CN212657146U - 杠杆式电磁制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杠杆式电磁制动器，包括壳体及设于所述壳体内的电磁驱动机构和杠杆式制动机构，外部运动轴穿设于壳体，杠杆式制动机构包括杠杆机构和制动滑块；电磁驱动机构的动力输出端与杠杆机构的动力输入端配合，电磁驱动机构驱动杠杆机构运动，杠杆机构的动力输出端与制动滑块连接，制动滑块沿外部运动轴的周向设置，杠杆机构推动制动滑块滑动以使制动滑块制动外部运动轴。该杠杆式电磁制动器目的是解决传统电磁制动器制动时制动力矩小的问题。

Description

杠杆式电磁制动器

技术领域

本实用新型属于机械设备制动技术领域，具体涉及一种杠杆式电磁制动器。

背景技术

制动器是用于使运动部件实现减速、停止或保持停止状态等功能的装置，在机器设备上的使用极其广泛。按驱动方式可分为电磁式和液压式两大类，目前使用的电磁制动器由衔铁、摩擦块、电磁铁和弹簧组成，由电磁铁控制衔铁与摩擦块的离合，从而达到制动的目的。此类电磁制动器一直存在制动力矩小、噪音大、产热高、工作效率低等问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是传统的电磁制动器制动时制动力矩小。

(二)技术方案

本实用新型提供了一种杠杆式电磁制动器，包括壳体及设于所述壳体内的电磁驱动机构和杠杆式制动机构，外部运动轴穿设于所述壳体，所述杠杆式制动机构包括杠杆机构和制动滑块；所述电磁驱动机构的动力输出端与所述杠杆机构的动力输入端配合，所述电磁驱动机构驱动所述杠杆机构运动，所述杠杆机构的动力输出端与所述制动滑块连接，所述制动滑块沿所述外部运动轴的周向设置，所述杠杆机构推动所述制动滑块滑动以使所述制动滑块制动所述外部运动轴。

可选的，所述杠杆机构包括长杆、第一短杆、第二短杆和第三短杆；所述电磁驱动机构的动力输出端与所述长杆配合，所述第一短杆的第一端与所述长杆活动连接，所述第二短杆的第一端、所述第三短杆的第一端分别与所述第一短杆的第二端活动连接，所述第三短杆的第二端与所述制动滑块活动连接。

可选的，所述长杆与所述第一短杆之间形成的角尖朝向所述外部运动轴的夹角大于90°。

可选的，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体形成安装空间，所述电磁驱动机构和所述杠杆式制动机构设置于所述安装空间内；所述第二壳体的内壁上设有限位挡板，用于限位所述制动滑块。

可选的，所述杠杆式电磁制动器还包括固定块和固定环，所述长杆的第一端通过所述固定块安装在所述第二壳体的内壁上，所述第二短杆的第二端与所述固定环活动连接。

可选的，所述制动滑块与所述固定环之间设有拉簧，所述拉簧的一端连接所述制动滑块，所述拉簧的另一端连接所述固定环。

可选的，所述制动滑块包括摩擦片和滑块，所述摩擦片呈弧形且与所述滑块固定连接为一体。

可选的，所述杠杆式电磁制动器还包括轴套，所述轴套穿设于所述壳体且套设于所述动力输出轴，多个所述制动滑块沿所述轴套的周向设置，所述摩擦片工作时其弧面与所述轴套表面接触。

可选的，所述轴套内部开设有键槽，用于装配所述外部运动轴。

可选的，所述电磁驱动机构包括电磁铁、弹簧和衔铁，所述弹簧设于所述电磁铁与所述衔铁之间，通电时所述电磁铁克服所述弹簧的弹力吸附所述衔铁，断电时所述弹簧的弹力推动所述衔铁运动，所述衔铁推动所述杠杆机构运动。

可选的，多个所述杠杆式制动机构呈对称式均匀分布。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的杠杆式电磁制动器通过电磁驱动机构产生的驱动力通过电磁驱动机构的动力输出端传递给杠杆机构的动力输入端，杠杆机构的动力输出端与制动滑块连接，通过杠杆机构将动力传递给制动滑块，制动滑块沿外部运动轴的周向设置，动力会推动制动滑块靠近外部运动轴，实现对外部运动轴的制动。在使用时将该杠杆式电磁制动器安装在电机后端或其他动力输出轴外部，当电机断电停止时，电磁驱动机构产生的推力经由杠杆机构放大，在相同功率下，杠杆式电磁制动器产生的制动力矩是一般电磁制动器的数倍，进而产生较大的制动力矩，使外部运动轴停止转动。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的杠杆式电磁制动器工作状态时的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的杠杆式电磁制动器的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的杠杆式电磁制动器中的第二壳体的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的杠杆式电磁制动器中的第一壳体的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的杠杆式电磁制动器中的制动滑块的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的杠杆式电磁制动器中的固定环的结构示意图。

图中：11、第一壳体；111、安装凸缘；112、线圈槽；113、第一通孔；114、弹簧限位孔；12、线圈；13、弹簧；14、轴套；141、键槽；15、衔铁；21、第二壳体；211、滑道凸块；212、限位挡板；213、阶梯孔；214、散热孔；22、固定块；23、固定环；231、拉簧安装孔；232短杆连接凸块；233、固定环安装凸块；24、长杆；25、第一短杆；26、第二短杆；27、第三短杆；28、制动滑块；28a、摩擦片；28b、滑块；281、摩擦弧面；282、拉簧安装孔；283、短杆连接凸块；284、分力孔；29、拉簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了包括壳体及设于壳体内的电磁驱动机构和杠杆式制动机构，外部运动轴穿设于壳体，杠杆式制动机构包括杠杆机构和制动滑块；电磁驱动机构的动力输出端与杠杆机构的动力输入端配合，电磁驱动机构驱动杠杆机构运动，杠杆机构的动力输出端与制动滑块连接，制动滑块28沿外部运动轴的周向设置，杠杆机构推动制动滑块28滑动以使制动滑块28制动外部运动轴。

在该实施方式中，电磁驱动机构的动力输出端与杠杆机构的动力输入端的配合方式有多种，在此不做具体限定，可以是固定连接、活动连接、表面接触以及在电磁驱动机构无动力输出时无接触、在电磁驱动机构有动力输出时开始接触，通过电磁驱动机构产生的驱动力通过电磁驱动机构的动力输出端传递给杠杆机构的动力输入端，杠杆机构的动力输出端与制动滑块连接，通过杠杆机构将动力传递给制动滑块28，制动滑块28沿外部运动轴的周向设置，动力会推动制动滑块28靠近外部运动轴，实现对外部运动轴的制动。

在使用时将该杠杆式电磁制动器安装在电机后端或其他动力输出轴外部，当电机断电停止时，电磁驱动机构产生的推力经由杠杆机构放大，在相同功率下，杠杆式电磁制动器产生的制动力矩是一般电磁制动器的数倍，进而产生较大的制动力矩，使外部运动轴停止转动。

对于电磁驱动机构的类型不做具体限定，只要能够通过电磁感应产生驱动力即可。

在一些可选的实施例中，如图1所示，杠杆机构包括长杆24、第一短杆25、第二短杆26和第三短杆27；电磁驱动机构的动力输出端与长杆24配合，第一短杆25的第一端与长杆24活动连接，第二短杆26的第一端、第三短杆27的第一端分别与第一短杆25的第二端活动连接，第三短杆27的第二端与制动滑块28活动连接。

在该实施方式中，如图1所示，第一短杆25的一端与长杆24的中部销钉连接，第一短杆25的另一端分别与第二短杆26、第三短杆27销钉连接，其中第二短杆26与固定环22销钉连接，第三短杆27与制动滑块28销钉连接；具体地，第一短杆25可与距离长杆24支点任意远处连接，以获得不同放大倍数的驱动力。

在一些可选的实施例中，如图1所示，长杆24与第一短杆25之间形成的角尖朝向外部运动轴的夹角大于90°。该夹角大于90°能够使得长杆24对第一短杆25产生的压力转化为推力时，将该推力更多地作用在第三短杆27上，由第三短杆27推动制动滑块28滑动，取得更好的制动效果。

在该实施方式中，利用杠杆原理使杠杆平衡的两力都在支点一端，支点不需要在杠杆两端，可以在杠杆的一端。

在一些可选的实施例中，如图2、3所示，壳体包括第一壳体11和第二壳体21，第一壳体11和第二壳体21形成安装空间，电磁驱动机构和杠杆式制动机构设置于安装空间内；第二壳体21的内壁上设有限位挡板212，用于限位制动滑块28。

具体地，如图3所示，第二壳体21呈中空柱状，顶部(图示方向)为开口，底部(图示方向)的中心处开设阶梯孔213，用于安装外部运动轴，在阶梯孔213的的切线方向平行设有用于限制制动滑块28的运动方向的两个限位挡板212，在两个限位挡板212之间设置一个或多个滑道凸块211，用于制动滑块28的滑动，制动滑块28的底部开设与其相适配的凹槽，安装时将凹槽卡接在滑道凸块211上；可在第二壳体21的四周铸造安装部分，不限制于在第一壳体11上设置安装凸缘111用于杠杆式电磁制动器的安装。第一壳体11可以是平板盖状，具体形状不做限定。

可选地，如图2所示，第二壳体21上开设散热孔214，用于制动过程的散热，或将第二壳体21的外壁铸造成易散热结构。

可选地，第二壳体21的内部设置沉槽，用于限制制动滑块20偏离，可用来替换用于限制制动滑块28偏离的限位挡板212。

如图4所示，第一壳体11上设有安装凸缘111、线圈槽112、第一通孔113和弹簧限位孔114。其中，安装凸缘111用于第一壳体11与第二壳体21之间的装配，线圈槽112用于安装线圈12，第一通孔113用于外部运动轴的穿设，弹簧限位孔114用于安装弹簧13。

具体地，安装凸缘111沿周向设有四个对称分布的螺纹孔，用于第一壳体11与第二壳体21的紧固连接。

在一些可选的实施例中，如图1所示，杠杆式电磁制动器还包括固定块22和固定环23，长杆24的第一端通过固定块22安装在第二壳体21的内壁上，第二短杆23的第二端与固定环23活动连接。

具体地，如图6所示，固定环23上设有拉簧安装孔231、短杆连接凸块232以及固定环安装凸块233；拉簧安装孔231用于将拉簧29的一端安装在固定环23上，短杆连接凸块232用于将第二短杆26与固定环23连接，固定环安装凸块233用于将固定环23与第二壳体21紧固连接。

在一具体的实施方式中，杠杆式电磁制动器中可不设固定环23、长杆24，通过连杆直接与制动滑块28相连，中间不设置多根连杆，在第二壳体21内壁铸造或设置用于安装拉簧29的拉簧孔即可。

在一些可选的实施例中，如图1、3所示，制动滑块28与固定环23之间设有拉簧29，拉簧29的一端与连接制动滑块28，拉簧29的另一端连接固定环23。

具体地，如图1、5所示，拉簧29用于控制制动滑块28在限位挡板212内来回运动，拉簧29的一端与固定环23连接，拉簧29的另一端与制动滑块28连接，制动滑块28可设置为类梯形结构，朝向轴套14的下底设置成与轴套14的外壁相适配的内凹圆弧面，拉簧29可设置多个或单个，安装在第二壳体21内的任意位置。可在制动滑块28上开设安装孔，将拉簧29的另一端穿设该安装孔与制动滑块28连接。

在一些可选的实施例中，如图5所示，制动滑块28包括摩擦片28a和滑块28b，摩擦片28a呈弧形且与滑块28b固定连接为一体。

在该实施方式中，摩擦片28a包括摩擦弧面281，滑块28b包括拉簧安装孔282、短杆连接凸块283和分力孔284，拉簧安装孔282用于安装拉簧29一端的固定安装在制动滑块28上，短杆连接凸块283用于将第三短杆27的第二端活动连接在制动滑块28上。

可选地，如图5所示，滑块28b沿厚度方向开设有分力孔284。具体地，滑块28b的厚度方向是指与摩擦弧面281的径向垂直的方向，分力孔284的作用是将制动滑块28受到的力分散到整个摩擦弧面281。

具体地，摩擦片28a与滑块28b可通过粘合、螺钉连接、镶嵌等不同方式固定为一体，不限制于某一种固定连接方式。

可选地，摩擦片28a为耐磨树脂。该耐磨树脂的耐磨性好、产热低。摩擦片28a也可以为金属粉末与耐磨树脂混合物以及除此之外的复合耐磨材料。

在一些可选的实施例中，如图1所示，杠杆式电磁制动器还包括轴套14，轴套14穿设于壳体且套设于外部运动轴，多个制动滑块28沿轴套14设的周向设置，摩擦片28a工作时其弧面与轴套14表面接触。由于摩擦片28a与轴套14的接触面积较少，因此在制动过程中产生的热量以及噪音较小

可选的，轴套14上开设第二通孔，用于在制动过程中减少摩擦产生的噪音以及散热。

在一些可选的实施例中，如图1所示，轴套14内部开设有键槽141，用于装配外部运动轴。具体地，轴套14内部可通过轮齿、花键等方式与外部输入轴连接。

在一些可选的实施例中，如图1所示，电磁驱动机构包括电磁铁、弹簧13和衔铁15，弹簧13设于电磁铁与衔铁15之间，通电时电磁铁克服弹簧13的弹力吸附衔铁15，断电时弹簧13的弹力推动衔铁15运动，衔铁15推动杠杆机构运动。

在该实施方式中，如图1所示，电磁铁可以是在通电线圈12的作用下产生磁力的外壳盖11，线圈12可以是嵌设在第一壳体11内，衔铁15可以设置成倒L形，衔铁15的上端面应覆盖整个电磁铁的磁轭部分，使电磁铁的磁力尽可能被接受，以产生足够大的初始驱动力，弹簧13的设置可以是在第一壳体11内开设弹簧安装槽，将弹簧13的一端固定在安装槽的底部。杠杆机构在本实用新型实施例中作为一个增力机构，将电磁驱动机构提供的初始驱动力呈几何倍放大，进而产生足够大制动力矩。

在一具体的实施例中，使用时，该杠杆式制动器安装在电机后端或其他动力输出轴外部。当电机通电时，第一壳体11在通电的线圈12的作用下产生磁力，吸附衔铁15，衔铁15受到的磁力克服弹簧13的弹力朝向第一壳体11运动，拉簧29将制动滑块28往外拉离，摩擦片28a与轴套14之间无接触，外部运动轴可正常转动；当电机断电时，磁力消失，弹簧13推动衔铁15朝向第二壳体21运动，衔铁15末端向长杆24施加压力，由于杠杆机构支点固定，故长杆24绕支点往下运动，长杆24产生的压力经过第一短杆25、第二短杆26和第三短杆27转变为推力传递至制动滑块28，制动滑块28克服拉簧29的拉力向前运动至摩擦片28a与轴套14紧密接触，从而产生摩擦力矩，使机器在较短的时间内停止转动。

在一些可选的实施例中，如图1所示，多个杠杆式制动机构呈对称式均匀分布。在一具体的实施例中，杠杆式制动机构为两个，对称分布可以使得对于轴套14的推力更加均匀，有利于安装在轴套14内的外部运动轴的制动。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种杠杆式电磁制动器，其特征在于，包括壳体及设于所述壳体内的电磁驱动机构和杠杆式制动机构，外部运动轴穿设于所述壳体，所述杠杆式制动机构包括杠杆机构和制动滑块(28)；所述电磁驱动机构的动力输出端与所述杠杆机构的动力输入端配合，所述电磁驱动机构驱动所述杠杆机构运动，所述杠杆机构的动力输出端与所述制动滑块连接，所述制动滑块沿所述外部运动轴的周向设置，所述杠杆机构推动所述制动滑块(28)滑动以使所述制动滑块(28)制动所述外部运动轴。

2.根据权利要求1所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述杠杆机构包括长杆(24)、第一短杆(25)、第二短杆(26)和第三短杆(27)；所述电磁驱动机构的动力输出端与所述长杆(24)配合，所述第一短杆(25)的第一端与所述长杆(24)活动连接，所述第二短杆(26)的第一端、所述第三短杆(27)的第一端分别与所述第一短杆(25)的第二端活动连接，所述第三短杆(27)的第二端与所述制动滑块(28)活动连接。

3.根据权利要求2所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述长杆(24)与所述第一短杆(25)之间形成的角尖朝向所述外部运动轴的夹角大于90°。

4.根据权利要求2所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述壳体包括第一壳体(11)和第二壳体(21)，所述第一壳体(11)和所述第二壳体(21)形成安装空间，所述电磁驱动机构和所述杠杆式制动机构设置于所述安装空间内；所述第二壳体(21)的内壁上设有限位挡板(212)，用于限位所述制动滑块(28)。

5.根据权利要求4所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，还包括固定块(22)和固定环(23)，所述长杆(24)的第一端通过所述固定块(22)安装在所述第二壳体(21)的内壁上，所述第二短杆(26)的第二端与所述固定环(23)活动连接。

6.根据权利要求5所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述制动滑块(28)与所述固定环(23)之间设有拉簧(29)，所述拉簧(29)的一端连接所述制动滑块(28)，所述拉簧(29)的另一端连接所述固定环(23)。

7.根据权利要求1所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述制动滑块(28)包括摩擦片(28a)和滑块(28b)，所述摩擦片(28a)呈弧形且与所述滑块(28b)固定连接为一体。

8.根据权利要求7所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，还包括轴套(14)，所述轴套(14)穿设于所述壳体且套设于所述动力输出轴，多个所述制动滑块(28b)沿所述轴套(14)的周向设置，所述摩擦片(28a)工作时其弧面与所述轴套(14)表面接触。

9.根据权利要求8所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述轴套内部开设有键槽，用于装配所述外部运动轴。

10.根据权利要求1所述的杠杆式电磁制动器，其特征在于，所述电磁驱动机构包括电磁铁、弹簧(13)和衔铁(15)，所述弹簧(13)设于所述电磁铁与所述衔铁(15)之间，通电时所述电磁铁克服所述弹簧(13)的弹力吸附所述衔铁(15)，断电时所述弹簧(13)的弹力推动所述衔铁(15)运动，所述衔铁(15)推动所述杠杆机构运动。

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