CN218000228U - 永磁制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁制动器，包括导磁壳体、永磁铁、铁芯、线圈、衔铁及连接法兰，导磁壳体具有第一内凹槽，铁芯嵌设于第一内凹槽内；第一内凹槽的底部设置有与第一内凹槽同心的第二内凹槽，连接法兰用于与第二内凹槽配合装配，连接法兰具有限位端面，限位端面与磁力端之间具有用于限制衔铁轴向行程的间距；线圈缠绕在铁芯上，线圈用于在通电后产生与永磁铁磁场方向相同或相反的磁场。本制动器的导磁壳体开设第一内凹槽并于第一内凹槽内还同心开设有第二内凹槽，以第一内凹槽、第二内凹槽作为定位基准分别对铁芯、永磁铁及连接法兰的径向定位，减少定位件的同时减少误差，提高产品性能，使衔铁和磁轭形成的刹车工作面吻合度高。

Description

永磁制动器

技术领域

本实用新型涉及制动器技术领域，尤其涉及一种永磁制动器。

背景技术

目前的失电制动器在生产实践过程中，被发现有以下问题：

1、轴承装配在制动器的铁芯上，而铁芯需要与永磁铁、永磁铁支架及导磁壳体组合装配，涉及零件较多，导致误差累计较大，进而导致轴承与导磁壳体存在不同心的问题，使得刹车片(衔铁)和磁轭形成的刹车工作面无法完全吻合，严重影响产品性能，一致性差；

2、由于轴承装在铁芯中，铁芯置于永磁铁和永磁铁架上，再装入导磁壳体内部，多个零件只是靠永磁铁的磁力和封装胶水固定，因此轴承受力有限，制动器内部的整体刚度不足，当需要制动的轴向受力过大时，容易导致铁芯、永磁铁架等零件受力移位，从而导致制动器故障。因此，现有失电制动器至少存在上述设计缺陷，存在较大的安全隐患。

实用新型内容

为克服现有技术的缺点，本实用新型目的在于提供一种永磁制动器，以解决背景技术所指出的至少一技术问题。

本实用新型通过以下技术措施实现的，一种永磁制动器，包括导磁壳体、永磁铁、铁芯、线圈、衔铁及连接法兰，

所述导磁壳体具有第一内凹槽，所述铁芯嵌设于所述第一内凹槽内；

所述永磁铁安装于所述导磁壳体和所述铁芯之间且所述永磁铁的两磁极分别与所述导磁壳体和所述铁芯的第一端贴合，所述导磁壳体的开口端面及所述铁芯的第二端形成吸引所述衔铁的磁力端，所述衔铁与所述磁力端具有制动间隙；

所述第一内凹槽的底部设置有与所述第一内凹槽同心的第二内凹槽，所述连接法兰用于与所述第二内凹槽配合装配，所述连接法兰具有限位端面，所述限位端面与所述磁力端之间具有用于限制所述衔铁轴向行程的间距；

所述线圈缠绕在铁芯上，所述线圈用于在通电后产生与永磁铁磁场方向相同或相反的磁场。

作为上述技术方案的进一步改进，所述永磁铁呈环形，或多块所述永磁铁呈环向排布；所述第一内凹槽内设置有用于固定所述永磁铁的隔磁架，并用于使所述永磁铁的外环面与所述第一内凹槽的内壁间隔以及使所述永磁铁的内环面所述连接法兰间隔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述隔磁架包括呈环形的内架体和呈环形的外架体，所述永磁铁设置于所述内架体和所述外架体之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铁芯的第一端的内环面设置有第一台阶构造与所述内架体配合，所述第一台阶构造与所述内架体的外环面以及端面配合进而对所述铁芯径向定位和轴向定位；所述外架体设置有第二台阶构造，用于与所述铁芯的第一端的端面及第一端的外环面配合进而对所述铁芯径向定位和轴向定位，并使得所述铁芯与所述第一内凹槽的内壁具有气隙。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接法兰的连接端与所述导磁壳体之间设置有间隙调整模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述间隙调整模块包括嵌设于所述第二内凹槽内的轴承以及设置于所述轴承和所述衔铁之间的调整垫片，所述调整垫片用于调节所述连接法兰与所述磁力端的间距进而调整所述制动间隙。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接法兰的连接端具有第三台阶构造，所述第三台阶构造的外壁面用于与所述轴承的内环面配合进而对所述连接法兰径向定位，所述第三台阶构造的端面用于与所述调整垫片配合进而对所述连接法兰轴向定位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接法兰的限位端面设置有板簧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导磁壳体和铁芯所形成的磁力端设有高摩擦系数的填充物，所述填充物嵌设在导磁壳体的第一内凹槽的端口的内周壁和铁芯的周缘之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导磁壳体外设置有制动器罩。

本实用新型提供的一种永磁制动器，永磁铁产生的磁场穿过导磁壳体和铁芯，可在导磁壳1和铁芯的开放端形成磁力端，产生吸引力来吸附或拉动衔铁，使衔铁吸附在导磁壳体和铁芯上或与导磁壳体和铁芯形成制动摩擦，达到制动或吸附功效。线圈缠绕在铁芯上，通电可产生一磁场，当该磁场与永磁铁产生的磁场方向相反时，电流产生的磁力会抵消永磁铁吸引衔铁的磁力，达到电控释放控件，而当该磁场与永磁铁产生的磁场方向相同时，电流产生的磁力和永磁铁的磁力共同吸引衔铁，达到增加吸附效果或增加制动效果；

本制动器的导磁壳体开设第一内凹槽并于第一内凹槽内还同心开设有第二内凹槽，以第一内凹槽、第二内凹槽作为定位基准分别对铁芯、永磁铁及连接法兰的径向定位，减少定位件的同时减少误差，提高产品性能一致性，使衔铁和磁轭形成的刹车工作面吻合度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的结构示意图二。

图中附图标记：1、导磁壳体；2、永磁铁；3、铁芯；4、线圈；5、衔铁；6、连接法兰；7、轴承；8、隔磁架；81、外架体；82、内架体；9、板簧；10、制动间隙；11、调整垫片；12、填充物；13、制动器罩。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-2所示，本实施例提供了一种永磁制动器，包括导磁壳体1、永磁铁2、铁芯3、线圈4、衔铁5及连接法兰6，导磁壳体1具有第一内凹槽，铁芯3嵌设于第一内凹槽内；永磁铁2安装于导磁壳体1和铁芯3之间且永磁铁2的两磁极分别与导磁壳体1和铁芯3的第一端贴合，导磁壳体1的开口端面及铁芯3的第二端形成吸引衔铁5的磁力端，衔铁5与磁力端具有制动间隙10；第一内凹槽的底部设置有与第一内凹槽同心的第二内凹槽，连接法兰6用于与第二内凹槽配合装配，连接法兰6具有限位端面，限位端面与磁力端之间具有用于限制衔铁5轴向行程的间距；线圈4缠绕在铁芯3上，线圈4用于在通电后产生与永磁铁2磁场方向相同或相反的磁场。

可以连接的是，连接法兰6具有轴孔以在实际应用中进行套轴组装；

本实用新型工作原理如下：永磁铁2产生的磁场穿过导磁壳体1和铁芯3，可在导磁壳1和铁芯3的开放端形成磁力端，产生吸引力来吸附或拉动衔铁5，使衔铁5吸附在导磁壳体1和铁芯3上或与导磁壳体1和铁芯3形成制动摩擦，达到制动或吸附功效。线圈4缠绕在铁芯3上，通电可产生一磁场，当该磁场与永磁铁2产生的磁场方向相反时，电流产生的磁力会抵消永磁铁2吸引衔铁5的磁力，达到电控释放控件，而当该磁场与永磁铁2产生的磁场方向相同时，电流产生的磁力和永磁铁2的磁力共同吸引衔铁5，达到增加吸附效果或增加制动效果。

本制动器的导磁壳体1开设第一内凹槽并于第一内凹槽内还同心开设有第二内凹槽，以第一内凹槽、第二内凹槽作为定位基准分别对铁芯3、永磁铁2及连接法兰6的径向定位，减少定位件的同时减少误差，提高产品性能一致性，使衔铁5和磁轭形成的刹车工作面吻合度高。

本实施例中，永磁铁22优选为稀土强力磁铁，永磁铁22的厚度方向饱和充磁。

进一步的，永磁铁2呈环形，或多块永磁铁2呈环向排布；第一内凹槽内设置有用于固定永磁铁2的隔磁架8，并用于使永磁铁2的外环面与第一内凹槽的内壁间隔以及使永磁铁2的内环面与连接法兰6间隔。

具体的，隔磁架8包括呈环形的内架体82和呈环形的外架体81，永磁铁2设置于内架体82和外架体81之间；

进一步的，铁芯3的第一端的内环面设置有第一台阶构造与内架体82配合，第一台阶构造与内架体82的外环面以及端面配合进而对铁芯3径向定位和轴向定位；外架体81设置有第二台阶构造，用于与铁芯3的第一端的端面及第一端的外环面配合进而对铁芯3径向定位和轴向定位，并使得铁芯3与第一内凹槽的内壁具有气隙。

本实施例中，连接法兰6的连接端与导磁壳体1之间设置有间隙调整模块，以调整制动间隙10；间隙调整模块包括嵌设于第二内凹槽内的轴承7以及设置于轴承7和衔铁5之间的调整垫片11，轴承7是平面推力球轴承7，起到支顶调整间隙的同时，还利于套轴组装，稳定转动工作，减少跳动，确保失电制动器安全、可靠的工作；同时减少噪音及摩擦，延长使用寿命；调整垫片11放在轴承7和连接法兰6的连接端之间，用于调节连接法兰6与磁力端的间距进而调整制动间隙10；通过改变放置调整垫片11的数量可以把制动间隙10精确调整到规定尺寸范围。由于有轴承7、调整垫片11，由衔铁5和连接法兰6组成的制动片组合永远与导磁壳体1和铁芯3等组成的磁轭保持规定的制动间隙10不会变小，另外可以通过制动器之外的卡簧或台阶轴等限位措施，保证制动间隙10不会变大，这样一来就实现了失电制动器永远保持正确的制动间隙10尺寸，保证了失电制动器安全、可靠的工作，达到制动力矩大，性能稳定，一致性好，能耗低，使用寿命长，能线性调节制动力矩，反应快速的功效。

进一步的，连接法兰6的连接端具有第三台阶构造，第三台阶构造的外壁面用于与轴承7的内环面配合进而对连接法兰6径向定位，第三台阶构造的端面用于与调整垫片11配合进而对连接法兰6轴向定位，基于该定位结构，即可实现对连接法兰6高精度的轴向定位及径向定位，保证制动间隙10、各配合面平整。

在一些实施例中，衔铁5通过板簧9连接法兰6，板簧9为采用高弹性材料的板形弹簧，安装后可产生一定的弹力让衔铁5压贴在法兰6上，保证制动间隙10与连接法兰6的垂直度。

本实施例中，所述导磁壳体1和铁芯3所形成的磁力端还可以设有高摩擦系数的填充物12，填充物12依据实际需要设置，填充物12嵌设在导磁壳体1的内凹槽端口的内周壁和铁芯3的周缘之间。填充物12优选是为来令片或橡胶，填充物12的外端面与导磁壳体1及铁芯3的吸引端面平齐。使用时，填充物12起到增加摩擦，提高制动效果的作用。

进一步的，导磁壳体1外设置有制动器罩13，这时导磁壳体1、铁芯3、衔铁5及连接法兰6均嵌入一壳体内，由该制动器罩13包裹，以满足相应场合使用。

本实用新型的永磁铁2的两极面分别接触导磁壳体1和铁芯3，由于导磁壳体1与铁芯3之间设有气隙，而空气的磁导率近于零，近似于断路，于是导磁壳体1和铁芯3分别将永磁铁2的两极延伸到了制动间隙10的平面上，对衔铁5产生吸引力，作为制动片的衔铁5则相当于导磁壳体1和铁芯3之间的桥梁，将永磁铁2的两极联接起来，形成闭合磁路，同时永磁铁2强大的磁力将衔铁5吸附在导磁壳体1和铁芯3组成的磁轭上产生摩擦力，从而实现制动扭矩(力)。线圈4套在铁芯3上，制动器需要释放时，它在通电之后产生与永磁铁2相反的磁场将作用在衔铁5上的磁力抵消，从而实现制动扭矩(力)的电控释放。线圈4的磁场强度与通过其中的电流强度成正比，也就是说可以通过控制其供电电流的大小来线性控制对永磁铁2的抵消力。当电流从零逐渐加大，使线圈4的磁场强度刚好等于永磁铁2的磁场强度时，衔铁5受力等于零，由板簧9拉回贴到法兰10，制动器完全释放，连接法兰6带动衔铁5进行完全无摩擦阻力旋转，没有任何噪音。而当失电时，线圈4断电，永磁铁2强大的磁力将衔铁5吸附在导磁壳体1和铁芯3组成的磁轭上产生摩擦力，从而实现制动扭矩(力)，达到制动效果。本实用新型还可引申：当所需的制动扭矩(力)要求加大时，调换线圈4电源的正负极，这时线圈4产生的磁场与永磁铁2的磁场方向一样，如此一来，线圈4起到励磁作用，其磁场与永磁铁2磁场的合力作用在衔铁5上，产生的制动扭矩(力)达到加倍的效果，从而实现超小体积、小功率达到超大制动扭矩(力)的制动效能。

以上是对本实用新型优选实施方式进行的阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种永磁制动器，其特征在于，包括导磁壳体(1)、永磁铁(2)、铁芯(3)、线圈(4)、衔铁(5)及连接法兰(6)，

所述导磁壳体(1)具有第一内凹槽，所述铁芯(3)嵌设于所述第一内凹槽内；

所述永磁铁(2)安装于所述导磁壳体(1)和所述铁芯(3)之间且所述永磁铁(2)的两磁极分别与所述导磁壳体(1)和所述铁芯(3)的第一端贴合，所述导磁壳体(1)的开口端面及所述铁芯(3)的第二端形成吸引所述衔铁(5)的磁力端，所述衔铁(5)与所述磁力端具有制动间隙(10)；

所述第一内凹槽的底部设置有与所述第一内凹槽同心的第二内凹槽，所述连接法兰(6)用于与所述第二内凹槽配合装配，所述连接法兰(6)具有限位端面，所述限位端面与所述磁力端之间具有用于限制所述衔铁(5)轴向行程的间距；

所述线圈(4)缠绕在铁芯(3)上，所述线圈(4)用于在通电后产生与永磁铁(2)磁场方向相同或相反的磁场。

2.根据权利要求1所述的永磁制动器，其特征在于，所述永磁铁(2)呈环形，或多块所述永磁铁(2)呈环向排布；所述第一内凹槽内设置有用于固定所述永磁铁(2)的隔磁架(8)，并用于使所述永磁铁(2)的外环面与所述第一内凹槽的内壁间隔以及使所述永磁铁(2)的内环面与所述连接法兰(6)间隔。

3.根据权利要求2所述的永磁制动器，其特征在于，所述隔磁架(8)包括呈环形的内架体(82)和呈环形的外架体(81)，所述永磁铁(2)设置于所述内架体(82)和所述外架体(81)之间。

4.根据权利要求3所述的永磁制动器，其特征在于，所述铁芯(3)的第一端的内环面设置有第一台阶构造与所述内架体(82)配合，所述第一台阶构造与所述内架体(82)的外环面以及端面配合进而对所述铁芯(3)径向定位和轴向定位；所述外架体(81)设置有第二台阶构造，用于与所述铁芯(3)的第一端的端面及第一端的外环面配合进而对所述铁芯(3)径向定位和轴向定位，并使得所述铁芯(3)与所述第一内凹槽的内壁具有气隙。

5.根据权利要求1所述的永磁制动器，其特征在于，所述连接法兰(6)的连接端与所述导磁壳体(1)之间设置有间隙调整模块。

6.根据权利要求5所述的永磁制动器，其特征在于，所述间隙调整模块包括嵌设于所述第二内凹槽内的轴承(7)以及设置于所述轴承(7)和所述衔铁(5)之间的调整垫片(11)，所述调整垫片(11)用于调节所述连接法兰(6)与所述磁力端的间距进而调整所述制动间隙(10)。

7.根据权利要求6所述的永磁制动器，其特征在于，所述连接法兰(6)的连接端具有第三台阶构造，所述第三台阶构造的外壁面用于与所述轴承(7)的内环面配合进而对所述连接法兰(6)径向定位，所述第三台阶构造的端面用于与所述调整垫片(11)配合进而对所述连接法兰(6)轴向定位。

8.根据权利要求1所述的永磁制动器，其特征在于，所述连接法兰(6)的限位端面设置有板簧(9)。

9.根据权利要求1所述的永磁制动器，其特征在于，所述导磁壳体(1)和铁芯(3)所形成的磁力端设有高摩擦系数的填充物(12)，所述填充物(12)嵌设在导磁壳体(1)的第一内凹槽的端口的内周壁和铁芯(3)的周缘之间。

10.根据权利要求1所述的永磁制动器，其特征在于，所述导磁壳体(1)外设置有制动器罩(13)。

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