可靠电磁式失电制动器，主要包括电磁铁组件、动盘端盖制动组件、输出轴；该制动器通电后，电磁铁组件产生的磁场力将动盘吸附，通过型面配合的摩擦盘可随转轴高速旋转，处于解制动状态；制动器断电后，动盘被弹簧弹出，并通过摩擦环将摩擦盘抱死，输出轴处于制动状态。本实用新型通过电磁铁组件和弹簧配合的机械方式实现制动与解制动状态转换，能在宽温度范围内工作，支持转轴高转速随动。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机制动器技术领域，具体为一种高可靠电磁式失电制动器。
背景技术
高速旋转伺服机构在工业制造、深空探测等领域具有广泛的应用，随着工业科技的发展，某些场合中需要这种旋转伺服机构具备锁轴制动功能，例如应用丝杠螺母副实现运动方式转换的电动推杆等。现有的制动器由于采用的制动方式缺陷，在宽环境温度范围下工作可靠性不高。针对宽环境温度下作业的场合，设计一种能以部件形式存在，又能在宽环境温度范围下可靠工作且支持高速随动的制动器具有广泛的应用价值和科技创新意义。
申请人之前曾提出过一种《一种高速失电式电磁制动器》，申请号为201811449159.6，在这份专利申请公开的电磁制动器中，采用静摩擦盘是通过胶粘并加热固化在第一定位挡圈上，由此导致这一方案在宽环境温度下，静摩擦盘容易在较大摩擦力作用下与第一定位挡圈发生松动和移位，导致失电锁定效果变差；此外，该方案中提供吸力的磁钢安装在壳体底部，需要通过导磁环和第一定位挡圈形成轴向的磁场，结构设计较为复杂。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种高可靠电磁式失电制动器，制动器螺线管未上电时，弹簧将动盘推向摩擦盘使其卡滞并将输出轴锁死，实现制动功能；制动器螺线管引出线上电后，在电磁力的作用下，动盘克服弹簧的压力后吸附在机壳上，摩擦盘被释放，输出轴可随旋转伺服机构旋转。
本实用新型的技术方案为：
所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：包括电磁铁组件、动盘端盖制动组件、输出轴；
所述电磁铁组件包括壳体和螺线管；所述壳体内部有环形的空腔，所述螺线管安装在壳体环形空腔内；所述壳体具有用于与输出轴配合的中心轴向通孔，并在轴向通孔外端安装有用于支撑输出轴的轴承；
所述动盘端盖制动组件包括动盘、摩擦盘、前端盖和压缩弹簧；所述前端盖固定安装在壳体开口端，且前端盖具有中心通孔，中心通孔内安装有用于支撑输出轴的轴承；
所述摩擦盘安装在输出轴上，且能够与输出轴同步转动；
所述动盘安装在壳体内，并处于螺线管与摩擦盘之间；所述动盘与壳体的配合部位安装有平行于输出轴轴向的限位柱；所述限位柱限制动盘轴向转动；所述动盘能够沿限位柱轴向移动；
所述压缩弹簧安装在壳体内，且压缩弹簧轴线与输出轴轴向平行；所述压缩弹簧能够向动盘提供驱动力，使动盘与摩擦盘紧密接触；
当所述螺线管通电时，在动盘产生的磁场力能够克服压缩弹簧对动盘的驱动力而吸附动盘，使动盘与摩擦盘分离。
进一步的优选方案，所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述摩擦盘与所述输出轴采用方型面配合，使摩擦盘能够随输出轴旋转，也能够沿输出轴轴向窜动。
进一步的优选方案，所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述动盘具有轴向中心通孔，动盘通过中心通孔套在输出轴上且不与输出轴接触；动盘边缘具有多个弧形凹槽，用于与限位柱约束；限位柱限制动盘的转动和径向移动自由度。
进一步的优选方案，所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述动盘和所述前端盖朝向摩擦盘的一面上采用卡槽配合方式安装有摩擦环，所述摩擦环用于与摩擦盘接触。
进一步的优选方案，所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述壳体内设有安装压缩弹簧的腔体，腔体底部放置有调整垫片，用于调节压缩弹簧的压缩预紧力。
进一步的优选方案，所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：多个所述压缩弹簧在壳体中沿周向均匀分布。
进一步的优选方案，所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述摩擦盘上开有若干减重孔。
有益效果
本实用新型提出一种高可靠电磁式失电制动器，主要包括电磁铁组件、动盘端盖制动组件、输出轴；该制动器通电后，电磁铁组件产生的磁场力将动盘吸附，通过型面配合的摩擦盘可随转轴高速旋转，处于解制动状态；制动器断电后，动盘被弹簧弹出，并通过摩擦环将摩擦盘抱死，输出轴处于制动状态。本实用新型通过电磁铁组件和弹簧配合的机械方式实现制动与解制动状态转换，能在宽温度范围内工作，支持转轴高转速随动。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1：电磁式失电制动器示意图；
图2：图1的纵向剖视图；
图3：图1的斜向剖视图；
图4：摩擦盘与输出轴示意图；
图5：图4的剖视图；
图6：动盘示意图；
图7：图6的剖视图；
图8：前端盖剖视图；
图9：动盘限位导向结构示意图；
其中：1-壳体，2-限位柱，3-前端盖，4-摩擦环，5-摩擦盘，6-输出轴，7-螺线管，8-动盘，9-摩擦环，10-螺线管骨架，11-调整垫片，12-弹簧，13-轴承，14-轴承，15-防尘盖。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型实现了电磁式制动器支持高转速随动且工作温度范围宽的失电制动功能。
如图1～图3所示，本实施例中的高可靠电磁式失电制动器，包括电磁铁组件、动盘端盖制动组件、输出轴。
所述电磁铁组件包括壳体和螺线管；所述壳体内部有环形的空腔，所述螺线管安装在壳体环形空腔内；所述壳体具有用于与输出轴配合的中心轴向通孔，并在轴向通孔外端安装有用于支撑输出轴的轴承。
所述动盘端盖制动组件包括动盘、摩擦盘、前端盖和压缩弹簧；所述前端盖固定安装在壳体开口端，且前端盖具有中心通孔，中心通孔内安装有用于支撑输出轴的轴承。
所述摩擦盘安装在输出轴上，所述摩擦盘与所述输出轴采用方型面配合，使摩擦盘能够随输出轴旋转，也能够沿输出轴轴向窜动。
所述动盘安装在壳体内，并处于螺线管与摩擦盘之间；所述动盘与壳体的配合部位安装有平行于输出轴轴向的限位柱；所述限位柱限制动盘轴向转动；所述动盘能够沿限位柱轴向移动；所述动盘具有轴向中心通孔，动盘通过中心通孔套在输出轴上且不与输出轴接触；动盘边缘沿周向均布有四个弧形凹槽，用于与限位柱约束；限位柱限制动盘的转动和径向移动自由度。
所述壳体内设有安装压缩弹簧的腔体，压缩弹簧放置在腔体内，且压缩弹簧轴线与输出轴轴向平行；腔体底部放置有调整垫片，用于调节压缩弹簧的压缩预紧力；所述压缩弹簧能够向动盘提供驱动力，使动盘与摩擦盘紧密接触。
所述动盘和所述前端盖朝向摩擦盘的一面上采用卡槽配合方式安装有摩擦环，所述摩擦环用于与摩擦盘接触。
当所述螺线管通电时，在动盘产生的磁场力能够克服压缩弹簧对动盘的驱动力而吸附动盘，使动盘与摩擦盘分离。
从图1至图3可以看出，该电磁式失电制动器输出轴6通过轴承13和轴承14支承在壳体1与前端盖3上，通过这样的旋转副结合使得制动器输出轴具备了高速随动旋转的功能。
从图4和图5可以看出，输出轴6与摩擦盘5通过方型面结合，摩擦盘5可以随输出轴6旋转，也可以在输出轴6轴向窜动，符合传统电磁失电制动器摩擦盘的运动方式。
结合图2整体结构图和图9动盘限位导向结构可知，动盘8放置在壳体1的阶梯端面内，动盘8靠限位柱2限制其在壳体1中径向运动和转动且能引导其轴向运动，在动盘8与壳体1之间，通过经调整垫片11实现预紧力调校后的弹簧12将动盘8推向前端盖3的方向，此时摩擦盘5受到固定安装在动盘8上的摩擦环9和前端盖3上的摩擦环4的挤压，当外界传递给输出轴6带动摩擦盘5有旋转运动的扭矩时，摩擦盘5与摩擦环9及摩擦环4间产生反向扭矩，实现制动功能；当给该制动器螺线管7通以一定大小的电压，螺线管7产生的磁场力将动盘8吸附，摩擦盘5被释放，实现通电解制动功能。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：包括电磁铁组件、动盘端盖制动组件、输出轴；
所述电磁铁组件包括壳体和螺线管；所述壳体内部有环形的空腔，所述螺线管安装在壳体环形空腔内；所述壳体具有用于与输出轴配合的中心轴向通孔，并在轴向通孔外端安装有用于支撑输出轴的轴承；
所述动盘端盖制动组件包括动盘、摩擦盘、前端盖和压缩弹簧；所述前端盖固定安装在壳体开口端，且前端盖具有中心通孔，中心通孔内安装有用于支撑输出轴的轴承；
所述摩擦盘安装在输出轴上，且能够与输出轴同步转动；
所述动盘安装在壳体内，并处于螺线管与摩擦盘之间；所述动盘与壳体的配合部位安装有平行于输出轴轴向的限位柱；所述限位柱限制动盘轴向转动；所述动盘能够沿限位柱轴向移动；
所述压缩弹簧安装在壳体内，且压缩弹簧轴线与输出轴轴向平行；所述压缩弹簧能够向动盘提供驱动力，使动盘与摩擦盘紧密接触；
当所述螺线管通电时，在动盘产生的磁场力能够克服压缩弹簧对动盘的驱动力而吸附动盘，使动盘与摩擦盘分离。
2.根据权利要求1所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述摩擦盘与所述输出轴采用方型面配合，使摩擦盘能够随输出轴旋转，也能够沿输出轴轴向窜动。
3.根据权利要求1所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述动盘具有轴向中心通孔，动盘通过中心通孔套在输出轴上且不与输出轴接触；动盘边缘具有多个弧形凹槽，用于与限位柱约束；限位柱限制动盘的转动和径向移动自由度。
4.根据权利要求1所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述动盘和所述前端盖朝向摩擦盘的一面上采用卡槽配合方式安装有摩擦环，所述摩擦环用于与摩擦盘接触。
5.根据权利要求1所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述壳体内设有安装压缩弹簧的腔体，腔体底部放置有调整垫片，用于调节压缩弹簧的压缩预紧力。
6.根据权利要求1所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：多个所述压缩弹簧在壳体中沿周向均匀分布。
7.根据权利要求1所述一种高可靠电磁式失电制动器，其特征在于：所述摩擦盘上开有若干减重孔。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112704401A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-04-27 | 浙江炊大王炊具有限公司 | 一种匀速摩擦恒温供热锅 |
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- 2019-11-22 CN CN201922038753.2U patent/CN211009660U/zh not_active Expired - Fee Related
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