CN102410326A - 一种双作用低噪音电磁制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双作用低噪音电磁制动器，包括定子壳体、励磁线圈、衔铁、连接螺栓、制动盘组件，其中，所述连接螺栓的螺杆穿过所述衔铁的导向孔并与所述定子壳体连接，所述连接螺栓上还套装有空心螺栓，所述连接螺栓的螺杆穿过所述空心螺栓的中心通孔，所述空心螺栓的螺杆穿过所述衔铁的导向孔并与所述定子壳体连接；所述空心螺栓的螺杆与所述衔铁的导向孔的内壁之间设置有减震环；所述衔铁与所述定子壳体之间设置有弹性阻尼垫。通过空心螺栓可调节衔铁与定子壳体之间的间隙以弥补摩擦制动片的磨损，从而延长产品寿命；减震环则能大大降低空心螺栓与衔铁之间的摩擦噪音；弹性阻尼垫的设置可明显降低衔铁被吸合时与定子壳体碰撞的噪音。

Description

一种双作用低噪音电磁制动器

技术领域

本发明涉及一种电磁制动器，尤其涉及一种可明显降低制动和解除制动时噪音的双作用低噪音电磁制动器，属于电磁制动器的生产领域。

背景技术

电磁制动器是利用电源和弹簧作为动力源的对制动盘进行制动的机械装置，其结构为：包括定子壳体、励磁线圈、衔铁、连接螺栓和制动盘组件，其中，连接螺栓的螺杆穿过衔铁的导向孔并与定子壳体连接，在连接螺栓上还安装有衬套，线圈安装在定子壳体内。上述电磁制动器的工作原理为：当励磁线圈通电产生磁场时，磁力线穿过定子壳体与衔铁，并穿过定子壳体与衔铁间的气隙，使衔铁与定子壳体吸合，从而使衔铁脱离制动盘组件中的摩擦制动片，制动盘组件实现转动；当励磁线圈失电时，线圈磁场消失，定子壳体内的扭矩弹簧推动衔铁使其与制动盘组件中的摩擦制动片接触，使在转动的制动盘组件被制动。

上述电磁制动器的缺陷在于：(1)在衔铁被吸合或被释放过程中，衔铁会在连接螺栓上轴向快速移动，所以会产生摩擦噪音，而且因为速度极快，所以噪音较大，因为移动频繁，所以噪音频率高，在很多要求低噪音的场合(如电梯或舞台等)，这种噪音会严重影响产品使用者或居民；(2)没有便于调节衔铁与定子壳体之间的间隙的部件，因为摩擦制动片会因为使用磨损而变薄，所以其制动性能会随着使用时间增加而降低，为了保证其制动性能，就必须调整衔铁与定子壳体之间的间隙，使衔铁与摩擦制动片之间的间隙减小，而现有制动器因为没有便于调节衔铁与定子壳体之间的间隙的部件，所以往往在制动性能降低后要进行维修或干脆更换，造成了浪费；(3)在衔铁被吸合时，衔铁会快速冲向定子壳体，从而产生很大的碰撞噪音，本申请人已经申报的专利中有解决这个问题的技术方案，即在衔铁与定子壳体之间的边缘处增加一个橡胶“O”形圈，但其效果不是很理想。

专利号为ZL201020567394.6的专利，在制动器定子与衔铁之间设有静音装置，静音装置包括垂直旋接在制动器定子或衔铁上的调节螺杆，在调节螺杆内侧端所在的制动器定子或衔铁端面上设有沉孔，在沉孔内嵌装有弹性缓冲构件，在弹性缓冲构件与调节螺杆之间设有平垫片，调节螺杆的外侧端延伸至制动器定子或衔铁外。这种结构用调节螺杆安装，不但结构复杂，安装困难，而且调节螺杆本身也容易带来噪音。

又如专利号为ZL200720151717.1的专利，在制动磁铁和衔铁之间设置有一层电磁缓冲铁片，制动磁铁与电动机端盖之间加设有橡胶密封套，用电磁缓冲铁片作为降低噪音的部件，是很难达到很好效果得，因为其自身也会在碰撞时发出较大的噪音。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可明显降低制动和解除制动时噪音的双作用低噪音电磁制动器。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明包括定子壳体、励磁线圈、衔铁、连接螺栓、制动盘组件，其中，所述连接螺栓的螺杆穿过所述衔铁的导向孔并与所述定子壳体连接，所述连接螺栓上套装有空心螺栓，所述连接螺栓的螺杆穿过所述空心螺栓的中心通孔，所述空心螺栓的螺杆穿过所述衔铁的导向孔并与所述定子壳体连接；所述空心螺栓的螺杆与所述衔铁的导向孔的内壁之间设置有减震环；所述衔铁与所述定子壳体之间设置有弹性阻尼垫。

上述结构中，通过空心螺栓可方便、快速地调节衔铁与定子壳体之间的间隙，以解决因摩擦制动片的磨损而导致制动性能降低的问题。减震环的设置，使衔铁沿着圆周方向“柔性”地与空心螺栓连接，一方面使衔铁与空心螺栓之间的间隙尽可能小，另一方面使得衔铁与空心螺栓之间的摩擦噪音大大降低，并使衔铁在轴向方向易于移动。弹性阻尼垫的设置，可明显降低衔铁被吸合时与定子壳体碰撞的噪音。而且根据本发明工作扭矩的大小调整弹性阻尼垫的材料构成、性能参数以及其位置分布和数量，这样几乎可实现吸合过程中的噪音零控制。

具体地，所述减震环的安装结构可以为：所述空心螺栓的螺杆的外壁上设置有环形凹槽，所述减震环置于所述空心螺栓的环形凹槽内；所述减震环的安装结构还可以为：所述衔铁的导向孔的内壁上设置有环形凹槽，所述减震环置于所述衔铁的环形凹槽内；所述减震环的安装结构还可以为：所述减震环直接置于所述空心螺栓的螺杆的外壁和所述衔铁的导向孔的内壁之间。

具体地，所述减震环可以为一个或多个，所述减震环可以为弹性“O”形圈或/和弹性衬套。

具体地，所述弹性阻尼垫的安装结构可以为：所述衔铁的吸合端面设置有凹槽，所述弹性阻尼垫置于所述衔铁的凹槽内；所述弹性阻尼垫的安装结构还可以为：所述定子壳体的吸合端面设置有凹槽，所述弹性阻尼垫置于所述定子壳体的凹槽内；所述弹性阻尼垫的安装结构还可以为：所述弹性阻尼垫直接粘接或螺接或铆接于所述衔铁的吸合端面或所述定子壳体的吸合端面上。根据压缩弹簧在电磁组件上的分布情况，弹性阻尼垫均匀、对称或与压缩弹簧对应地分布于衔铁或定子壳体的吸合端面上，最大程度上避免因衔铁受力不均匀而影响到本发明的正常使用。

具体地，所述弹性阻尼垫可以为实心方形体、实心三角形体、实心圆形体、实心柱体、空心方形体、空心三角形体、空心圆形体或空心柱体。

进一步，所述定子壳体上安装有释放手柄，所述释放手柄的下端与释放螺栓的一端连接，所述释放螺栓的另一端与所述衔铁连接；所述释放手柄的下部与所述衔铁之间还安装有压缩弹簧，所述释放螺栓穿过所述压缩弹簧。在某些非正常情况下，需要通过释放手柄强制解除制动，这时通过在释放手柄上施加一个外力使释放手柄带动释放螺栓克服扭矩弹簧的作用力使衔铁向定子壳体靠拢，从而释放制动盘组件使其可以自由转动。当需要远程控制时，通过在释放手柄上端连接传动杆或传动绳，人在远离本发明电磁制动器的情况下通过人力或机械动力实现对释放手柄的操纵。压缩弹簧的作用在于：在释放手柄不工作的情况下，向其施加一个预紧力，在本发明和电机工作过程中不因为振动而产生噪音。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过空心螺栓可方便、快速地调节衔铁与定子壳体之间的间隙，以解决因摩擦制动片的磨损而导致制动性能降低的问题，从而延长了本发明的寿命、降低了本发明的使用成本。

2、通过设置减震环，使衔铁沿着圆周方向“柔性”地与空心螺栓连接，一方面使衔铁与空心螺栓之间的间隙尽可能小，另一方面使得衔铁与空心螺栓之间的摩擦噪音大大降低，并使衔铁在轴向方向易于移动。

3、通过设置弹性阻尼垫，可明显降低衔铁被吸合时与定子壳体碰撞的噪音。

4、另外释放手柄可在本发明电磁制动器处于非正常情况时实现解除制动，避免了因此而引起的损坏本发明电磁制动器甚至引发火灾的问题，并可外接简单装置即能实现远程控制。

综上，在具体应用过程中，根据本发明工作扭矩的大小有针对性地调整减震环和弹性阻尼垫的材料构成、性能参数以及其位置分布和数量，几乎可实现制动和解除制动过程中的噪音零控制，为电磁制动器在各种高静音要求环境中的应用打下了良好的基础。

附图说明

图1是本发明的局剖主视结构示意图；

图2是本发明的全剖主视结构示意图；

图3是图2中“A”的放大图之一；

图4是图2中“A”的放大图之二；

图5是图2中“A”的放大图之三；

图6是图2中“A”的放大图之四；

图7是图2中“A”的放大图之五；

图8是图2中“A”的放大图之六；

图9是图2中“B”的放大图之一；

图10是图2中“B”的放大图之二；

图11是图2中“B”的放大图之三；

图12是图2中“B”的放大图之四；

图13是图2中“B”的放大图之五；

图14是图2中“B”的放大图之六；

图15是两个本发明电磁制动器共同使用时的全剖主视结构示意图。

其中：1-释放手柄，2-定子壳体，3-衔铁，4-连接螺栓，5-释放螺栓，6-摩擦制动片，7-弹性阻尼垫，8-减震环，9-空心螺栓，10-压缩弹簧，11-制动盘组件，12-花键套，13-扭矩弹簧，15-励磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步具体描述：

如图1和图2所示，本发明包括定子壳体2、励磁线圈15、衔铁3、连接螺栓4、制动盘组件11、空心螺栓9，其中，空心螺栓9套装在连接螺栓4上，连接螺栓4的螺杆穿过空心螺栓9的中心通孔，空心螺栓9的螺杆穿过衔铁3的导向孔并与定子壳体2连接；空心螺栓9的螺杆与衔铁3的导向孔的内壁之间设置有减震环8；衔铁3与定子壳体2之间设置有弹性阻尼垫7。

如图1和图2所示，定子壳体2上安装有释放手柄1，释放手柄1的下端与释放螺栓5的一端连接，释放螺栓5的另一端与衔铁3连接；释放手柄1的下部与衔铁3之间还安装有压缩弹簧10，释放螺栓5穿过压缩弹簧10。在某些非正常情况下，需要通过释放手柄1强制解除制动，这时通过在释放手柄1上施加一个外力使释放手柄1带动释放螺栓5克服扭矩弹簧13的作用力使衔铁3向定子壳体2靠拢，从而释放制动盘组件11使其可以自由转动。当需要远程控制时，通过在释放手柄1的上端连接传动杆或传动绳，人在远离本发明的情况下通过人力或机械动力实现对释放手柄1的操纵。压缩弹簧10的作用在于：在释放手柄1不工作的情况下，向其施加一个预紧力，在本发明和电机工作过程中不因为振动而产生噪音。

如图15所示，在电机转轴连接有两个制动盘组件11的情况下，则需要两个本发明电磁制动器配合使用，两个本发明电磁制动器分别对应两个制动盘组件11，两个本发明电磁制动器通过同一个连接螺栓4连接在一起，其制动和解除制动的原理和单个本发明电磁制动器是一样的，再此不再赘述。

关于减震环8和弹性阻尼垫7的安装结构，可以有很多方案，下面分别列出减震环8和弹性阻尼垫7的多个实施例：

减震环8的安装结构中，实施例1：如图3所示，空心螺栓9的螺杆的外壁上设置有环形凹槽(因环形凹槽太小且内置减震环8，不便标记，所以图中未示出)，减震环8置于空心螺栓9的环形凹槽内，减震环8为一个弹性“O”形圈；实施例2：如图4所示，空心螺栓9的螺杆的外壁上设置有环形凹槽，减震环8置于空心螺栓9的环形凹槽内，减震环8为一个弹性衬套；实施例3：如图5所示，空心螺栓9的螺杆的外壁上设置有环形凹槽，减震环8置于空心螺栓9的环形凹槽内，减震环8为一个弹性“O”形圈和一个弹性衬套；实施例4：如图6所示，衔铁3的导向孔的内壁上设置有衔铁的环形凹槽，减震环8置于衔铁3的环形凹槽内，减震环8为一个弹性衬套；实施例5：如图7所示，衔铁3的导向孔的内壁上设置有衔铁的环形凹槽，减震环8置于衔铁3的环形凹槽内，减震环8为一个弹性“O”形圈；实施例6：如图8所示，减震环8直接置于空心螺栓9的螺杆的外壁和衔铁3的导向孔的内壁之间，减震环8为一个弹性衬套。

弹性阻尼垫7的安装结构中，实施例1：如图9所示，衔铁3的吸合端面设置有凹槽，弹性阻尼垫7置于衔铁3的凹槽内，弹性阻尼垫7为实心长方体；实施例2：如图10所示，衔铁3的吸合端面设置有凹槽，弹性阻尼垫7置于衔铁3的凹槽内，弹性阻尼垫7为空心长方体；实施例3：如图11所示，衔铁3的吸合端面设置有凹槽，弹性阻尼垫7置于衔铁3的凹槽内，弹性阻尼垫7为实心圆形体；实施例4：如图12所示，衔铁3的吸合端面设置有凹槽，弹性阻尼垫7置于衔铁3的凹槽内，弹性阻尼垫7为实心三角形体；实施例5：如图13所示，定子壳体2的吸合端面设置有凹槽，弹性阻尼垫7置于定子壳体2的凹槽内，弹性阻尼垫7为实心长方体；实施例6：如图14所示，弹性阻尼垫7直接粘接于衔铁3的吸合端面上。

另外要说明的是，上述实施例只是列出了减震环8和弹性阻尼垫7的部分结构，另外还有很多组合无法一一列出，如为一个弹性“O”形圈的减震环8置于空心螺栓9的螺杆的外壁和衔铁3的导向孔的内壁之间；弹性阻尼垫7还可以直接粘接于定子壳体2的吸合端面上，弹性阻尼垫7还可以螺接或铆接于衔铁3的吸合端面或定子壳体2的吸合端面上，弹性阻尼垫7还可以为其它实心方形体、实心柱体、其它空心方形体、空心三角形体、空心圆形体或空心柱体。

如图2所示，通过空心螺栓9可方便、快速地调节衔铁3与定子壳体2之间的间隙，以解决因制动盘组件11的摩擦制动片6的磨损而导致制动性能降低的问题。减震环8的设置，使衔铁3沿着圆周方向“柔性”地与空心螺栓9连接，一方面使衔铁3与空心螺栓9之间的间隙尽可能小，另一方面使得衔铁3与空心螺栓9之间的摩擦噪音大大降低，并使衔铁3在轴向方向易于移动。弹性阻尼垫7的设置，可明显降低衔铁3被吸合时与定子壳体2碰撞的噪音。而且根据本发明电磁制动器工作扭矩的大小调整减震环8和弹性阻尼垫7的材料构成、性能参数以及其位置分布和数量，这样几乎可实现吸合过程中的噪音零控制。

如图2所示，在未通电时，弹性阻尼垫7基本处于自由状态，并在不影响正常吸合衔铁3的前提下对衔铁3与定子壳体2施加了一定的预紧力；当励磁线圈15接通电流后产生磁场，则衔铁3克服扭矩弹簧13向定子壳体2靠拢直至完全贴合，在此过程中，弹性阻尼垫7被压缩后所提供的阻尼就越强，因而起到了缓冲作用，避免了衔铁3与定子壳体2之间刚性接触造成的较大振动，从而达到减噪的目的。在衔铁3被吸合后，制动盘组件11、花键套12以及与之相连接的电机轴能自由旋转，此时电机处于正常工作状态。

如图2所示，在本发明电磁制动器制动(即衔铁未被吸合)或解除制动(即衔铁被吸合)的过程中，衔铁3会在空心螺栓9上来回快速移动，会产生很大的摩擦噪音。如在制动过程中，在扭矩弹簧13作用下压向制动盘组件11的摩擦制动片6，摩擦制动片6将扭矩弹簧13施加的压力转换为径向的制动力矩，继而将断电之后电机转子的转动惯性力矩传递到定子壳体2上，从而达到制动的目的。在此制动过程中，一部分制动力矩经由制动盘组件11的一端传递到定子壳体2上，其余部分由制动盘组件11的另一端传递给衔铁3，而后经过空心螺栓9和连接螺栓4传递到定子壳体2上。据上述扭矩传递的方式，减小衔铁3和空心螺栓9之间的摩擦噪音的方式也需要从两方面实现，一方面缓冲衔铁3在径向上给予制动盘组件11和定子壳体2的冲击力，另一方面避免衔铁3与空心螺栓9接触面之间的碰撞与摩擦。本发明中这两方面减噪效果的实现都是通过安装于空心螺栓9上的减振环8来实现的：首先，位于空心螺栓9与衔铁3之间的减振环8，实现了空心螺栓9相对于衔铁3中心的对中度，并且将两者柔性的接合在一起，在制动过程中因制动盘组件11伴随负载转动而传递给衔铁3径向的力，使衔铁3有旋转的趋势，在两者接合面施加给空心螺栓9以径向冲击，减振环8的存在避免了两者之间的直接接触，从而避免了两者之间因为冲击和摩擦产生噪音；由衔铁3传递给制动盘组件11的弹簧力，一部分直接传递到制动盘组件11与定子壳体2的接触面上，在减缓制动盘组件11与定子壳体2之间的碰撞上，减振环8也起了作用，由于减振环8将空心螺栓9与衔铁3柔性连接，在制动盘组件11相对于本发明向定子壳体2移动的过程中，随着相对位移的逐渐变大，减振环8施加给衔铁3的阻力就越大，在一定程度上减小了衔铁3施加给制动盘组件11的力，从而减小了制动盘组件11与定子壳体2之间的碰撞噪音。

Claims (10)

1.一种双作用低噪音电磁制动器，包括定子壳体、励磁线圈、衔铁、连接螺栓、制动盘组件，其中，所述连接螺栓的螺杆穿过所述衔铁的导向孔并与所述定子壳体连接，其特征在于：所述连接螺栓上套装有空心螺栓，所述连接螺栓的螺杆穿过所述空心螺栓的中心通孔，所述空心螺栓的螺杆穿过所述衔铁的导向孔并与所述定子壳体连接；所述空心螺栓的螺杆与所述衔铁的导向孔的内壁之间设置有减震环；所述衔铁与所述定子壳体之间设置有弹性阻尼垫。

2.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述减震环的安装结构为：所述空心螺栓的螺杆的外壁上设置有环形凹槽，所述减震环置于所述环形凹槽内。

3.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述减震环的安装结构为：所述衔铁的导向孔的内壁上设置有环形凹槽，所述减震环置于所述环形凹槽内。

4.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述减震环的安装结构为：所述减震环直接置于所述空心螺栓的螺杆的外壁和所述衔铁的导向孔的内壁之间。

5.根据权利要求1-4中任何一项权利要求所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述减震环为一个或多个，所述减震环为弹性“O”形圈或/和弹性衬套。

6.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述弹性阻尼垫的安装结构为：所述衔铁的吸合端面设置有凹槽，所述弹性阻尼垫置于所述凹槽内。

7.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述弹性阻尼垫的安装结构为：所述定子壳体的吸合端面设置有凹槽，所述弹性阻尼垫置于所述凹槽内。

8.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述弹性阻尼垫的安装结构为：所述弹性阻尼垫直接粘接或螺接或铆接于所述衔铁的吸合端面或所述定子壳体的吸合端面上。

9.根据权利要求1、6、7或8所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述弹性阻尼垫为实心方形体、实心三角形体、实心圆形体、实心柱体、空心方形体、空心三角形体、空心圆形体或空心柱体。

10.根据权利要求1所述的双作用低噪音电磁制动器，其特征在于：所述定子壳体上安装有释放手柄，所述释放手柄的下端与释放螺栓的一端连接，所述释放螺栓的另一端与所述衔铁连接。

Images