高效制动的小体积电磁制动器的制作方法

本发明属于电磁制动器的生产，具体涉及一种高效制动的小体积电磁制动器。

背景技术：

1、电磁制动器是一种利用电磁力实现制动功能的制动器，其基本结构包括制动盘、衔铁、定子、电磁线圈和弹簧，制动盘与转轴或传动轴连接，电磁线圈和弹簧分别安装在定子内，弹簧对衔铁产生推力(或拉力)，并以此实现衔铁对制动盘的压紧制动(或松开解除制动)功能，电磁线圈在得电时产生磁场，该磁场对衔铁产生与弹簧弹力相反的电磁力，该电磁力克服弹簧弹力对衔铁产生拉力(或推力)，并以此实现衔铁对制动盘的松开解除制动(或压紧制动)功能。

2、电磁制动器的制动效率与制动时间呈反比，即制动时间越小，制动效率越高，在一些特定应用场合中，需要对制动时间进行限定，即必须具有较高的制动效率，同时又需要较小的制动器体积。

3、传统电磁制动器的衔铁与制动盘之间为平面接触且弹簧的弹力方向与该平面相互垂直，制动盘的旋转没有限定结构，在摩擦系数一定的前提下，提高制动效率只能通过增大制动扭矩的方式来实现，这样必然增大弹簧弹力和电磁力，所以必然导致制动器体积增大，所以，传统电磁制动器难以实现同时满足较小体积和较高制动效率的要求。

4、另外，传统电磁制动器的衔铁与定子之间具有一定间隙且没有相互重叠的部分，电磁线圈对衔铁的电磁力大小与两者之间的距离呈反比，如果衔铁与定子之间距离太小则难以保证解除制动时衔铁与制动盘彻底分离，衔铁与制动盘如果分离不彻底则可能导致设备运行阻力增大、噪音增大，如果衔铁与定子之间距离太大则会因为线圈增大而增大制动器体积，也会降低制动效率。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够对制动盘的制动旋转范围进行限定的高效制动的小体积电磁制动器。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种高效制动的小体积电磁制动器，包括制动盘、衔铁、定子、电磁线圈和压簧，所述衔铁位于所述制动盘与所述定子之间，所述电磁线圈和所述压簧安装在所述定子内，所述压簧的一端与所述衔铁接触，所述衔铁能够在靠近和远离所述定子的方向移动且不能相对于所述定子旋转，所述衔铁上靠近所述制动盘的一侧表面设有沿圆周方向均匀分布的多个凸台，所述凸台的外周表面为圆锥面，所述制动盘上靠近所述衔铁的一侧表面设有沿圆周方向均匀分布的多个弧形槽，相邻的两个所述弧形槽之间设有隔断部，所述弧形槽的槽底封闭或贯穿所述制动盘，所述弧形槽所在圆的圆心与所述制动盘的圆心重叠，所述弧形槽的槽壁表面为锥面且与所述凸台的外周表面锥度相同，多个所述凸台分别置于一一对应的多个所述弧形槽内，所述凸台与对应的所述弧形槽的槽壁紧密接触或与设于对应的所述弧形槽的槽壁上的摩擦片紧密接触。

4、作为优选，为了便于安装制动盘和其它部件并减小轴向尺寸以减小制动器体积，所述高效制动的小体积电磁制动器还包括安装座和制动轴，所述制动轴旋转安装于所述安装座上，所述制动盘通过自身中心通孔套装在所述制动轴上且不能相对于所述制动轴旋转，所述衔铁设有用于所述制动轴穿过的衔铁通孔，所述定子与所述安装座连接。

5、作为优选，为了避免制动盘与制动轴之间相对旋转，所述制动轴的圆周外壁表面和所述制动盘的中心通孔孔壁表面分别设有一个相互配合的平面。

6、作为优选，为了快速连接制动盘和制动轴，所述制动轴的圆周外壁上设有环形的卡槽，卡圈置于所述卡槽实现对所述制动盘的轴向定位。

7、作为优选，为了尽量利用定子的内部空间并在确保衔铁具有较大活动距离和不增加电磁线圈体积的前提下增大电磁线圈对衔铁的电磁力，所述定子设有定子内腔，所述定子内腔中靠近所述衔铁的一侧开口，所述定子内腔中远离所述衔铁的一侧的腔壁中部设有向靠近所述衔铁方向凸起的定子凸柱，所述定子凸柱设有两端贯通的凸柱通孔，所述电磁线圈置于所述定子内腔内且通过自身中心通孔套装在所述定子凸柱上，所述定子内腔的一侧腔壁设有内外贯通的引线通孔且所述电磁线圈的引线穿过该引线通孔，螺旋形的所述压簧套装在所述定子凸柱外并位于所述电磁线圈的中心通孔内，所述衔铁上靠近所述定子的一侧表面中部设有衔铁凸环且所述衔铁通孔穿过该衔铁凸环，所述衔铁凸环的部分或全部置于所述凸柱通孔内且能够在所述凸柱通孔内轴向滑动，所述衔铁凸环的圆周外壁与所述凸柱通孔的孔壁相互接触，所述衔铁和所述制动盘均位于所述定子内腔内。

8、作为优选，为了在确保衔铁正常轴向移动的前提下更加稳定可靠地安装压簧，所述衔铁凸环包括一体成型且轴向排列的小径凸环和大径凸环，所述小径凸环的外径小于所述大径凸环的外径，所述大径凸环与衔铁连接且一体成型，所述小径凸环置于所述凸柱通孔内且能够在所述凸柱通孔内轴向滑动，所述小径凸环的圆周外壁与所述凸柱通孔的孔壁相互接触，所述大径凸环的外径大于所述凸柱通孔的孔径，所述压簧同时套装在所述定子凸柱外和所述大径凸环外。

9、作为优选，为了避免压簧影响电磁线圈的安装，所述定子凸柱的圆周外壁上设有内凹的圆环形台阶且所述压簧套装于该圆环形台阶外。

10、作为优选，为了对衔铁进行可靠定位以避免其相对于定子旋转，所述衔铁的四角分别设有定位缺口，所述定子的四角分别设有连接通孔，四个连接螺栓的螺杆分别穿过四个所述连接通孔和四个所述定位缺口后与所述安装座上的四个对应螺孔连接。

11、作为优选，为了确保在提高制动效率的前提下实现平稳制动，所述凸台和所述弧形槽均为两个。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明通过在衔铁上设置多个外周表面为圆锥面的凸台，在制动盘上设置多个槽壁表面为锥面的弧形槽，制动时多个凸台分别置于多个弧形槽内且通过锥面紧密接触，在压簧的压力作用下，锥面配合可以实现制动盘的快速制动，同时利用弧形槽的限位结构，在制动盘旋转一定角度并显著减速后，利用凸台与弧形槽的限位配合实现快速精确制动，最终实现在不增大摩擦系数和制动器体积的前提下提高制动效率的目的，能够同时满足较小体积和较高制动效率的要求；同时，凸台与弧形槽之间的锥面配合可以避免解除制动时凸台与弧形槽卡死的问题，确保电磁线圈产生的电磁力能够将衔铁吸住使其与定子紧密解除，彻底解除制动，利于制动盘自由旋转并完全消除运行时与衔铁的摩擦噪音。

14、另外，本发明通过在衔铁与定子之间设置凸环和通孔配合的轴向滑动结构，一方面在不增加制动器轴向尺寸的前提下实现对衔铁的定位安装，另一方面将衔铁凸环与电磁线圈形成部分重叠结构，在不增加电磁线圈和制动器体积的前提下增大了电磁线圈对衔铁的电磁力，可以确保在能够正常解除制动的前提下使衔铁与定子之间具有足够距离，以保证解除制动时衔铁与制动盘彻底分离，减小设备运行阻力，消除制动盘与衔铁的摩擦噪音。

技术特征：

1.一种高效制动的小体积电磁制动器，包括制动盘、衔铁、定子、电磁线圈和压簧，所述衔铁位于所述制动盘与所述定子之间，所述电磁线圈和所述压簧安装在所述定子内，所述压簧的一端与所述衔铁接触，所述衔铁能够在靠近和远离所述定子的方向移动且不能相对于所述定子旋转，其特征在于：所述衔铁上靠近所述制动盘的一侧表画设有沿圆周方向均匀分布的多个凸台，所述凸台的外周表面为圆锥画，所述制动盘上靠近所述衔铁的一侧表面设有沿圆周方向均匀分布的多个弧形槽，相邻的两个所述弧形槽之间设有隔断部，所述弧形槽的槽底封闭或贯穿所述制动盘，所述弧形槽所在圆的圆心与所述制动盘的圆心重叠，所述弧形槽的槽壁表面为锥面且与所述凸台的外周表面锥度相同，多个所述凸台分别置于一一对应的多个所述弧形槽内，所述凸台与对应的所述弧形槽的槽壁紧密接触或与设于对应的所述弧形槽的槽壁上的摩擦片紧密接触。

2.根据权利要求1所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述高效制动的小体积电磁制动器还包括安装座和制动轴，所述制动轴旋转安装于所述安装座上，所述制动盘通过自身中心通孔套装在所述制动轴上且不能相对于所述制动轴旋转，所述衔铁设有用于所述制动轴穿过的衔铁通孔，所述定子与所述安装座连接。

3.根据权利要求2所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述制动轴的圆周外壁表面和所述制动盘的中心通孔孔壁表面分别设有一个相互配合的平画。

4.根据权利要求3所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述制动轴的圆周外壁上设有环形的卡槽，卡圈置于所述卡槽实现对所述制动盘的轴向定位。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述定子设有定子内腔，所述定子内腔中靠近所述衔铁的一侧开口，所述定子内腔中远离所述衔铁的一侧的腔壁中部设有向靠近所述衔铁方向凸起的定子凸柱，所述定子凸柱设有两端贯通的凸柱通孔，所述电磁线圈置于所述定子内腔内且通过自身中心通孔套装在所述定子凸柱上，所述定子内腔的一侧腔壁设有内外贯通的引线通孔且所述电磁线圈的引线穿过该引线通孔，螺旋形的所述压簧套装在所述定子凸柱外并位于所述电磁线圈的中心通孔内，所述衔铁上靠近所述定子的一侧表面中部设有衔铁凸环且所述衔铁通孔穿过该衔铁凸环，所述衔铁凸环的部分或全部置于所述凸柱通孔内且能够在所述凸柱通孔内轴向滑动，所述衔铁凸环的圆周外壁与所述凸柱通孔的孔壁相互接触，所述衔铁和所述制动盘均位于所述定子内腔内。

6.根据权利要求5所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述衔铁凸环包括一体成型且轴向排列的小径凸环和大径凸环，所述小径凸环的外径小于所述大径凸环的外径，所述大径凸环与衔铁连接且一体成型，所述小径凸环置于所述凸柱通孔内且能够在所述凸柱通孔内轴向滑动，所述小径凸环的圆周外壁与所述凸柱通孔的孔壁相互接触，所述大径凸环的外径大于所述凸柱通孔的孔径，所述压簧同时套装在所述定子凸柱外和所述大径凸环外。

7.根据权利要求6所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述定子凸柱的圆周外壁上设有内凹的圆环形台阶且所述压簧套装于该圆环形台阶外。

8.根据权利要求5所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述衔铁的四角分别设有定位缺口，所述定子的四角分别设有连接通孔，四个连接螺栓的螺杆分别穿过四个所述连接通孔和四个所述定位缺口后与所述安装座上的四个对应螺孔连接。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的高效制动的小体积电磁制动器，其特征在于：所述凸台和所述弧形槽均为两个。

技术总结
本发明公开了一种高效制动的小体积电磁制动器，属于电磁制动器的生产技术领域，包括制动盘、衔铁、定子、电磁线圈和压簧，衔铁上靠近制动盘的一侧表面设有多个凸台，凸台的外周表面为圆锥面，制动盘上靠近衔铁的一侧表面设有多个弧形槽，弧形槽的槽壁表面为锥面且与凸台的外周表面锥度相同，多个凸台分别置于多个弧形槽内，凸台与对应的弧形槽的槽壁紧密接触或与设于对应的弧形槽的槽壁上的摩擦片紧密接触。本发明利用凸台与弧形槽的限位配合实现快速精确制动，最终实现在不增大摩擦系数和制动器体积的前提下提高制动效率的目的，能够同时满足较小体积和较高制动效率的要求，同时可以避免解除制动时凸台与弧形槽卡死的问题。

技术研发人员：杨凤军,王大威,王荣春,黄科益,王兴亿,李德勇
受保护的技术使用者：成都瑞迪智驱科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23