一种电磁式无回程间隙失电制动器

1.本发明涉及一种电磁式无回程间隙失电制动器，涉及电磁失电制动器技术领域。


背景技术：

2.制动器是自动化装备中的关键部件，用于自动化装备中运转部件的减速、停止或位置保持，通常可称为抱闸或刹车。制动器广泛应用于机器人、机床、升降机以及各种自动化设备中。专利cn02128222a为了实现衔铁摩擦盘沿着弹簧导杆轴向运动，弹簧导杆和衔铁摩擦盘之间不可避免会存在间隙，制动器失电制动后，大齿轮和衔铁摩擦盘与制动器壳体之间在回转方向会产生回程间隙，导致制动器对回转轴系的定位精度降低。专利cn109058331a为了实现无回程间隙，在衔铁摩擦盘和导向柱之间增加了直线轴承，由于直线轴承需要沿着导向柱顺滑运动，直线轴承与导向柱之间不可避免会存在间隙，无法实现制动器零回程间隙。专利cn109058331a相对专利cn02128222b通过增加直线轴承减小制动器回程间隙，但导致制动器结构复杂、制造成本增大。


技术实现要素：

3.针对现有制动器无法实现零回程间隙及结构复杂的问题，本发明提供一种电磁式无回程间隙失电制动器。
4.本发明的一种电磁式无回程间隙失电制动器，包括壳体1、线圈2、衔铁摩擦盘3、转动摩擦盘4、膜片弹簧6、连接件和压缩弹簧10；
5.所述线圈7设置在壳体1内，壳体1、衔铁摩擦盘3和转动摩擦盘4依次同轴设置；
6.所述压缩弹簧10设置在壳体1的圆柱孔中，一端与壳体接触，另一端与衔铁摩擦盘3接触；
7.所述膜片弹簧6设置在壳体1和衔铁摩擦盘3之间，且通过连接件将膜片弹簧6固定在衔铁摩擦盘3和壳体1上，连接件使膜片弹簧6在周向不可转动，在轴向可伸缩。
8.所述连接件包括1号连接件5和2号连接件7；
9.通过1号连接件5将膜片弹簧6固定在衔铁摩擦盘3上，通过2号连接件7将膜片弹簧6固定在壳体1上；
10.与膜片弹簧6相对的壳体1和衔铁摩擦盘3上均开有腔体，分别用于放置1号连接件5和2号连接件7，使壳体1和衔铁摩擦盘3之间无间隙。
11.本发明的有益效果，本发明采用膜片弹簧实现壳体1与衔铁摩擦盘3之间连接，可以实现制动力矩的长寿命、高稳定，同时可以保证转动摩擦盘4与壳体1之间无回程间隙，方案结构简单，安装方便，可靠性高。
附图说明
12.图1为本发明电磁式失电制动器的主视剖面图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
15.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
16.本实施方式的一种电磁式无回程间隙失电制动器，包括壳体1、线圈2、衔铁摩擦盘3、转动摩擦盘4、膜片弹簧6、连接件和压缩弹簧10；
17.线圈7设置在壳体1内，壳体1、衔铁摩擦盘3和转动摩擦盘4依次同轴设置；线圈7通电状态时,壳体1与线圈2构成的磁铁系统对衔铁摩擦盘3产生吸力，线圈7断电后,吸力消失；
18.压缩弹簧10设置在壳体1的圆柱孔中，一端与壳体接触，另一端与衔铁摩擦盘3接触；本实施方式中，可采用多个压缩弹簧10，例如包括6个压缩弹簧10，在壳体1中设置6个圆柱孔，且壳体1的圆周均匀分布，将6个压缩弹簧10分别设置在6个圆柱孔中；
19.膜片弹簧6设置在壳体1和衔铁摩擦盘3之间，且通过连接件将膜片弹簧6固定在衔铁摩擦盘3上和在壳体1上，连接件使膜片弹簧6在周向不可转动，在轴向可伸缩。
20.当线圈2通电，则壳体1与线圈2构成的磁铁系统对衔铁摩擦盘3产生吸力，克服膜片弹簧6和压缩弹簧10的弹性力，衔铁摩擦盘3与壳体1吸合，转动摩擦盘4与衔铁摩擦盘3脱开，转动摩擦盘4可以自由转动；
21.当线圈2断电，衔铁摩擦盘3在膜片弹簧6和压缩弹簧10的弹性力作用下释放，此时膜片弹簧也有一定的轴向力，只不过主要是由压缩弹簧10产生的轴向力，衔铁摩擦盘3与转动摩擦盘4接触产生的摩擦力矩使转动摩擦盘4停止或转动速度逐渐降低直至停止。
22.本实施方式中采用膜片弹簧6实现壳体1与衔铁摩擦盘3之间连接，在轴向上起到导向作用，在周向上，因为采用了连接件，将膜片弹簧6固定，所以在转动摩擦盘4转动过程中，产生的摩擦对衔铁摩擦盘3产生力矩也不会使膜片弹簧6发生转动，实现制动力矩的长寿命、高稳定，同时可以保证转动摩擦盘4与壳体1之间无回程间隙，结构简单，安装方便，可靠性高。
23.图1中，方框3表示线圈2与壳体1采用胶结工艺形成一个整体。
24.优选实施例中，本实施方式的连接件包括1号连接件5和2号连接件7；
25.通过1号连接件5将膜片弹簧6固定在衔铁摩擦盘3上，通过2号连接件7将膜片弹簧6固定在壳体1上；例如采用螺钉穿过膜片弹簧6的间隙旋入衔铁摩擦盘3和壳体1内部；若采用螺钉，螺钉帽还占有空间，为了实现壳体1和衔铁摩擦盘3之间无间隙，与膜片弹簧6相对的壳体1和衔铁摩擦盘3上均开有腔体，分别用于放置1号连接件5和2号连接件7，使壳体1和衔铁摩擦盘3之间无间隙。
26.优选实施例中，连接件包括多个1号连接件5和2号连接件7，沿膜片弹簧6圆周方向均匀分布。例如，采用三个1号连接件5和三个2号连接件7，错开分布在圆周方向。
27.本实施方式中，通过在衔铁摩擦盘3与转动摩擦盘4接触部位各喷涂一层耐摩擦涂
层，分别为衔铁磨擦盘涂层8和转动摩擦盘涂层9；
28.衔铁磨擦盘涂层8与转动摩擦盘涂层9采用陶瓷涂层，并通过喷涂工艺形成，例如采用cr2o3陶瓷涂层，通过喷涂工艺形成；
29.图1中，方框1表示衔铁摩擦盘3与衔铁磨擦盘涂层8为一体，方框2表示转动摩擦盘4与转动摩擦盘涂层9为一体；
30.本实施方式中，所述壳体1、衔铁摩擦盘3与转动摩擦盘4均为导电软磁材料结构，如采用1j50、1j36、1j116或1j117；
31.本实施方式中，壳体1与衔铁摩擦盘3之间的电磁间隙为0.1mm～0.2mm；
32.本实施方式中，膜片弹簧6采用不锈钢材料加工而成，例如1cr18ni9。
33.本实施方式中，所述线圈2与壳体1胶接成整体。
34.本实施方式中，所述线圈2采用双绕组结构。
35.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。


技术特征：
1.一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，包括壳体(1)、线圈(2)、衔铁摩擦盘(3)、转动摩擦盘(4)、膜片弹簧(6)、连接件和压缩弹簧(10)；所述线圈(7)设置在壳体(1)内，壳体(1)、衔铁摩擦盘(3)和转动摩擦盘(4)依次同轴设置；所述压缩弹簧(10)设置在壳体(1)的圆柱孔中，一端与壳体接触，另一端与衔铁摩擦盘(3)接触；所述膜片弹簧(6)设置在壳体(1)和衔铁摩擦盘(3)之间，且通过连接件将膜片弹簧(6)固定在衔铁摩擦盘(3)和壳体(1)上，连接件使膜片弹簧(6)在周向不可转动，在轴向可伸缩。2.根据权利要求1所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，所述连接件包括1号连接件(5)和2号连接件(7)；通过1号连接件(5)将膜片弹簧(6)固定在衔铁摩擦盘(3)上，通过2号连接件(7)将膜片弹簧(6)固定在壳体(1)上；与膜片弹簧(6)相对的壳体(1)和衔铁摩擦盘(3)上均开有腔体，分别用于放置1号联接件(5)和2号联接件(7)，使壳体(1)和衔铁摩擦盘(3)之间无间隙。3.根据权利要求2所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，所述连接件包括多个1号连接件(5)和2号连接件(7)，沿膜片弹簧(6)圆周方向均匀分布。4.根据权利要求1所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，在衔铁摩擦盘(3)上设置衔铁磨盘涂层(8)，为耐摩擦涂层。5.根据权利要求4所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，在转动摩擦盘(4)上设置转动摩擦盘涂层(9)，为耐摩擦涂层。6.根据权利要求5所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，所述衔铁磨擦盘涂层(8)与转动摩擦盘涂层(9)为陶瓷涂层。7.根据权利要求1所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，所述壳体(1)、衔铁摩擦盘(3)与转动摩擦盘(4)均为导电软磁材料结构。8.根据权利要求1所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，所述线圈(2)与壳体(1)胶接成整体。9.根据权利要求1所述的一种电磁式无回程间隙失电制动器，其特征在于，所述线圈(2)采用双绕组结构。

技术总结
一种电磁式无回程间隙失电制动器，解决了现有制动器无法实现零回程间隙及结构复杂的问题，属于电磁失电制动器技术领域。本发明包括壳体、线圈、衔铁摩擦盘、转动摩擦盘、膜片弹簧、连接件和压缩弹簧；线圈设置在壳体内，壳体、衔铁摩擦盘和转动摩擦盘依次同轴设置；压缩弹簧设置在壳体的圆柱孔中，一端与壳体接触，另一端与衔铁摩擦盘接触；膜片弹簧设置在壳体和衔铁摩擦盘之间，且通过连接件将膜片弹簧固定在衔铁摩擦盘和壳体上，连接件使膜片弹簧在周向不可转动，在轴向可伸缩。本发明采用膜片弹簧实现壳体与衔铁摩擦盘之间连接，可以实现制动力矩的长寿命、高稳定，同时可以保证转动摩擦盘与壳体之间无回程间隙。转动摩擦盘与壳体之间无回程间隙。转动摩擦盘与壳体之间无回程间隙。


技术研发人员：史士财 杨国财 樊绍巍 孙永军 朱映远 李志奇 纪军红 金明河 张元飞 刘宏
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/5/25