CN211744243U

CN211744243U - 一种易于散热的带有液体制动的伺服电机

Info

Publication number: CN211744243U
Application number: CN202020527880.9U
Authority: CN
Inventors: 吴正灿; 杨开生; 孙宝球
Original assignee: HANGZHOU AOTAI ELECTRICAL CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Xinli Electrical Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2030-04-10

Abstract

本实用新型公开了一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，包括电机本体、离合器和制动装置，制动装置与电机本体通过离合器连接，所述制动装置包括储液箱、传动轴和叶轮，储液箱内设有减速液，传动轴与储液箱转动连接，传动轴一端与离合器连接，传动轴的另一端穿过储液箱设置在储液箱内，叶轮设置在储液箱内且与传动轴连接。本实用新型提供了一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，避免了固体与固体之间的摩擦，减少了磨损，同时避免了刚性的制动对电机的冲击，制动产生的热量还可以通过制动液快速传递到储液箱上，避免叶轮过热。

Description

一种易于散热的带有液体制动的伺服电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种易于散热的带有液体制动的伺服电机。

背景技术

现有技术中，电机驱动系统制动系统的类型主要有：液压制动以及盘式制动。液压制动：液压制动是对液压泵采取节流或溢流措施，使之在一定压力下排油，从而对与它联接的制动结构产生制动力矩。改变排油的流量和压力，便可对制动力矩进行调节。液压制动系统的主要缺点是：①该制动方式有着良好的低速性能，但仍需一套机械闸制动停车；②液压能转换的热能需要单独的冷却系统进行冷却；③控制阀较多，液压系统复杂，操作维护较困难。盘式制动：盘式制动是通过制动盘与盘式制动器闸衬之间的摩擦，从而得到相应的制动力矩。盘式制动系统的主要缺点是：①制动盘则散热性能差；②制动盘线速度高时易打火，井下使用时存在防爆的问题。因此，急需研制一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，实现液体制动，避免固体与固体之间的摩擦，减少磨损，避免刚性的制动对电机的冲击。

中国专利申请公开号CN105715704A，公开日为2017年12月05日，名称为“液体阻尼式制动系统”，公开了一种液体阻尼式制动系统包括设置在密封齿轮箱内的至少一对相对啮合的齿轮、一个穿出齿轮箱与外部驱动轴连接的齿轮轮轴、齿轮两侧分别设置的流通管道及其穿出齿轮箱与制动液储液箱相连形成的制动液循环通道和至少一个设置在制动液储液箱进液的流通管道上的制动开关阀，通过控制制动开关阀的开闭状态达到减速制动的目的。本实用新型通过将齿轮箱结构改装后应用于制动领域，解决了传统摩擦制动的材料磨损大、制动效果欠佳、制动成本高等问题，有效避免了传统摩擦制动因发热导致的制动失效的现象。但是该专利无法用于电机制动，且制动效果不理想。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中液压制动以及盘式制动的上述不足，提供一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，避免了固体与固体之间的摩擦，减少了磨损，避免了刚性的制动对电机的冲击，同时制动产生的热量还可以通过制动液快速传递到储液箱上，通过散热结构进行快速散热。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，包括电机本体、离合器和制动装置，制动装置与电机本体通过离合器连接，所述制动装置包括储液箱、传动轴和叶轮，储液箱内设有减速液，传动轴与储液箱转动连接，传动轴一端与离合器连接，传动轴的另一端穿过储液箱设置在储液箱内，叶轮设置在储液箱内且与传动轴连接；传动轴上设有散热风扇，散热风扇与传动轴连接，散热风扇对准储液箱。

上述技术方案中，制动装置可以设置在电机本体的尾部，与电机本体的输出轴相对设置，也可以与电机本体的输出轴设置在同一端，输出轴通过传动结构分为两个输出端，一个输出端输出动力，另一个输出端与离合器连接。所述离合器采用现有技术常用的离合器即可。叶轮浸没在制动液中，当电机或电机带动的机械需要制动时，将离合器合上，电机本体带动传动轴转动，进而带动叶轮转动，叶轮在减速液内转动，产生阻力，进而产生制动力对电机进行制动，转速越快，制动力越大。叶轮在减速液内转动进行制动，避免了固体与固体之间的摩擦，减少了磨损，同时避免了刚性的制动对电机的冲击，制动产生的热量还可以通过制动液快速传递到储液箱上，避免叶轮过热。电机减速后再通过其它方式锁紧即可。

作为优选，所述储液箱外设有散热板，散热板与储液箱固定。所述结构可以增加储液箱向外散热的效果。

作为优选，还包括减速机，所述减速机设置在离合器与制动装置之间，传动轴一端与减速机的输出轴连接。所述减速机可以对电机本体的动力进行减速，避免转速过高导致制动装置容易损坏的问题。

作为优选，所述制动装置包括两个传动轴和两个叶轮，传动轴和叶轮一一对应，叶轮与对应的传动轴固定，两个叶轮相对设置且转向相反。所述两个叶轮相对设置在储液箱内，两个叶轮带动的液体流向相反（包括径向和轴向），流体进行对冲消耗能量，进一步增加了制动效果，避免单个叶轮使液体单向流动使制动效果下降。

作为优选，所述减速机包括一个输入轴和两个输出轴，输出轴与传动轴一一对应，输出轴上设有主动齿轮，传动轴上设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。所述结构可以将减速机的动力传输到两个传动轴上，且上述两个输出轴输出转向相反，保证两个传动轴转动方向相反。

作为优选，所述储液箱内设有阻流板，阻流板与储液箱的内侧壁固定；阻流板的长度方向与叶轮的转动平面平行。所述阻流板可以增加减速液在储液箱内流动的阻力，进而增加制动效果。

作为优选，所述叶轮包括轮架和叶片，叶片包括连接部和本体部，轮架与传动轴固定，轮架上设有容纳孔，容纳孔贯穿轮架并延伸至传动轴内，连接部设置在容纳孔内且与容纳孔滑动连接；还包括伸缩驱动器、连接轴承和调节轴；调节轴设置在传动轴内且与传动轴同轴设置，伸缩驱动器的伸缩杆与调节轴连接且连接处设置连接轴承，调节轴靠近叶轮的一端设有沿直径方向倾斜的T型槽，连接部的一端设有与T型槽适配的滑动部，滑动部与T型槽滑动连接。

上述技术方案中，本体部部分设置在容纳孔内，转动时，位于容纳孔外的本体部可以带动液体流动。伸缩驱动器可以采用气缸、油缸、推杆电机、电机驱动的螺杆螺母结构等驱动装置，能够产生伸缩运动即可。伸缩驱动器的伸缩杆与调节轴可以相对转动，且调节轴随着伸缩驱动器的伸缩杆一起移动。需要调节叶片的伸出长度时，改变伸缩驱动器伸出长度，调节轴随之移动，由于叶片的滑动部与T型槽滑动连接，当调节轴移动时，叶片随之伸出或缩回，伸出容纳孔的长度改变，叶片与液体的有效接触面改变，产生的阻力改变，通过对伸缩杆的伸出长度的调节，实现了制动力大小的调节。

作为优选，所述容纳孔的侧壁上设有滑槽，连接部的侧壁上设有与滑槽适配的滑动件。所述滑槽数量为2个，2个滑槽对称布置。所述结构可以保证叶片与轮架连接的可靠性。

作为优选，所述滑槽沿容纳孔周向倾斜。所述结构可以在叶片伸出时，使叶片随着滑槽的倾斜角进行旋转，进而对叶片的朝向进行调整，改变液体的阻力，进而实现制动力的调整，使叶片伸出时，既改变了叶片的有效接触面积，又改变了叶片的角度，达到了双重调节效果，增加了制动力的调节效果。

作为优选，所述轮架包括内圈和外圈，内圈和外圈固定，内圈与传动轴固定，叶片还包括支撑部，本体部设置在连接部与支撑部之间，外圈上设有支撑孔，支撑部与支撑孔适配且滑动连接。所述结构可以对叶片形成两端支撑，保证叶轮叶片的连接强度。

本实用新型的有益效果是：（1）通过液体进行制动，避免了固体与固体之间的摩擦，减少了磨损，同时避免了刚性的制动对电机的冲击，制动产生的热量还可以通过制动液快速传递到储液箱上，避免叶轮过热；（2）两个叶轮相对设置在储液箱内，两个叶轮转动液体流向相反，流体进行对冲消耗能量，进一步增加了制动效果，避免单个叶轮使液体单向流动使制动效果下降；（3）利用传动轴上的动力进行散热，增加散热效果；（4）可以实现制动力大小的调节；（5）制动力调节时，既改变了叶片的有效接触面积，又改变了叶片的角度，达到了双重调节效果，增加了制动力的调节效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中叶轮调节机构的结构示意图；

图3是本实用新型中叶片的结构示意图；

图4是本实用新型中容纳孔的结构示意图；

图5是本实用新型中调节轴的结构示意图。

图中：电机本体1、离合器2、制动装置3、储液箱3.1、传动轴3.2、叶轮3.3、轮架3.3.1、内圈3.3.1.1、外圈3.3.1.2、叶片3.3.2、连接部3.3.2.1、本体部3.3.2.2、支撑部3.3.2.3、滑动部3.3.2.4、滑动件3.3.2.5、阻流板3.4、散热板3.5、容纳孔3.6、滑槽3.7、支撑孔3.8、减速机4、主动齿轮5、从动齿轮6、散热风扇7、伸缩驱动器8、连接轴承9、调节轴10、T型槽10.1。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，包括电机本体1、离合器2、制动装置3、减速机4，离合器2与电机本体1的尾部的输出轴连接，减速机4设置在离合器2与制动装置3之间；制动装置3包括储液箱3.1、两个传动轴3.2和两个叶轮3.3，储液箱3.1内设有减速液，传动轴3.2与储液箱3.1转动连接，传动轴3.2的一端穿过储液箱3.1设置在储液箱3.1内，叶轮3.3设置在储液箱3.1内且与传动轴3.2连接。传动轴3.2和叶轮3.3一一对应，叶轮3.3与对应的传动轴3.2固定，两个叶轮3.3相对设置且转向相反。

所述储液箱3.1内设有阻流板3.4，阻流板3.4与储液箱3.1的内侧壁固定；阻流板3.4的长度方向与叶轮3.3的转动平面平行。所述储液箱3.1外设有散热板3.5，散热板3.5与储液箱3.1固定。传动轴3.2上设有散热风扇7，散热风扇7与传动轴3.2连接，减速机4包括一个输入轴和两个输出轴，输出轴与传动轴3.2一一对应，输出轴上设有主动齿轮5，传动轴3.2上设有从动齿轮6，主动齿轮5与从动齿轮6啮合；

上述技术方案中，制动装置3可以设置在电机本体1的尾部，与电机本体1的输出轴相对设置，也可以与电机本体1的输出轴设置在同一端，输出轴通过传动结构分为两个输出端，一个输出端输出动力，另一个输出端与离合器2连接。所述离合器2采用现有技术常用的离合器2即可。叶轮3.3浸没在制动液中，当电机或电机带动的机械需要制动时，将离合器2合上，电机本体1带动传动轴3.2转动，进而带动叶轮3.3转动，叶轮3.3在减速液内转动，产生阻力，进而产生制动力对电机进行制动，转速越快，制动力越大。叶轮3.3在减速液内转动进行制动，避免了固体与固体之间的摩擦，减少了磨损，同时避免了刚性的制动对电机的冲击，制动产生的热量还可以通过制动液快速传递到储液箱3.1上，避免叶轮3.3过热。电机减速后再通过其它方式锁紧即可。所述两个叶轮3.3相对设置在储液箱3.1内，两个叶轮3.3带动的液体流向相反（包括径向和轴向），流体进行对冲消耗能量，进一步增加了制动效果，避免单个叶轮3.3使液体单向流动使制动效果下降。阻流板3.4可以增加减速液在储液箱3.1内流动的阻力，进而增加制动效果。可以利用传动轴3.2上的动力进行散热，增加散热效果。

实施例2：

如图2和图3所示，在实施例1的基础上，所述叶轮3.3包括轮架3.3.1和叶片3.3.2，叶片3.3.2包括连接部3.3.2.1和本体部3.3.2.2，轮架3.3.1与传动轴3.2固定，轮架3.3.1上设有容纳孔3.6，容纳孔3.6贯穿轮架3.3.1并延伸至传动轴3.2内，连接部3.3.2.1设置在容纳孔3.6内且与容纳孔3.6滑动连接；还包括伸缩驱动器8、连接轴承9和调节轴10；调节轴10设置在传动轴3.2内且与传动轴3.2同轴设置，伸缩驱动器8的伸缩杆与调节轴10连接且连接处设置连接轴承9，调节轴10靠近叶轮3.3的一端设有沿直径方向倾斜的T型槽10.1，连接部3.3.2.1的一端设有与T型槽10.1适配的滑动部3.3.2.4，滑动部3.3.2.4与T型槽10.1滑动连接。如图4所示，所述容纳孔3.6的侧壁上设有2个滑槽3.7，2个滑槽3.7对称布置，连接部3.3.2.1的侧壁上设有与滑槽3.7适配的滑动件3.3.2.5。滑槽3.7沿容纳孔3.6周向倾斜。

上述技术方案中，本体部3.3.2.2部分设置在容纳孔3.6内，转动时，位于容纳孔3.6外的本体部3.3.2.2可以带动液体流动。伸缩驱动器8可以采用气缸、油缸、推杆电机、电机驱动的螺杆螺母结构等驱动装置，能够产生伸缩运动即可。伸缩驱动器8的伸缩杆与调节轴10可以相对转动，且调节轴10随着伸缩驱动器8的伸缩杆一起移动。需要调节叶片3.3.2的伸出长度时，改变伸缩驱动器8伸出长度，调节轴10随之移动，由于叶片3.3.2的滑动部3.3.2.4与T型槽10.1滑动连接，当调节轴10移动时，叶片3.3.2随之伸出或缩回，伸出容纳孔3.6的长度改变，叶片3.3.2与液体的有效接触面改变，产生的阻力改变，通过对伸缩杆的伸出长度的调节，实现了制动力大小的调节。倾斜的滑槽3.7可以在叶片3.3.2伸出时，使叶片3.3.2随着滑槽3.7的倾斜角进行旋转，进而对叶片3.3.2的朝向进行调整，改变液体的阻力，进而实现制动力的调整，使叶片3.3.2伸出时，既改变了叶片3.3.2的有效接触面积，又改变了叶片3.3.2的角度，达到了双重调节效果，增加了制动力的调节效果。

实施例3：

如图2所示，在实施例3的基础上，所述轮架3.3.1包括内圈3.3.1.1和外圈3.3.1.2，内圈3.3.1.1和外圈3.3.1.2固定，内圈3.3.1.1与传动轴3.2固定，叶片3.3.2还包括支撑部3.3.2.3，本体部3.3.2.2设置在连接部3.3.2.1与支撑部3.3.2.3之间，外圈3.3.1.2上设有支撑孔3.8，支撑部3.3.2.3与支撑孔3.8适配且滑动连接。所述结构可以对叶片3.3.2形成两端支撑，保证叶轮3.3叶片3.3.2的连接强度。

本实用新型的有益效果是：通过液体进行制动，避免了固体与固体之间的摩擦，减少了磨损，同时避免了刚性的制动对电机的冲击，制动产生的热量还可以通过制动液快速传递到储液箱上，避免叶轮过热；两个叶轮相对设置在储液箱内，两个叶轮转动液体流向相反，流体进行对冲消耗能量，进一步增加了制动效果，避免单个叶轮使液体单向流动使制动效果下降；利用传动轴上的动力进行散热，增加散热效果；可以实现制动力大小的调节；制动力调节时，既改变了叶片的有效接触面积，又改变了叶片的角度，达到了双重调节效果，增加了制动力的调节效果。

Claims

1.一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，包括电机本体、离合器和制动装置，制动装置与电机本体通过离合器连接，所述制动装置包括储液箱、传动轴和叶轮，储液箱内设有减速液，传动轴与储液箱转动连接，传动轴一端与离合器连接，传动轴的另一端穿过储液箱设置在储液箱内，叶轮设置在储液箱内且与传动轴连接；传动轴上设有散热风扇，散热风扇与传动轴连接，散热风扇对准储液箱。

2.根据权利要求1所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述储液箱外设有散热板，散热板与储液箱固定。

3.根据权利要求1所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，还包括减速机，所述减速机设置在离合器与制动装置之间，传动轴一端与减速机的输出轴连接。

4.根据权利要求3所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述制动装置包括两个传动轴和两个叶轮，传动轴和叶轮一一对应，叶轮与对应的传动轴固定，两个叶轮相对设置且转向相反。

5.根据权利要求4所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述减速机包括一个输入轴和两个输出轴，输出轴与传动轴一一对应，输出轴上设有主动齿轮，传动轴上设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述储液箱内设有阻流板，阻流板与储液箱的内侧壁固定；阻流板的长度方向与叶轮的转动平面平行。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述叶轮包括轮架和叶片，叶片包括连接部和本体部，轮架与传动轴固定，轮架上设有容纳孔，容纳孔贯穿轮架并延伸至传动轴内，连接部设置在容纳孔内且与容纳孔滑动连接；还包括伸缩驱动器、连接轴承和调节轴；调节轴设置在传动轴内且与传动轴同轴设置，伸缩驱动器的伸缩杆与调节轴连接且连接处设置连接轴承，调节轴靠近叶轮的一端设有沿直径方向倾斜的T型槽，连接部的一端设有与T型槽适配的滑动部，滑动部与T型槽滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述容纳孔的侧壁上设有滑槽，连接部的侧壁上设有与滑槽适配的滑动件。

9.根据权利要求8所述的一种易于散热的带有液体制动的伺服电机，其特征是，所述滑槽数量为2个，2个滑槽对称布置。