CN219774656U - 一种弹簧式失电制动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的公开了一种弹簧式失电制动器,包括壳体,绕线骨架,定板、动板和摩擦盘,壳体内设有绕线槽及绕线槽中央的绕线柱,绕线骨架中央开有与绕线柱相匹配的绕线孔,绕线骨架通过绕线孔插在绕线柱上,壳体上端还开有若干弹簧槽及导向柱槽,弹簧槽内设置有弹簧,壳体上表面设置有动板,且动板下表面与弹簧相接触,动板上还依次设置有摩擦盘和定板,定板下表面连接有若干导向柱,导向柱插入导向柱槽内,绕线骨架上缠绕有线圈,壳体上还开有连通外部和绕线槽的引线孔。在高低温真空条件下均能保持制动器的稳定性,在宇航环境中能够稳定的工作,具有较好的鲁棒性。
Description
技术领域
本实用新型属于制动器技术领域,具体涉及一种弹簧式失电制动器。
背景技术
电机是空间探测必不可少的动力元件,在我国空间科学快速发展的今天,电机现有技术已经不满足空间环境使用的需求。目前电机使用制动器的摩擦副材料多采用合成橡胶,但橡胶作为大分子聚合物材料,分子结构特点决定了其在宇宙高能射线影响下易发生分子链断裂,出现粉末化、变脆等情形,极大地影响电机制动功能,亟需新技术替代。通过研究应用陶瓷基复合材料的制动器工程技术,研制能够为空间任务用电机组件提供制动功能的制动器,将满足以探月四期任务为代表的诸多重大工程需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种耐真空的弹簧式失电制动器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的,一种弹簧式失电制动器,包括壳体,绕线骨架,定板、动板和摩擦盘,壳体内设有绕线槽及绕线槽中央的绕线柱,绕线骨架中央开有与绕线柱相匹配的绕线孔,绕线骨架通过绕线孔插在绕线柱上,壳体上端还开有若干弹簧槽及导向柱槽,弹簧槽内设置有弹簧,壳体上表面设置有动板,且动板下表面与弹簧相接触,动板上还依次设置有摩擦盘和定板,定板下表面连接有若干导向柱,导向柱插入导向柱槽内,绕线骨架上缠绕有线圈,壳体上还开有连通外部和绕线槽的引线孔,线圈上还连接有引出线,引出线一端从引线孔引出,与外部的接插件相连,电机轴穿过定板与摩擦盘相连。
所述定板和摩擦盘上还开有电机轴孔,定板的电机轴孔大于电机轴,摩擦盘的电机轴孔与电机轴相匹配。
所述动板和摩擦盘上表面均开有摩擦片槽,摩擦片槽内放置有摩擦片。
所述动板四角开有导向柱缺口,导向柱槽设置在导向柱缺口下方的壳体上。
所述摩擦盘为陶瓷基复合材料。
所述绕线骨架为中空圆柱,中空部分为绕线孔,绕线骨架圆柱的上下两端还连接有向外突出的定位板,定位板外沿与绕线槽内壁相接触。
所述定位板外沿还开有若干向内凹陷的灌封口。
所述引出线与线圈连接点下方的绕线槽还开有防压槽。
所述引线孔处设置引线套,引出线从引线套中穿过。
本实用新型的有益效果在于:
1、陶瓷基复合材料作为摩擦盘,相比于合成橡胶在真空环境中的低温状态下无法解锁,在高低温真空条件下均能保持制动器的稳定性,在宇航环境中能够稳定的工作,具有较好的鲁棒性。
2、通过在动板四角开设导向柱缺口,有效利用动板的空间,不占用绕线槽的空间,为线圈提供了更大空间,相比圆形的动板,体积更小,重量更轻且可绕制更多的线圈以降低功耗。
3、通过灌封口可以更加方便的向绕线槽内注入灌封料。
附图说明
图1为弹簧式失电制动器剖视图;
图2为弹簧式失电制动器引线孔面剖视图;
图3为弹簧式失电制动器弹簧面剖视图;
图4为弹簧式失电制动器结构俯视图;
图5为绕线骨架结构俯视图;
图6为绕线骨架结构剖视图;
图7为壳体结构俯视图;
图8为动板结构示意图;
1摩擦盘;2动板;3壳体;4密封圈;5导向柱;6导向柱垫片;7绕线槽;8定板;9绕线柱;10引线套;11弹簧;12弹簧垫片;13绕线骨架;14绕线孔;15弹簧槽;16导向柱槽;17引线孔;18电机轴孔;19导向柱缺口;20摩擦盘槽;21定位板;22灌封口;23引出线;24开槽沉头螺钉槽;25防压槽;26固定板。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
【实施例1】
如图1至图8所示,一种弹簧式失电制动器,包括壳体3,绕线骨架13,定板8、动板2和摩擦盘1,壳体3内设有绕线槽7及绕线槽7中央的绕线柱9,绕线骨架13中央开有与绕线柱9相匹配的绕线孔14,绕线骨架13通过绕线孔14插在绕线柱9上,壳体3上端还开有若干弹簧槽15及导向柱槽16,弹簧槽15内设置有弹簧11,壳体3上表面设置有动板2,且动板2下表面与弹簧11相接触,动板2上还依次设置有摩擦盘1和定板8,定板8下表面连接有若干导向柱5,导向柱5插入导向柱槽16内,绕线骨架13上缠绕有线圈,壳体3上还开有连通外部和绕线槽7的引线孔17,线圈上还连接有引出线23,引出线23一端从引线孔17引出,与外部的接插件相连,电机轴穿过定板8与摩擦盘1相连。
壳体3上表面开有环形的绕线槽7,环形中央凸起的部分即是绕线柱9,绕线骨架13位空心圆柱,空心部分为绕线孔14,绕线骨架13就通过绕线孔14插在绕线柱9上。
如图3所示,壳体3上表面上还设置有动板2,动板2下方的壳体3表面设置弹簧槽15,这样弹簧槽15内的弹簧11就顶到动板2的下表面。
如图1和图4所示,动板2上方依次设置摩擦盘1和定板8,所述摩擦盘1共有多个,叠在一起,定板8下方连接多个导向柱5,导向柱5插入壳体3的导向柱槽16内。多个导向柱5形成围栏,摩擦盘1就位于围栏内。
如图2所示,绕线骨架13外缠绕有漆包圆铜线线圈,壳体3上还开有引线孔17,引出线23一端连接在线圈上,另一端穿过引线孔17,壳体3外的插接件或者电源电连接。
电机轴穿过定板8与摩擦盘1相连。
【实施例2】
在实施例1的基础上,如图1所示,所述定板8和摩擦盘1上还开有电机轴孔18,定板8的电机轴孔18大于电机轴,摩擦盘1的电机轴孔18与电机轴相匹配。
定板8和摩擦盘1上还开有电机轴孔18,由于只有摩擦盘1需要转动,因此摩擦盘1的电机轴孔18与电机轴相匹配,而定板8的电机轴孔18大于电机轴,这样电机轴转动时不会带动定板8一起转动,而电机轴穿过定板8的电机轴孔18,插入到摩擦盘1的电机轴孔18内。
如图8所示,动板2和摩擦盘1上表面均开有摩擦片槽20,摩擦片槽20内放置有摩擦片。
所示动板2和三个摩擦盘1的上表面上均开有环形的摩擦片槽20,摩擦片槽20内涂抹铁锚204胶后将摩擦片放置在摩擦片槽20内进行粘结。相邻两个摩擦盘1,上方的摩擦盘1下表面与下方摩擦盘1的摩擦片相接触。
如图8所示,所述动板2四角开有导向柱缺口19,导向柱槽16设置在导向柱缺口19下方的壳体3上。
动板2四角开有导向柱缺口19,将导向柱槽15设置在缺口下方的壳体3上,这样导向柱5可以从这四个缺口处插入导向柱槽15,不必占用绕线槽7的空间,使得绕线槽7可以更大,绕线骨架13上可以缠绕更多线圈,相比在动板2外设置导向柱槽15,体积更小,重量更轻且可绕制更多的线圈以降低功耗。
所述摩擦盘1为陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料因为其特点,与摩擦料合成橡胶在作为摩擦副材料使用技术方面有所区别,具体可概括为,合成橡胶在粘接成动板组件后需进行研磨,陶瓷基复合材料因其特性难以研磨不可二次加工,需一次成型。在制动器设计过程中进行了适配设计。陶瓷基复合材料的摩擦系数为0.239,一般合成橡胶的摩擦系数为0.45左右,因此采用摩擦片有四片,除了动板2,摩擦盘1中也开摩擦片槽20粘接摩擦片,其中采用三层摩擦盘,均与电机轴相连的设计,保证在低功耗下实现大扭矩。
摩擦盘1和动板2中摩擦盘槽20中的公差及摩擦料(即陶瓷基复合材料)的公差比较大摩擦副与摩擦槽采用大间隙配合,避免陶瓷基复合材料因脆性导致破裂。陶瓷基复合材料因其特有的脆性在粘接后烘干时容易产生裂纹,将摩擦盘与摩擦料配合处的间隙设计为+0.2mm~+0.3mm。摩擦盘1与轴配合孔两边倒角,避免因轴与摩擦盘卡滞产生摩擦面的倾斜。
如图5和图6所示,所述绕线骨架13为中空圆柱,中空部分为绕线孔14,绕线骨架13圆柱的上下两端还连接有向外突出的定位板21,定位板21外沿与绕线槽7内壁相接触。
所述定位板21外沿还开有若干向内凹陷的灌封口22。
定位板21从上下限制了线圈上下移动,上方的定位板21封闭了绕线槽7,定位板21外沿开有灌封口22,由于定位板21外沿与绕线槽7贴合,难以向内灌封,通过灌封口可以方便向内灌封。
如图2和图7所示,所述引出线23与线圈连接点下方的绕线槽7还开有防压槽25。
由于引出线23与线圈焊接时会产生高点,容易在装配过程中受到压力从而损伤线圈,因此在连接点的下方开防压槽25,这样装配是焊接点在防压槽25内,不会与绕线槽接触而受到挤压。
所述弹簧槽15内设置有弹簧垫片12,导向柱槽16内设置有导向柱垫片6。通过在槽内设置垫片,改变弹簧11和导向柱5的高度,从而改变动板2和定板8之间的距离,改变制动器的行程。
导向柱垫片6还调节3个摩擦盘1和一个动板2产生的累计公差,保证制动器的间隙处在正常范围。
如图2所示,所述引线孔17处设置引线套10,引出线23从引线套10中穿过。通过设置引线套10,防止引线孔17的毛刺将引出线23刮伤,或者在使用过程中引出线23的拖拽刮蹭导致绝缘线皮的损伤。
壳体3底部还连接固定板26,固定板26四角设置开槽沉头螺钉槽24,用于与电机连接,同时壳体3与电机接触处还设置密封圈4,避免杂物进入摩擦盘1中。
当制动器不通电时,弹簧11在弹力的作用下将动板2向上抬,由于定板8位置固定,此时动板2上抬,动板2和定板8间距减小,之间的摩擦盘1与动板2紧密接触,动板2和摩擦盘1上的摩擦片与摩擦盘1之间产生制动力矩,使得与摩擦盘1相连的电机轴难以转动,制动器保持锁定状态。
当制动器通电时,线圈产生磁场,壳体3和动板2均为导磁性能良好的10号钢,动板2和壳体3在线圈作用下形成磁场的闭合回路,动板2受到向壳体3方向的吸力,此时电磁力大于弹力,动板2向下运动,动板2和定板8间距增大,动板2与摩擦盘1不再紧密接触,也就不产生制动力矩,制动器解锁。
Claims (9)
1.一种弹簧式失电制动器,其特征在于:包括壳体(3),绕线骨架(13),定板(8)、动板(2)和摩擦盘(1),壳体(3)内设有绕线槽(7)及绕线槽(7)中央的绕线柱(9),绕线骨架(13)中央开有与绕线柱(9)相匹配的绕线孔(14),绕线骨架(13)通过绕线孔(14)插在绕线柱(9)上,壳体(3)上端还开有若干弹簧槽(15)及导向柱槽(16),弹簧槽(15)内设置有弹簧(11),壳体(3)上表面设置有动板(2),且动板(2)下表面与弹簧(11)相接触,动板(2)上还依次设置有摩擦盘(1)和定板(8),定板(8)下表面连接有若干导向柱(5),导向柱(5)插入导向柱槽(16)内,绕线骨架(13)上缠绕有线圈,壳体(3)上还开有连通外部和绕线槽(7)的引线孔(17),线圈上还连接有引出线(23),引出线(23)一端从引线孔(17)引出,与外部的接插件相连,电机轴穿过定板(8)与摩擦盘(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述定板(8)和摩擦盘(1)上还开有电机轴孔(18),定板(8)的电机轴孔(18)大于电机轴,摩擦盘(1)的电机轴孔(18)与电机轴相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述动板(2)和摩擦盘(1)上表面均开有摩擦片槽(20),摩擦片槽(20)内放置有摩擦片。
4.根据权利要求3所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述动板(2)四角开有导向柱缺口(19),导向柱槽(16)设置在导向柱缺口(19)下方的壳体(3)上。
5.根据权利要求2所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述摩擦盘(1)为陶瓷基复合材料。
6.根据权利要求1所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述绕线骨架(13)为中空圆柱,中空部分为绕线孔(14),绕线骨架(13)圆柱的上下两端还连接有向外突出的定位板(21),定位板(21)外沿与绕线槽(7)内壁相接触。
7.根据权利要求6所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述定位板(21)外沿还开有若干向内凹陷的灌封口(22)。
8.根据权利要求1所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述引出线(23)与线圈连接点下方的绕线槽(7)还开有防压槽(25)。
9.根据权利要求1所述的一种弹簧式失电制动器,其特征在于:所述引线孔(17)处设置引线套(10),引出线(23)从引线套(10)中穿过。
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