RU2695464C1 - Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз - Google Patents
Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695464C1 RU2695464C1 RU2018124434A RU2018124434A RU2695464C1 RU 2695464 C1 RU2695464 C1 RU 2695464C1 RU 2018124434 A RU2018124434 A RU 2018124434A RU 2018124434 A RU2018124434 A RU 2018124434A RU 2695464 C1 RU2695464 C1 RU 2695464C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- bushing
- friction
- housing
- splined
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 8
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
- F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
- F16D55/26—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
- F16D55/36—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
- F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
- F16D13/52—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения. Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз содержит корпус, установленную в корпусе втулку, ось, фланец, якорь с расположенными в направляющих пазах втулки тягами, жестко связанный с тягами нажимной диск, размещенные во втулке, взаимодействующие с нажимным диском пружины, установленный на втулке регулирующий элемент, расположенный между нажимным диском и торцевой поверхностью регулирующего элемента, образующий две части, набор чередующихся фрикционных дисков. Имеющие нечетные порядковые номера диски при счете со стороны нажимного диска, связаны со втулкой посредством выполненных на них шлицевых выступов, размещенных в выполненных на втулке шлицевых пазах, пружины стабилизации в виде гофрированных лент, расположенные в шлицевых пазах втулки одной стороной выступов гофров, а другой стороной между шлицевыми выступами фрикционных дисков, и упругие центрирующие элементы, которые связаны в радиальном направлении тормоза с нажимным диском и втулкой. Двухпозиционный электромагнитный привод выполнен в виде подводящей обмотки электромагнита, связанного с ней магнитопровода, отводящей обмотки электромагнита и постоянного магнита, размещенного между обмотками. Достигается снижение электропотребления. 1 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к космической технике. Изобретение может применяться в составе устройства поглощения энергии в стыковочном механизме космического аппарата.
Известен электромагнитный фрикционный тормоз (аналог) авт.свид. SU 1346876, в котором задача снижения энергопотребления достигается путем использования двух обмоток электромагнита. Это связано с тем, что магнитная сила на якоре электромагнита падает пропорционально квадрату расстояния. Поэтому для начала движения якоря используется мощная пусковая обмотка, под воздействием которой якорь преодолевает силу действия пружин поджатия и перемещается, высвобождая фрикционные диски. Якорь в отведенном состоянии нажимает на шток микропереключателя, который подает сигнал на включение удерживающей обмотки меньшей мощности. Пусковая обмотка при этом отключается. Недостатком конструкции является наличие хоть и уменьшенного, по сравнению с необходимым для пуска, но постоянного энергопотребления при удержании расторможенного состояния вала тормоза, и сложность конструкции и настройки привода микропереключателя на ходе якоря менее 1 мм.
Известен электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз (прототип) авт.свид. SU 1776894 А1, содержащий корпус, установленную в корпусе втулку, ось, фланец, якорь с расположенными в направляющих пазах втулки тягами, жестко связанный с тягами нажимной диск, размещенные во втулке, взаимодействующие с нажимным диском пружины, установленный на втулке регулирующий элемент, расположенный между нажимным диском и торцевой поверхностью регулирующего элемента, образующий две части, набор чередующихся фрикционных дисков, причем последние, имеющие нечетные порядковые номера при счете со стороны нажимного диска, связаны со втулкой посредством выполненных на них шлицевых выступов, размещенных в выполненных на втулке шлицевых пазах, пружины стабилизации в виде гофрированных лент, расположенные в шлицевых пазах втулки одной стороной выступов гофров, а другой стороной между шлицевыми выступами фрикционных дисков, и упругие центрирующие элементы, которые связаны в радиальном направлении тормоза с нажимным диском и втулкой, и в котором снятие нагрузки с фрикционных дисков осуществляется электромагнитом с одной обмоткой. Особенностью этого устройства является наличие большого числа поверхностей трения, которые уменьшают требуемую силу давления якоря на фрикционные диски при реализации заданного тормозного момента. Недостатком является необходимость постоянного питания электромагнита.
Техническим результатом изобретения является снижение электропотребления.
Технический результат достигается тем, что в электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз, содержащий корпус, установленную в корпусе втулку, ось, фланец, якорь с расположенными в направляющих пазах втулки тягами, жестко связанный с тягами нажимной диск, размещенные во втулке, взаимодействующие с нажимным диском пружины, установленный на втулке регулирующий элемент, расположенный между нажимным диском и торцевой поверхностью регулирующего элемента, образующий две части, набор чередующихся фрикционных дисков, причем последние, имеющие нечетные порядковые номера при счете со стороны нажимного диска, связаны со втулкой посредством выполненных на них шлицевых выступов, размещенных в выполненных на втулке шлицевых пазах, пружины стабилизации в виде гофрированных лент, расположенные в шлицевых пазах втулки одной стороной выступов гофров, а другой стороной между шлицевыми выступами фрикционных дисков, и упругие центрирующие элементы, которые связаны в радиальном направлении тормоза с нажимным диском и втулкой, в отличие от известного, введен двухпозиционный электромагнитный привод, выполненный в виде подводящей обмотки электромагнита, связанного с ней магнитопровода, отводящей обмотки электромагнита и постоянного магнита, размещенного между обмотками.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, представленным на фиг. 1 - электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз с двухпозиционным электромагнитным приводом.
Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз содержит корпус 1, втулку 2, с закрепленным на ней двухпозиционным электромагнитным приводом, состоящим из подводящей обмотки электромагнита 3 с магнитопроводом 4, отводящей обмотки электромагнита 5, постоянного магнита 6, размещенного между обмотками 3 и 5, установленный с возможностью осевого перемещения якорь 7, соединенный тягами 8 с нажимным диском 9, взаимодействующим с пружинами 10, размещенными во втулке 2, и набор фрикционных дисков 11, 12, расположенных между торцом нажимного диска 9 и фланцем 13 оси 14. Кроме того, тормоз содержит пружины стабилизации 15, расположенные в сквозных пазах 16 втулки и взаимодействующие со шлицевыми выступами фрикционных дисков 11, 12.
Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз работает следующим образом. При подаче командного импулься на отводящую обмотку 2, на якоре 7 создается магнитная сила, которая передается по тягам 8 на нажимной диск 9. Магнитная сила преодолевает силу поджатая пружин 10 и нажимной диск 9 вместе с якорем 7 и тягами 8 перемещается в осевом направлении, выбирая зазор между втулкой 2 и нажимным диском 9. Фрикционные диски 11 и 12 при этом перестают испытывать давление от пружин 10, которое передается через нажимной диск 9, а пружинные ленты 15 разводят их. При этом диски 11 получают возможность свободного вращения относительно дисков 12. При организации взаимодействия шлицевых поверхностей дисков 11 с валом муфты (не показан на чертеже), устанавливаемого с открытого фланца тормоза, он получает возможность свободного вращения. После отключения питания с обмотки 5 якорь удерживается в отведенном состоянии постоянным магнитом 6, магнитной силы которого достаточно для противодействия силам, создаваемым пружинами 10 в течение сколь угодно длительного времени.
При подаче краткого командного импульса на подводящую обмотку 3, через магнитопровод 4 на якоре 7 создается магнитная сила, вместе с силой от пружин 10 достаточная для противодействия магнитной силе постоянного магнита 6. Якорь 7 с тягами 8 и нажимным диском 9 перемещается в осевом направлении, сжимает пружины 15 и оказывает давление на набор фрикционных дисков 11, 12. При этом набор дисков 11, 12 обеспечивает заданный момент трения при провороте дисков 11 относительно дисков 12. При организации взаимодействия шлицевых поверхностей дисков 11 с валом муфты (не показан на чертеже), устанавливаемого с открытого фланца тормоза, он тормозится заданным моментом. После отключения питания с обмотки 3 якорь удерживается в подведенном состоянии пружинами 10, сил которых достаточно для противодействия силам, создаваемым постоянным магнитом 5 в течение сколь угодно длительного времени.
Актуальность создания изобретения обуславливается возможностью его использования в составе периферийного стыковочного механизма космического аппарата. Стыковочный механизм состоит из стыковочного кольца, защелок, шести устройств поглощения энергии (штанг стыковочного механизма) и тросовой системы стягивания. Взаимодействие стыковочных колец пассивного и активного космического аппарата приводит к изменению длины штока как минимум одной штанги стыковочного механизма. Линейное уменьшение длины штока штанги преобразуется при помощи шарико-винтовой пары во вращательной движение закрутки спиральных пружинных механизмов. Таким образом выполняется аккумулирование кинетической энергии сближения космических аппаратов. Для предотвращения возврата потенциальной энергии деформации пружинных механизмов в кинетическую блокируется возможность их раскрутки. Для этого может быть использован храповой механизм, ответная полумуфта которого замкнута на вал электромагнитной фрикционной муфты. Корпус муфты выполняется неподвижным относительно корпуса штанги. Блокировка раскрутки пружинных механизмов осуществляется при подаче питания на электромагнит муфты. Циклограмма работы стыковочного механизма требует длительного (более 10 минут) как блокирования возможности раскрутки пружинных механизмов, так и свободного их спуска. Таким образом, недостатком использования управляемой фрикционной муфты является необходимость долговременной подачи значительного тока, необходимого для создания электромагнитом заданной силы давления на фрикционную поверхность дисков муфты, что приводит к значительному потреблению электроэнергии и интенсивному нагреву муфты.
В условиях безвоздушного пространства отток тепла от конструкции КА преимущественно осуществляется излучением, поэтому устройства с интенсивным тепловыделением должны быть оснащены элементами системы терморегуляции, которая переносит тепло на радиаторы излучателя. Это не всегда возможно (например, при размещении тепловыделяющих устройств за пределами герметичного объема). В случае отсутствия съема тепла устройство может нагреваться до критических для него температур быстрее, чем заданное время его непрерывной работы согласно циклограмме полета.
Система энергопитания космического корабля имеет крайне ограниченные по мощности и емкости источники питания, поэтому энергопотребление составляющих элементом должно быть минимизировано. В связи с чем блокировка раскрутки пружинных механизмов предлагается реализовать электромагнитным многодисковым фрикционным тормозом.
Claims (1)
- Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз, содержащий корпус, установленную в корпусе втулку, ось, фланец, якорь с расположенными в направляющих пазах втулки тягами, жестко связанный с тягами нажимной диск, размещенные во втулке, взаимодействующие с нажимным диском пружины, установленный на втулке регулирующий элемент, расположенный между нажимным диском и торцевой поверхностью регулирующего элемента, образующий две части, набор чередующихся фрикционных дисков, причем последние, имеющие нечетные номера, считая со стороны нажимного диска, связаны со втулкой посредством выполненных на них шлицевых выступов, размещенных в выполненных на втулке шлицевых пазах, пружины стабилизации в виде гофрированных лент, расположенные в шлицевых пазах втулки одной стороной выступов гофров, а другой стороной между шлицевыми выступами фрикционных дисков, и упругие центрирующие элементы, которые связаны в радиальном направлении тормоза с нажимным диском и втулкой, отличающийся тем, что в него введен двухпозиционный электромагнитный привод, соосный якорю и обхватывающий его, выполненный в виде подводящей обмотки электромагнита, связанного с ней магнитопровода, отводящей обмотки электромагнита и постоянного магнита, размещенного между обмотками.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018124434A RU2695464C1 (ru) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018124434A RU2695464C1 (ru) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2695464C1 true RU2695464C1 (ru) | 2019-07-23 |
Family
ID=67512330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018124434A RU2695464C1 (ru) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2695464C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3752267A (en) * | 1971-12-07 | 1973-08-14 | Us Navy | Disc brake mechanism |
SU1504403A1 (ru) * | 1987-04-28 | 1989-08-30 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Кузбассэлектромотор" | Дисковый электромагнитный тормоз |
SU1776894A1 (ru) * | 1990-10-02 | 1992-11-23 | Tulsky Mashinostroitelny Z | Элektpomaгhиthый фpиkциohhый mhoгoдиckobый topmoз |
US20040154880A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-12 | Messier-Bugatti | Electromagnetic brake |
-
2018
- 2018-07-03 RU RU2018124434A patent/RU2695464C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3752267A (en) * | 1971-12-07 | 1973-08-14 | Us Navy | Disc brake mechanism |
SU1504403A1 (ru) * | 1987-04-28 | 1989-08-30 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Кузбассэлектромотор" | Дисковый электромагнитный тормоз |
SU1776894A1 (ru) * | 1990-10-02 | 1992-11-23 | Tulsky Mashinostroitelny Z | Элektpomaгhиthый фpиkциohhый mhoгoдиckobый topmoз |
US20040154880A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-12 | Messier-Bugatti | Electromagnetic brake |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2466164B1 (en) | Electromechanical brake actuator motor brake | |
US3419118A (en) | Electromagnetically actuated clutch | |
US4030583A (en) | Fail safe electric cone clutch | |
US2481028A (en) | Axially engaging electromagnetic clutch and brake | |
JPH11201191A (ja) | ラップばねクラッチ・アセンブリ | |
US2536491A (en) | Motor having an electromagnetic brake | |
JPS55119236A (en) | Electromagnet release spring press type frictional brake | |
US2217464A (en) | Magnetically operated disk-type brake | |
US3507374A (en) | Electromagnetic clutch actuator | |
RU2695464C1 (ru) | Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз | |
US3278774A (en) | Clutch-brake device and actuating mechanism | |
US2430174A (en) | Electromagnetic clutch and brake | |
US3966024A (en) | Helical spring clutch | |
CN115021484A (zh) | 制动装置、制动系统及车辆 | |
US3496759A (en) | Starter drive with friction advance and inertia release | |
US3228497A (en) | Spring coil clutch and electromagnetic brake | |
US2847102A (en) | Electrically actuated clutch | |
US2919775A (en) | Postive clutch with pin blocks | |
US9586678B2 (en) | Bi-stable voice coil park brake | |
US2861665A (en) | Magnetic clutches | |
US3603437A (en) | Positive position brake-clutch | |
US2950795A (en) | Electromagnetic clutch with friction and form locking members | |
US3176809A (en) | Particulate magnetic material clutch with friction brake | |
RU2693756C1 (ru) | Электромагнитный фрикционный многодисковый тормоз | |
US3502918A (en) | Electric motors |