CN219413331U - 一种制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制动器，包括定子、衔铁、摩擦片以及导线，衔铁位于定子和摩擦片之间，且定子和摩擦片通过螺栓固定连接在所需制动的机构上，定子和摩擦片之间连接有防尘套，在衔铁与定子之间设有弹簧和电磁铁组件，在摩擦片与衔铁之间设有法兰盘，法兰盘沿中心设有凸台，凸台中心开设有第一通孔，在第一通孔内通过柔性阻的尼垫与轴套紧密配合，轴套的中心沿轴向开设有用于连接外部转动轴的第二通孔，摩擦片中心开设有配合外部转动轴连接的第三通孔。本实用新型利用摩擦片和柔性阻尼垫，以柔性连接方式实现制动，从而减小对结构磨损，延长各零部件使用寿命，降低维保成本。

Description

一种制动器

技术领域

本实用新型涉及制动器技术领域，具体是涉及一种制动器。

背景技术

摩擦制动器作为当前应用极为广泛的一类制动器，通常包括摩擦片、衔铁等组件，其利用电磁铁得失电产生的电磁力控制衔铁与摩擦片配合完成制动，通过扭矩弹簧和摩擦片消耗制动产生的反力矩，从而实现转动轴停转。一般地，转动轴与制动器的连接为刚性连接，这样的好处在于可实现快速制动停转，但在长期的摩擦制动过程中，刚性接触点的磨损较大，且会产生较大的噪音和振动。同时，在刚性连接结构中，制动瞬间产生的制动力矩很大，对结构强度要求较高，当转动轴转速较高、惯性较大时，制动器在一瞬间制动，很快就可能会导致刚性连接结构（如键连接处）直接损坏，从而制动器使用寿命大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制动器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种制动器，包括定子、衔铁、摩擦片以及导线，所述衔铁位于定子和摩擦片之间，且所述定子和摩擦片通过螺栓固定连接在所需制动的机构上，所述定子和摩擦片之间连接有防尘套，在衔铁与定子之间设有扭矩弹簧和电磁铁组件，所述扭矩弹簧的两端分别固定连接在衔铁和定子的相向面上，在摩擦片与衔铁之间设有法兰盘，所述法兰盘沿中心设有凸台，所述凸台中心开设有垂直于法兰盘端面的第一通孔，在所述第一通孔内设有轴套，所述轴套的中心沿轴向开设有用于连接外部转动轴的第二通孔，轴套与第一通孔之间连接有柔性阻尼垫，且所述轴套通过柔性阻尼垫过盈配合，所述摩擦片中心开设有配合外部转动轴连接的第三通孔。当制动器开始制动工作时，衔铁和摩擦片与法兰盘接触产生摩擦力，该摩擦力使法兰盘的制动减速，与此同时，在轴套与法兰盘之间，柔性阻尼垫代替键连接，将摩擦片产生的摩擦制动力矩通过这种“柔性连接”传递给轴套以及轴套内连接的转动轴，进而对抗转动轴的惯性，利用柔性阻尼垫片“柔性”的特点，通关柔性阻尼垫片产生形变的形式，“中和”法兰盘传递过来的摩擦力和转动轴的惯性，从而实现制动停转。

优选地，所述定子的侧壁上开设有凹槽，所述防尘套通过所述凹槽与定子连接。通过所述凹槽，并配合螺栓将防尘套嵌装在定子和外部所需制动的机构之间，一方面，通过凹槽，防尘套可以隔开和限位定子与摩擦片，定子与摩擦片之间的零部件的布置预留足够的空间，另一方面，当对制动器拆卸维保时也更为方便，卸下螺栓即可完全暴露制动器内部结构。

优选地，所述防尘套的内壁设有限位圆台，且所述限位圆台位于防尘套内壁靠近摩擦片的一端，摩擦片通过所述限位圆台限位固定。限位圆台限制摩擦片轴向窜动的同时，也可让摩擦片的布置朝向定子的方向缩进，即摩擦片布置在防尘套的内部，这样，有利于减小制动器的结构尺寸。

进一步地，所述限位圆台与摩擦片接触的一面设有橡胶垫。橡胶垫能使摩擦与防尘套的接触更为紧密，提高密封性，隔绝外部空气中的灰尘杂质，保护制动器内部的电磁等部件。

优选地，所述定子朝向摩擦片的一面开设有沉孔，所述法兰盘的凸台位于沉孔中。这样一来，法兰盘以及轴套等可向定子内部缩进，大大地减小了制动器的轴向尺寸，从而使得制动器结构更为紧凑、外形尺度更小。

优选地，所述轴套与外部转动轴通过键连接，且在第二通孔上开设有键槽。键连接能够传递的扭矩范围更大，一般作为轴系连接的常用选择。

优选地，所述螺栓沿制动器的法兰盘的周向均匀分布，以使制动器内应力均匀。

优选地，所述螺栓贯穿衔铁的端面，且所述衔铁与螺栓滑动配合，通过螺栓，对衔铁实现周向定位。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型取消了花键及花键套的使用，在轴套与法兰盘之间设置柔性阻尼垫，以柔性连接的方式传递扭矩和力矩，一则可以通过柔性阻尼垫片缓冲减振，消除转动轴到法兰盘这一力矩传递中产生的噪音影响，同时也减小了法兰盘的摩擦磨损，再则，该制动器取消了花键及花键套等精密标准件的使用，降低了制动器的结构成本。更为重要的是，制动器通过摩擦片-柔性阻尼垫的“柔性”制动模式，将制动瞬间产生的力矩分化减小，以柔性阻尼垫发生形变的方式，削弱摩擦力矩克服惯性对刚性连接结构产生的影响。

2、本实用新型利用防尘套，实现对定子和摩擦片之间的电磁铁等相关元器件的密封保护，防止空气中杂质灰尘进入。

3、本实用新型中，通过在定子上开设沉孔，将制动器的法兰盘等零部件向定子缩进以及将摩擦片通过限位圆台布置于防尘套内部，缩小了制动器的轴向尺寸，使制动器结构更为紧凑。

附图说明

图1为制动器结构示意图；

图2为制动器剖视图。

图中，1-定子，101-凹槽，102-沉孔，2-防尘套，201-限位圆台，3-衔铁，4-摩擦片，5-法兰盘，501-凸台，6-轴套，601-键槽，7-电磁铁组件，8-弹簧，9-螺栓，10-柔性阻尼垫，11-第二通孔，12-第三通孔。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实施例提供一种制动器，该制动器主要由包括定子1、衔铁3、摩擦片4以及导线等在内的元器件组成，具体地，衔铁3位于定子1和摩擦片4之间，而定子1和摩擦片4则通过螺栓9固定连接在所需要制动的机构上，而所述螺栓9应沿制动器的法兰盘5的周向均匀分布，以使制动器内应力均匀，同时，螺栓9贯穿衔铁3的端面，且所述衔铁3与螺钉滑动配合，通过螺栓9，对衔铁3实现周向定位。

在定子1和摩擦片4之间设有防尘套2，防尘套2的作用在于隔开定子1和摩擦片4，预留出一定的空间用以安装衔铁3等部件，同时，防尘套2还用于定子1和摩擦片4之间的连接，配合螺栓9固定两者（定子1和摩擦片4）的位置。

在衔铁3与定子1之间设有弹簧8以及电磁铁组件7，其中，弹簧8的两端分别固定连接于定子1和衔铁3相向的两面上，而电磁铁组件7分布与弹簧8的四周，由电磁铁的得电和失电以及弹簧8控制衔铁3的位移。

本实用新型中，在摩擦片4与衔铁3之间设有法兰盘5，该法兰盘5的中心沿垂直于法兰盘5端面的方向设有凸台501，并且，在该凸台501的中心沿轴线方向开设有第一通孔。所述第一通孔用于配合连接轴套6，特别地，本实施例中，在轴套6与第一通孔之间设置有一柔性阻尼垫10，从而轴套6的外周与第一通孔之间通过该柔性阻尼垫10紧密地连接配合。

而所述轴套6主要用作与外部所需制动的机构的转动轴的连接，具体地，轴套6中心开设有与转动轴轴径配合的第二通孔11，在第二通孔11中开设有键槽601，转动轴与轴套6之间通过键槽601连接，由于键连接所传递的扭矩范围更大，且便于拆卸，通常在轴系连接中选用键连接。本实施例中，可采用圆头平键连接（圆头平键具有自定位的作用），而在其他实施例中，也可采用具有定心功能的花键连接。

同时，为配合制动器与外部转动轴的连接，在摩擦片4上开设有第三通孔12。

当制动器开始制动工作时，衔铁3和摩擦片4与法兰盘5接触产生摩擦力，该摩擦力使法兰盘5的制动减速，与此同时，在轴套6与法兰盘5之间，柔性阻尼垫10代替键连接，将摩擦片4产生的摩擦制动力矩通过这种“柔性连接”传递给轴套6以及轴套6内连接的转动轴，进而对抗转动轴的惯性，利用柔性阻尼垫片10“柔性”的特点，通关柔性阻尼垫10产生形变的形式，“中和”法兰盘5传递过来的摩擦力和转动轴的惯性，从而实现制动停转。

相较于常规的制动器中利用键连接（平键或花键）的制动方案，本实施例的这种制动器取消了花键及花键套的使用，在轴套6与法兰盘5之间设置柔性阻尼垫10，以柔性连接的方式传递扭矩和力，一则可以通过柔性阻尼垫10缓冲减振，消除转动轴到法兰盘5这一力矩传递中产生的噪音影响，同时也减小了法兰盘5的摩擦磨损，再则，该制动器取消了花键及花键套等精密标准件的使用，降低了制动器的结构成本。更为重要的是，制动器通过摩擦片-柔性阻尼垫的“柔性”制动模式，将制动瞬间产生的力矩分化减小，以柔性阻尼垫10发生形变的方式，削弱摩擦力矩克服惯性对刚性连接结构产生的影响。

此外，本实施例采取在定子1的侧壁上开设凹槽101来实现对防尘套2的连接和固定，一方面，通过凹槽101，防尘套2可以隔开和限位定子1与摩擦片4，定子1与摩擦片4之间的零部件的布置预留足够的空间，另一方面，当对制动器拆卸维保时也更为方便，卸下螺栓9即可完全暴露路制动器内部结构。进一步地，在所述防尘套2的内壁设置一限位圆台201，且所述限位圆台201位于防尘套2内壁靠近摩擦片4的一端，摩擦片4则通过所述限位圆台201实现限位固定。限位圆台201限制摩擦片4轴向窜动的同时，也可让摩擦片4的布置朝向定子1的方向缩进，即摩擦片4布置在防尘套2的内部，这样，有利于减小制动器的结构尺寸。

同时，在限位圆台201与摩擦片4接触的一面设有橡胶垫。如此，橡胶垫能使摩擦与防尘套2的接触更为紧密，提高密封性，隔绝外部空气中的灰尘杂质，保护制动器内部的电磁等部件。

在定子1上，面向摩擦片4的一端面上开设沉孔102，将法兰盘5以及第一通孔中连接的轴套6向定子1的沉孔102中缩进，如此一来，大大地减小了制动器的轴向尺寸，从而使得制动器结构更为紧凑、外形尺度更小。

本实施例所采用的这种制动器结构的具体工作过程为：

将制动器与外部所需制动的机构连接后，在转动轴转动过程中，由于轴套6与转动轴通过键连接，同时，轴套6与法兰盘5之间通过柔性阻尼垫10过盈连接，于是扭矩从转动轴传递到法兰盘5，因此，法兰盘5与轴套6伴随转动轴处于高速转动状态，此时，衔铁3受迫于弹簧8的弹力，与法兰盘5无接触，且法兰盘5与摩擦片4之间预留有微小间隙，两者同样无接触。当需要对高速转动的转轴制动时，首先，制动器得电，电磁铁组件7产生远大于弹簧8的电磁力，衔铁3克服弹簧8弹力沿着螺栓9的迅速地将压向法兰盘5，法兰盘5紧压在衔铁3和摩擦片4之间，利用摩擦力对法兰盘5减速制动，而由于摩擦片4和衔铁3均由螺栓9限位，因此产生的摩擦力矩不会使摩擦片4和衔铁3发生转动。同时，法兰盘5受摩擦制动的瞬间，产生与原力矩方向相反的力矩，而轴套6以及转动轴由于惯性仍有沿原来转向转动的趋势，此时，两个反方向的转矩通过柔性阻尼垫10产生形变的方式相互低“抵消”，进而实现转动轴停转。如果法兰盘5和轴套6之间为刚性连接，则一旦制动，由惯性产生的摩擦力矩将会在瞬间释放，虽然能使转动轴“立即”停止转动，但瞬间过大的力矩对抗会对制动器的摩擦片4以及其他零部件造成极大破坏，相较于本方案中的柔性连接的方式，制动产生的摩擦力矩由摩擦片4和柔性阻尼垫10分别承担，柔性阻尼垫10利用其“韧性”逐渐抵消正反方向的力矩，制动的同时，减小对制动零部件的磨损。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种制动器，包括定子（1）、衔铁（3）、摩擦片（4）以及导线，所述衔铁（3）位于定子（1）和摩擦片（4）之间，且定子（1）和摩擦片（4）通过螺栓（9）固定连接在所需制动的机构上，其特征在于：所述定子（1）和摩擦片（4）之间连接有防尘套（2），在衔铁（3）与定子（1）之间设有弹簧（8）和电磁铁组件（7），弹簧（8）的两端分别固定连接在衔铁（3）和定子（1）的相向面上，在摩擦片（4）与衔铁（3）之间设有法兰盘（5），所述法兰盘（5）沿中心设有凸台（501），在凸台（501）中心开设有垂直于法兰盘（5）端面的第一通孔，在所述第一通孔内设有轴套（6），轴套（6）的中心沿轴向开设有用于连接外部转动轴的第二通孔（11），轴套（6）与第一通孔之间连接有柔性阻尼垫（10），且轴套（6）通过柔性阻尼垫（10）紧密配合，摩擦片（4）中心开设有配合外部转动轴连接的第三通孔（12）。

2.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于：所述定子（1）的侧壁上开设有凹槽（101），所述防尘套（2）通过所述凹槽（101）与定子（1）连接。

3.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于：所述防尘套（2）的内壁设有限位圆台（201），且所述限位圆台（201）位于防尘套（2）内壁靠近摩擦片（4）的一端，摩擦片（4）通过所述限位圆台（201）限位固定。

4.根据权利要求3所述的一种制动器，其特征在于：所述限位圆台（201）与摩擦片（4）接触的一面设有橡胶垫。

5.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于：所述定子（1）朝向摩擦片（4）的一面开设有沉孔（102），所述法兰盘（5）的凸台（501）位于沉孔（102）中。

6.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于：所述轴套（6）与外部转动轴通过键连接，且在第二通孔（11）上开设有键槽（601）。

7.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于：所述螺栓（9）沿制动器的法兰盘（5）的周向均匀分布。

8.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于：所述螺栓（9）贯穿衔铁（3）的端面，且所述衔铁（3）与螺栓（9）滑动配合。