CN100514797C - 直线推杆电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机技术领域，尤其是一种带有电磁制动装置的直线推杆电机，具有电机和将电机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的传动装置，电机轴的前端或后端装有风扇，风扇具有外圈和设置在外圈内且与外圈为一体结构的风叶，风扇的径向外侧设置有制动风扇外圈的电磁制动装置，电磁制动装置与电机的前端盖或后端盖固定连接。本发明在电机轴的前端或后端加装风扇，采用电磁制动制动风扇的外圈，散热效果佳，与现有技术相比，冷却效果提高40%以上；而且提高了传动效率，与现有的机械制动相比，提高了25%以上；结构简单，成本低，成本降低了20%以上；电机的可靠性大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其是一种带有电磁制动装置的直线推杆电机。
背景技术
直线推杆电机是一种将电能转变为推杆的直线往复运动能的电力驱动装置，可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行元件使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。广泛运用于健身器材、医疗器械、家具、汽车、电力、机械、冶金、交通、矿山、石油、化工、起重、运输、建筑、粮饲加工等行业。具有性能可靠，动作灵敏，运行平稳，推拉力相同，环境适应性好等特点。与液压气动等执行机械相比，具有如下优点：
1.造价低，省去了油泵、油箱、空压机以及许多复杂的管路和其它辅助设施。
2、能耗低，由电机直接驱动省去了中间的能量转化环节，整机效率高，从而降低了能耗。
3、无油液污染，由于避免采用油或气体传动，无油液的渗漏，使污染问题得到了根本解决。
4、安装维护极为简单方便。只需简单地将推杆安装在支架或吊架上，接通电源，即可使用。正常使用时几乎不需要专门维护。
现有的直线推杆电机的结构通常包括电机和将电机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的传动装置。传动装置的结构形式有很多。比如：齿轮减速机构加齿轮、齿条传动机构；齿轮减速机构加丝杆、螺母传动机构等，而目前用得最多、运行最平稳、传动效率高、噪声低的传动装置的结构为：具有蜗杆、蜗轮传动机构，蜗轮内孔中穿设一丝杆，蜗轮与丝杆啮合，电机带动蜗杆旋转、通过蜗轮、蜗杆传动带动蜗轮旋转，使蜗轮内的小丝杆作直线运动，丝杆可以直接作为推杆也可以在丝杆上加装推杆，利用电机的正反转驱使推杆作往复直线运动。为保证推杆能准确地保持在任意位置和移动到指定位置能停住，直线推杆电机上还装有制动装置，现有的直线推杆电机的制动装置一般采用锥形盘刹车，锥形盘刹车依靠弹簧提供锥面摩擦力作为制动力，而不刹车时则需电机的磁场力作为脱离力，因此电机需设计成偏心磁场，靠磁场力克服弹簧力，使摩擦面脱离，这样会损失电机的效率；而且制动力较小，制动不可靠；产品一致性差，不合格率较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有的直线推杆电机采用锥形盘刹车作制动装置，由于锥形盘刹车依靠弹簧提供锥面摩擦力作为制动力，而不刹车时则需电机的磁场力作为脱离力，电机需设计成偏心磁场，靠磁场力克服弹簧力，使摩擦面脱离，而使电机效率受损；以及制动装置制动力较小，制动不可靠；产品一致性差，不合格率较高等不足。本发明提供一种直线推杆电机，它的制动装置为外圆制动方式的电磁制动装置，能保证推杆非常准确地保持在任意位置和移动到指定位置能停止。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直线推杆电机，具有电机和将电机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的传动装置，电机具有电机轴、前端盖和后端盖，电机轴前端与传动装置固定连接，电机的前端盖或后端盖内设置有风扇，风扇固定安装在电机轴上，风扇具有外圈和设置在外圈内且与外圈为一体结构的风叶，风扇的径向外侧设置有制动风扇的外圈的电磁制动装置，电磁制动装置与前端盖或后端盖固定连接。
具体地说，所述的电磁制动装置具有制动套和制动线圈骨架，制动线圈骨架与前端盖或后端盖固定连接，制动线圈骨架外圈上装有制动线圈，制动线圈骨架内装有静铁芯和动铁芯，静铁芯与制动线圈骨架上端铆接，动铁芯设置在静铁芯下方、与制动线圈骨架滑动配合，制动线圈骨架下端设置有弹簧槽，弹簧槽内设置有弹簧，弹簧套装在动铁芯上，动铁芯上在弹簧的下方还设置有凸肩或装有挡圈，制动套与动铁芯下端固定连接。
当电机得电工作时，制动线圈同时得电，动铁芯克服弹簧的作用力与静铁芯吸合，装在动铁芯下端的制动套随动铁芯上移，脱离风扇的外圈，解除制动，电机正常工作；当电机失电时，制动线圈同时失电，制动线圈磁场消失，动铁芯受弹簧的作用力下移，制动套压在风扇的外圈上，制动套和风扇外圈产生磨擦力迫使正在旋转的风扇停止转动，由于风扇固定安装在电机轴上，风扇停止转动，则电机轴出停止转动，电机被强制制动。
为降低成本所述的风扇为塑料件，为防止塑料件的风扇受热变形而导致与电机轴的连接失效，风扇与电机轴采用过盈配合或花键连接。
本发明的有益效果是，本发明的直线推杆电机在电机轴的前端或后端加装风扇，采用电磁制动制动风扇的外圈，一方面利于电机工作中产生的热量的散发，散热效果佳，与现有技术相比，冷却效果提高40％以上；另一方面，提高了传动效率，与现有的机械制动相比，提高了25％以上；另外本发明结构简单，成本低，成本降低了20％以上；且电机的可靠性大大提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的A-A剖视图。
图3是本发明中的风扇的结构示意图。
图中1.电机，1-1.电机轴，1-2.前端盖，1-3.后端盖，2.传动装置，3.风扇，3-1.外圈，3-2.风叶，4.电磁制动装置，4-1.制动套，4-2.制动线圈骨架，4-2-1.弹簧槽，4-3.制动线圈，4-4.静铁芯，4-5.动铁芯，4-6.弹簧，4-7.挡圈。
具体实施方式
如图1～3所示的本发明的直线推杆电机，具有电机1和将电机1的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的传动装置2，电机1具有电机轴1-1、前端盖1-2和后端盖1-3，电机轴1-1前端与传动装置2固定连接，电机1的后端盖1-3内设置有风扇3，风扇3为塑料件，风扇3与电机轴1-1过盈配合，风扇3固定安装在电机轴1-1后端，风扇3具有外圈3-1和设置在外圈3-1内且与外圈3-1为一体结构的风叶3-2，风扇3的径向外侧设置有制动风扇3的外圈3-1的电磁制动装置4，电磁制动装置4具有制动套4-1和制动线圈骨架4-2，制动线圈骨架4-2与后端盖1-3固定连接，制动线圈骨架4-2外圈上装有制动线圈4-3，制动线圈骨架4-2内装有静铁芯4-4和动铁芯4-5，静铁芯4-4与制动线圈骨架4-2上端铆接，动铁芯4-5设置在静铁芯4-4下方、与制动线圈骨架4-2滑动配合，制动线圈骨架4-2下端设置有弹簧槽4-2-4，弹簧槽4-2-1内设置有弹簧4-6，弹簧4-6套装在动铁芯4-5上，动铁芯4-5上在弹簧4-6的下方还装有挡圈4-7，制动套4-1与动铁芯4-5下端固定连接。
上述具体实施例是为了便于理解本发明，并非对本发明的限制，本发明中的风扇也可采用金属材料或其它非金属材料制作，如采用铸铝件等。本发明中风扇与电机轴的连接，除上述实施例中采用的过盈配合以外，也可以采用花键连接、平键连接、螺栓固定等连接方式，本发明中的风扇还可以安装在电机轴的前端，相应地将电磁制动装置与电机的前端盖固定连接，其制动效果与冷却效果与上述实施例相同。上述具体实施例中动铁芯上在弹簧的下方安装一挡圈，以用作弹簧的限位，同样地也可以采用在动铁芯上安装挡圈处设置一凸肩，用作弹簧的限位。本发明的保护范围以权利要求的为准。
Claims (3)
1.一种直线推杆电机，具有电机(1)和将电机(1)的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的传动装置(2)，电机(1)具有电机轴(1-1)、前端盖(1-2)和后端盖(1-3)，电机轴(1-1)前端与传动装置固定连接，其特征是：所述电机(1)的前端盖(1-2)或后端盖(1-3)内设置有风扇(3)，风扇(3)固定安装在电机轴(1-1)上，风扇(3)具有外圈(3-1)和设置在外圈(3-1)内且与外圈(3-1)为一体结构的风叶(3-2)，风扇(3)的径向外侧设置有制动风扇(3)的外圈(3-1)的电磁制动装置(4)，电磁制动装置(4)与前端盖(1-2)或后端盖(1-3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的直线推杆电机，其特征是：所述的电磁制动装置(4)具有制动套(4-1)和制动线圈骨架(4-2)，制动线圈骨架(4-2)与前端盖(1-2)或后端盖(1-3)固定连接，制动线圈骨架(4-2)外圈上装有制动线圈(4-3)，制动线圈骨架(4-2)内装有静铁芯(4-4)和动铁芯(4-5)，静铁芯(4-4)与制动线圈骨架(4-2)上端铆接，动铁芯(4-5)设置在静铁芯(4-4)下方、与制动线圈骨架(4-2)滑动配合，制动线圈骨架(4-2)下端设置有弹簧槽(4-2-1)，弹簧槽(4-2-1)内设置有弹簧(4-6)，弹簧(4-6)套装在动铁芯(4-5)上，动铁芯(4-5)上在弹簧(4-6)的下方还设置有凸肩或装有挡圈(4-7)，制动套(4-1)与动铁芯(4-5)下端固定连接。
3.根据权利要求1所述的直线推杆电机，其特征是：所述的风扇(3)为塑料件，风扇(3)与电机轴(1-1)过盈配合或花键连接。
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