CN215420026U - 一种集成失电制动的盘式电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成失电制动的盘式电机结构，涉及电机技术领域，其技术方案要点是：包括定子盘一、转子盘、转轴以及定子盘二，所述转子盘位于定子盘一与定子盘二之间，所述转轴安转于转子盘上，且转轴两端分别转动穿设过定子盘一与定子盘二；所述转子盘两侧均设有转子制动片，所述定子盘一与定子盘二上均活动安装有制动盘，且两所述制动盘均通过弹性件与定子盘一与定子盘二连接，所述弹性件不受力时，两所述制动盘分别抵触于两个转子制动片上，以给转子盘提供制动。本实用新型不仅体积小，而且制动半径大，制动转矩大，双边均能提供制动，制动力矩更为稳定，具有提高制动效果的优点。

Description

一种集成失电制动的盘式电机结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地说，它涉及一种集成失电制动的盘式电机结构。

背景技术

盘式电机又叫碟式电机，具有体积小、重量轻、效率高的特点，一般电机的转子和定子是里外套着装的，盘式电机为了薄，定子在平的基板上，转子是盖在定子上的，一般定子是线圈，转子是永磁体或粘有永磁体的圆盘。

如授权公告号为CN202721552U，公告日为2013.02.06的中国专利公开了一种电机失电制动结构，包括电机的机壳与端盖，位于机壳与端盖之间的转子，位于机壳内壁与转子配合的定子，以及分别位于转子轴与端盖上的刹车片组，所述转子具有外锥面，所述定子具有内锥面，所述外锥面与所述内锥面锥度相匹配，所述转子轴上还设有弹簧，弹簧位于转子与端盖之间。

通过电磁力与弹簧弹力的作用，能够带动刹车片组分开，使得电机进行正常旋转，在电机断电后，电磁力小时，弹簧的弹力带动转子复位，使刹车片组粘附在转子的转轴处进行制动。但是整体体积较大，制动器在转子轴上，制动效果较差，导致制动的半径较大，影响了制动转矩。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种集成失电制动的盘式电机结构，不仅体积小，而且制动半径大，双边均能制动，制动力矩更为稳定，具有提高制动便捷性的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种集成失电制动的盘式电机结构，包括定子盘一、转子盘、转轴以及定子盘二，所述转子盘位于定子盘一与定子盘二之间，所述转轴安转于转子盘上，且转轴两端分别转动穿设过定子盘一与定子盘二；所述转子盘两侧均设有转子制动片，所述定子盘一与定子盘二上均活动安装有制动盘，且两所述制动盘均通过弹性件与定子盘一与定子盘二连接，所述弹性件不受力时，两所述制动盘分别抵触于两个转子制动片上，以给转子盘提供制动。

进一步设置：所述弹性件设置为复位弹簧，所述制动盘远离转子制动片的表面上设置有导向柱，所述复位弹簧套设于导向柱上，且所述复位弹簧的两端分别连接于制动盘与定子盘一或定子盘二的内壁上。

进一步设置：所述导向柱沿制动盘的圆周方向均匀设置有多个，所述复位弹簧一一对应于导向柱设置有多个。

进一步设置：所述定子盘一与定子盘二的壳体上均开设有供导向柱插接的导向口，所述导向口与导向柱对应插接。

进一步设置：所述制动盘包括与转子制动片对位的导磁制动片、与导磁制动片远离转子制动片的一侧连接的定子制动片以及环绕于导磁制动片外的制动解锁绕组，两所述制动盘的制动解锁绕组分别固定于定子盘一与定子盘二的壳体上，所述弹性件设置于定子制动片远离导磁制动片的表面上。

进一步设置：两所述制动盘的制动解锁绕组的磁性相反，且磁路处于同一轴向上。

进一步设置：所述转子盘包括与转轴连接的转子导磁芯以及分别阵列于转子导磁芯两表面上的转子磁阵一与转子磁阵二，所述转子导磁芯两表面上均开设有让位槽，所述转子磁针一与转子磁针二分别安装于两个让位槽内，所述转子制动片安装于转子导磁芯位于让位槽外部的边沿处，且所述转子制动片远离转子导磁芯的表面高度高于转子磁阵一、二远离转子导磁芯的表面高度。

进一步设置：所述定子盘一包括电机壳体一与安装于电机壳体一内的定子绕组一，所述定子盘二包括电机壳体二与安装于电机壳体二内的定子绕组二，所述电机壳体一与电机壳体二相互对接并在内部形成供制动盘与转子盘安装的容纳空间，所述转轴两端分别穿过电机壳体一与电机壳体二外，所述定子绕组一与定子绕组二分别与转子磁阵一与转子磁针二对位。

进一步设置：所述定子盘一与定子盘二的磁路串联设置，所述定子绕组一与定子绕组二形成的磁路方向一致。

进一步设置：所述电机壳体一与电机壳体二供转轴转过的位置处分别设有轴承一与轴承二。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比，具有以下优点：

1、通过转子制动片与两个制动盘的配合，能够在制动时，将制动盘作用在转子制动片上，以对转子盘进行制动，提高制动半句以及制动转矩，并且采用两个制动盘同步对转子盘两侧进行制动，制动力矩更为稳定，具有提高制动效果的优点；

2、通过采用定子盘一与定子盘二来配合转子盘，结构简单，减少整体体积，并且能够抵消轴向力，降低轴线窜动，增加电机寿命；

3、通过多个复位弹簧与导向柱的配合，能够在电机转动时产生均匀的弹力，以提高制动盘移动的稳定性，方便在失电时快速进行制动；

4、通过两个制动解锁绕组的配合，且二者磁路方向相反，减少漏磁，在通电解锁制动时，提高制动解锁合力，减少解锁损耗；

5、通过将定子绕组一与定子绕组二分别设于电机壳体一与电机壳体二上，方便定子绕组一与定子绕组二散热，提高电机电流密度，并且定子绕组一与定子绕组二的磁路串联，使得气隙磁路串联，提高转矩密度，减少不平衡的磁拉力。

附图说明

图1为集成失电制动的盘式电机结构的结构示意图；

图2为集成失电制动的盘式电机结构将定子盘一、转子盘与定子盘二分离的结构示意图；

图3为集成失电制动的盘式电机结构的爆炸示意图；

图4为集成失电制动的盘式电机结构的剖视示意图。

图中：1、定子盘一；11、电机壳体一；12、定子绕组一；13、轴承一；2、转子盘；21、转子导磁芯；211、让位槽；22、转子磁阵一；23、转子磁阵二；3、转轴；4、定子盘二；41、电机壳体二；42、定子绕组二；43、轴承二；5、转子制动片；6、制动盘；61、导向柱；62、导磁制动片；63、定子制动片；64、解锁绕组；7、弹性件；8、导向口。

具体实施方式

参照图1至图4对集成失电制动的盘式电机结构做进一步说明。

一种集成失电制动的盘式电机结构，如图1和图2所示，包括定子盘一1、转子盘2、转轴3以及定子盘二4，转子盘2位于定子盘一1与定子盘二4之间，转轴3安转于转子盘2上，且转轴3两端分别转动穿设过定子盘一1与定子盘二4，通过两个定子配合一个转子，结构紧凑减少体积大小，并且能够抵消轴向力，降低轴线窜动，增加电机寿命。

如图2、图3和图4所示，在转子盘2两侧均固定设有转子制动片5，定子盘一1与定子盘二4上均活动安装有制动盘6，且两个制动盘6均通过弹性件7与定子盘一1与定子盘二4连接，当弹性件7不受力时，两个制动盘6分别抵触于两个转子制动片5上，以给转子盘2提供制动；在电机通电使用产生磁力时，磁力大于弹性件7的弹力，从而带动制动盘6脱离转子制动片5，实现解锁使用。其中，制动时制动盘6直接作用于转子盘2外侧的转子制动片5上，相较于现有技术作用在转轴3上，制动效果更好，且制动的半径大，提高制动转矩，且利用两个制动盘6同步制动，使得双边均能制动，制动力矩更稳定。

如图2、图3和图4所示，定子盘一1包括电机壳体一11与安装于电机壳体一11内的定子绕组一12，定子盘二4包括电机壳体二41与安装于电机壳体二41内的定子绕组二42，电机壳体一11与电机壳体二41相互对接并在内部形成供制动盘6与转子盘2安装的容纳空间，转轴3两端分别穿过电机壳体一11与电机壳体二41外，定子绕组一12与定子绕组二42分别位于转子盘2两侧，利用电机壳一与电机壳二组合形成外壳，结构简单，减少占用体积。其中，定子盘一1与定子盘二4的磁路串联设置，定子绕组一12与定子绕组二42形成的磁路方向一致，使得气隙磁路串联，提高转矩密度，减少不平衡的磁拉力。进一步的，在电机壳体一11与电机壳体二41供转轴3转过的位置处分别固定设有轴承一13与轴承二43，转轴3穿过轴承一13与轴承二43的内圈，以便于减少转轴3与电机壳体连接处的转动摩擦力，便于转轴3稳定转动输出。

如图2、图3和图4所示，转子盘2包括与转轴3连接的转子导磁芯21以及分别阵列于转子导磁芯21两表面上的转子磁阵一22与转子磁阵二23，定子绕组一12与定子绕组二42分别与转子磁阵一22与转子磁阵二23对位，以便于在通电时，同步带动转子盘2转动。其中，转子磁阵一22与转子磁阵二23均由若干个转子磁块绕转子导磁芯21的圆周方向均匀设置，以便于通电时稳定带动转子导磁芯21转动，实现转轴3的转动。为了进一步便于转子导磁芯21转动，在转子导磁芯21两表面上均开设有让位槽211，转子磁针一与转子磁针二分别安装于两个让位槽211内，以便于转子导磁芯21转动，转子制动片5安装于转子导磁芯21位于让位槽211外部的边沿处，制动片远离转子导磁芯21的表面高度高于转子磁阵一22、二远离转子导磁芯21的表面高度，避免转子制动片5受制动盘6制动时对转子磁阵一22、二造成损害，提高电机使用寿命。

如图2、图3和图4所示，制动盘6包括与转子制动片5对位的导磁制动片62、与导磁制动片62远离转子制动片5的一侧连接的定子制动片63以及环绕于导磁制动片62外的制动解锁绕组64，两个制动盘6的制动解锁绕组64分别安装于定子盘一1的电机壳体一11与定子盘二4的电机壳体二41上，弹性件7设置于定子制动片63远离导磁制动片62的表面上，以使得通电时，制动解锁绕组64产生磁吸力将导磁制动片62与定子制动片63进行吸附，从而压缩弹性件7，并使定子制动片63与转子制动片5脱离，实现制动解锁，从而进行转轴3的转动使用。其中，两个制动解锁绕组64的磁路方向相反，且磁路位于同一轴线上，两个制动解锁绕组64的磁性方向分别与定子盘一1以及定子盘二4的磁性相反，且磁路处于同一轴向上，减少漏磁，提高制动解锁合力，采用双绕组相对磁路完成解锁控制，能够减少制动解锁所需要的的能耗，节约能源。

如图2和图3所示，具体的，弹性件7设置为复位弹簧，制动盘6远离转子制动片5的表面上设置有导向柱61，复位弹簧套设于导向柱61上，且复位弹簧的两端分别连接于制动盘6与定子盘一1或定子盘二4的内壁上，以利用复位弹簧提供弹力，方便在失电解除磁力时，由复位弹簧的弹力带动制动盘6抵触于转子制动片5上，进行快速制动，减少制动半径。其中，导向柱61沿制动盘6的圆周方向均匀设置有多个，复位弹簧一一对应于导向柱61设置有多个，以提供多点复位弹力，方便稳定带动制动盘6进行制动。

如图1、图2和图3所示，为了便于制动盘6活动，在定子盘一1与定子盘二4的壳体上均开设有供导向柱61插接的导向口8，导向口8与导向柱61对应插接，导向口8一一对应于导向柱61设置有多个，利用导向口8与导向柱61的插接导向作用，方便制动盘6活动，并且提高制动盘6移动过程中的稳定性，提高制动效果。

工作原理：通电时，定子绕组一12与定子绕组二42在通电的作用下产生磁场，使得转子盘2随即转动，带动转轴3进行转动输出，其线圈发热量小，减少了电机转动过程产生的热量。此时，磁场的磁力大于多个复位弹簧提供的弹力，并且二者的力的方向相反，使得复位弹簧被压缩，双边的制动解锁绕组64同步作业，使得制动盘6快速与转子制动片5分离，实现解锁控制，减少了解锁的能耗。在断电后磁力消失，复位弹簧的弹力解除限制，由弹力提供制动盘6移动并抵触于转子制动片5上，从而对转子盘2进行快速制动，并且两个制动盘6同步进行，快速实现制动，制动力矩稳定，并且制动半径大，提高制动稳定性的效果。通过上述技术方案，本实用新型提供的集成失电制动的盘式电机结构，不仅体积小，而且制动半径大，制动转矩大，双边均能提供制动，制动力矩更为稳定，具有提高制动效果的优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，包括定子盘一(1)、转子盘(2)、转轴(3)以及定子盘二(4)，所述转子盘(2)位于定子盘一(1)与定子盘二(4)之间，所述转轴(3)安转于转子盘(2)上，且转轴(3)两端分别转动穿设过定子盘一(1)与定子盘二(4)；所述转子盘(2)两侧均设有转子制动片(5)，所述定子盘一(1)与定子盘二(4)上均活动安装有制动盘(6)，且两所述制动盘(6)均通过弹性件(7)与定子盘一(1)与定子盘二(4)连接，所述弹性件(7)不受力时，两所述制动盘(6)分别抵触于两个转子制动片(5)上，以给转子盘(2)提供制动。

2.根据权利要求1所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述弹性件(7)设置为复位弹簧，所述制动盘(6)远离转子制动片(5)的表面上设置有导向柱(61)，所述复位弹簧套设于导向柱(61)上，且所述复位弹簧的两端分别连接于制动盘(6)与定子盘一(1)或定子盘二(4)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述导向柱(61)沿制动盘(6)的圆周方向均匀设置有多个，所述复位弹簧一一对应于导向柱(61)设置有多个。

4.根据权利要求2所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述定子盘一(1)与定子盘二(4)的壳体上均开设有供导向柱(61)插接的导向口(8)，所述导向口(8)与导向柱(61)对应插接。

5.根据权利要求1所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述制动盘(6)包括与转子制动片(5)对位的导磁制动片(62)、与导磁制动片(62)远离转子制动片(5)的一侧连接的定子制动片(63)以及环绕于导磁制动片(62)外的制动解锁绕组(64)，所述制动解锁绕组(64)固定于定子盘一(1)与定子盘二(4)的壳体上，所述弹性件(7)设置于定子制动片(63)远离导磁制动片(62)的表面上。

6.根据权利要求5所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，两所述制动解锁绕组(64)的磁路方向相反，且磁路位于同一轴线上。

7.根据权利要求1所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述转子盘(2)包括与转轴(3)连接的转子导磁芯(21)以及分别阵列于转子导磁芯(21)两表面上的转子磁阵一(22)与转子磁阵二(23)，所述转子导磁芯(21)两表面上均开设有让位槽(211)，所述转子磁阵一(22)与转子磁阵二(23)分别安装于两个让位槽(211)内，所述转子制动片(5)安装于转子导磁芯(21)位于让位槽(211)外部的边沿处，且所述转子制动片(5)远离转子导磁芯(21)的表面高度高于转子磁阵一(22)、二远离转子导磁芯(21)的表面高度。

8.根据权利要求1所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述定子盘一(1)包括电机壳体一(11)与安装于电机壳体一(11)内的定子绕组一(12)，所述定子盘二(4)包括电机壳体二(41)与安装于电机壳体二(41)内的定子绕组二(42)，所述电机壳体一(11)与电机壳体二(41)相互对接并在内部形成供制动盘(6)与转子盘(2)安装的容纳空间，所述转轴(3)两端分别穿过电机壳体一(11)与电机壳体二(41)外，所述定子绕组一(12)与定子绕组二(42)分别与转子磁阵一(22)与转子磁阵二(23)对位。

9.根据权利要求8所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述定子盘一(1)与定子盘二(4)的磁路串联设置，所述定子绕组一(12)与定子绕组二(42)形成的磁路方向一致。

10.根据权利要求8所述的一种集成失电制动的盘式电机结构，其特征在于，所述电机壳体一(11)与电机壳体二(41)供转轴(3)转过的位置处分别设有轴承一(13)与轴承二(43)。

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