CN111572090A - 伺服压力机单片大扭矩干式刹车器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其包括依次套设于伺服马达的马达轴上的刹车固定座、压力板、刹车主件、气缸、活塞、端盖，刹车固定座与伺服马达的端面固接，刹车固定座的一轴端面设有至少一圈内凹弹簧座，内凹弹簧座内设有刹车弹簧，刹车弹簧与压力板抵接，压力板与刹车固定座连接，刹车主件具有摩擦片，摩擦片位于压力板与气缸之间，气缸与刹车固定座固接，气缸设有一圈轴向销孔，气缸开设有凹腔，端盖连接于凹腔的腔口上形成活塞腔，活塞活动设于活塞腔内，活塞的一轴端面上紧贴设有一圈顶销，顶销穿过销孔后与压力板抵接，端盖上开设有通气通道；优点是其刹车扭矩大、噪音小，且能有效提高伺服马达的运行效率。

Description

伺服压力机单片大扭矩干式刹车器

技术领域

本发明涉及一种伺服压力机用刹车器，尤其是涉及一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器。

背景技术

在伺服压力机中，刹车器的作用是当伺服控制***发生异常需要紧急刹车时，刹车器启动将伺服控制***中的伺服马达紧急刹停，避免因伺服控制***发生异常产生安全事故。

目前，伺服压力机中常用的刹车器有磁刹车器和多片干式刹车器。磁刹车器由电磁驱动，电磁铁得电，吸合压力板，使来令片与摩擦片脱开，刹车松开；电磁铁失电，压力板被弹簧力推动，与摩擦片紧密贴合，产生摩擦力，进入刹车状态。多片干式刹车器由气压驱动，气缸进气，活塞推动压力板，使来令片与摩擦片脱开，刹车松开；气缸排气，压力板被弹簧力推动，与摩擦片紧密贴合，产生摩擦力，进入刹车状态。然而，磁刹车器的刹车能力小，一般刹车扭矩为伺服马达的30％左右，在紧急制动过程中滑移角大，安全性能差；多片干式刹车器的刹车能力大，但在伺服马达运行过程中，多片摩擦片会相互摩擦，不仅会产生噪音，而且会产生阻力，从而会降低伺服马达的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其刹车扭矩大、噪音小，且能够有效提高伺服压力机中的伺服马达的运行效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：包括依次套设于伺服压力机中的伺服马达的马达轴上的刹车固定座、压力板、刹车主件、气缸、活塞、端盖，所述的刹车固定座与所述的伺服马达的端面固定连接，所述的刹车固定座朝向所述的压力板的一轴端面设置有至少一圈均匀分布的内凹弹簧座，每个所述的内凹弹簧座内设置有一个刹车弹簧，所述的刹车弹簧与所述的压力板朝向所述的刹车固定座的一轴端面抵接，所述的压力板的外周壁与所述的刹车固定座连接，所述的刹车主件随所述的伺服马达的马达轴的转动而转动，所述的刹车主件具有摩擦片，所述的摩擦片位于所述的压力板与所述的气缸之间，所述的气缸与所述的刹车固定座固定连接，所述的气缸设置有一圈均匀分布的轴向销孔，所述的气缸背向所述的摩擦片的一轴端面开设有凹腔，所述的端盖连接于所述的凹腔的腔口上形成一个供所述的活塞运动的活塞腔，所述的活塞活动设置于所述的活塞腔内，所述的活塞的一轴端面上紧贴设置有一圈顶销，每个所述的顶销穿过一个所述的轴向销孔后与所述的压力板抵接，所述的端盖上开设有与所述的活塞腔连通的通气通道；进气时，所述的摩擦片与所述的压力板和所述的气缸之间均保持有间隙；排气时，所述的摩擦片与所述的压力板和所述的气缸之间紧贴产生摩擦。当伺服压力机正常工作时，空气从通气通道进入，空气推动环形的活塞，环形的活塞通过顶销推动环形的压力板，使刹车弹簧被压缩，进而使摩擦片与环形的压力板和环形的气缸之间均保持有间隙，此时摩擦片处于完全脱开状态，该刹车器松开，伺服马达高速运转，环形的刹车主件随伺服马达的马达轴的转动而转动；当伺服压力机发生异常情况时，空气从通气通道排出，刹车弹簧伸长推动环形的压力板，通过顶销使环形的活塞复位，在刹车弹簧的作用下摩擦片与环形的压力板和环形的气缸之间紧贴在一起产生摩擦，该刹车器进入刹车状态，使伺服马达的马达轴不再转动。

所述的刹车固定座朝向所述的压力板的一轴端面设置有两圈所述的内凹弹簧座，两圈所述的内凹弹簧座的位置错位。设置两圈刹车弹簧使得刹车能力更强，一般情况下刹车弹簧的数量尽量多，使相邻两个刹车弹簧在互相不影响的情况下间隙最小的情况下能够设置最大量的刹车弹簧，即使得两圈内凹弹簧座的位置错位，内圈的一个内凹弹簧座位于外圈的两个相邻的内凹弹簧座之间。

所述的刹车主件由连接座和所述的摩擦片组成，所述的连接座通过张紧套连接于所述的伺服马达的马达轴上，所述的摩擦片连接于所述的连接座的外周壁上。

所述的摩擦片由一片环形金属片和两片摩擦环形片组成，所述的环形金属片的两轴端面沿径向方向的外侧部分对称开设有环形缺口，每片所述的摩擦环形片安装于一个所述的环形缺口内；排气时，朝向所述的压力板一侧的一片所述的摩擦环形片与所述的压力板紧贴产生摩擦，且朝向所述的气缸一侧的一片所述的摩擦环形片与所述的气缸紧贴产生摩擦，而所述的环形金属片与所述的压力板和所述的气缸之间互不接触。

所述的连接座的外周壁上沿轴向对称设置有两块环形挡板，所述的环形金属片沿径向方向的内侧端活动连接于两块所述的环形挡板之间，位于所述的气缸一侧的一块所述的环形挡板与所述的环形金属片之间设置有用于在进气时确保两片所述的摩擦环形片完全脱开的间隙保持机构。

所述的间隙保持机构由设置于所述的环形金属片朝向所述的气缸的一轴端面上的一圈均匀分布的弹簧腔、设置于所述的弹簧腔内的分张弹簧组成，所述的分张弹簧与面对所述的弹簧腔的一块所述的环形挡板抵接；进气时，所述的分张弹簧伸长使所述的摩擦环形片与所述的压力板和所述的气缸之间均保持有间隙。进气时，利用分张弹簧伸长使摩擦片完全脱开，不发生任何摩擦，而排气时，分张弹簧被压缩，不影响摩擦片与压力板和气缸之间紧贴产生摩擦。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)当伺服压力机正常工作时，空气从通气通道进入，空气推动活塞，活塞通过顶销推动压力板，使刹车弹簧被压缩，进而使摩擦片与压力板和气缸之间均保持有间隙，此时摩擦片处于完全脱开状态，该刹车器松开，伺服马达高速运转，刹车主件随伺服马达的马达轴的转动而转动；当伺服压力机发生异常情况时，空气从通气通道排出，刹车弹簧伸长推动压力板，通过顶销使活塞复位，在刹车弹簧的作用下摩擦片与压力板和气缸之间紧贴在一起产生摩擦，该刹车器进入刹车状态，使伺服马达的马达轴不再转动，由于只采用了一片摩擦片，因此避免了现有的多片摩擦片相互摩擦产生噪音的现象，大大降低了噪音，同时避免了现有的多片摩擦片相互摩擦产生阻力的现象，从而大大提升了伺服马达的工作效率。

2)摩擦片用于摩擦的部分即摩擦环形片选择具有较大摩擦系数的摩擦材料，并增加摩擦片的直径及有效摩擦面积，更大直径的摩擦片可以布置更多的刹车弹簧，增大了刹车扭矩，这样当发生异常时能够使伺服压力机更迅速地停下来，刹车扭矩大于伺服马达的扭矩，即使伺服马达的控制***完全失控，该刹车器也能让伺服马达停止转动。

附图说明

图1为本发明的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器安装于伺服马达的马达轴上后的剖视结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为图1中B部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明提出的一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，如图所示，其包括依次套设于伺服压力机中的伺服马达9的马达轴91上的环形的刹车固定座1、环形的压力板2、环形的刹车主件3、环形的气缸4、环形的活塞5、环形的端盖6，环形的刹车固定座1与伺服马达9的端面固定连接，环形的刹车固定座1朝向环形的压力板2的一轴端面设置有两圈均匀分布的内凹弹簧座11，两圈内凹弹簧座11的位置错位，每个内凹弹簧座11内设置有一个刹车弹簧12，刹车弹簧12与环形的压力板2朝向环形的刹车固定座1的一轴端面抵接，环形的压力板2的外周壁与环形的刹车固定座1通过花键7连接，环形的刹车主件3随伺服马达9的马达轴91的转动而转动，环形的刹车主件3具有摩擦片31，摩擦片31位于环形的压力板2与环形的气缸4之间，环形的气缸4与环形的刹车固定座1固定连接，环形的气缸4设置有一圈均匀分布的轴向销孔41，环形的气缸4背向摩擦片31的一轴端面开设有环形的凹腔42，环形的端盖6连接于环形的凹腔42的腔口上形成一个供环形的活塞5运动的活塞腔，环形的活塞5活动设置于活塞腔内，环形的活塞5的一轴端面上紧贴设置有一圈顶销43，每个顶销43穿过一个轴向销孔41后与环形的压力板2抵接，环形的端盖6上开设有与活塞腔连通的通气通道61；进气时，摩擦片31与环形的压力板2和环形的气缸4之间均保持有间隙；排气时，摩擦片31与环形的压力板2和环形的气缸4之间紧贴产生摩擦。当伺服压力机正常工作时，空气从通气通道61进入，空气推动环形的活塞5，环形的活塞5通过顶销43推动环形的压力板2，使刹车弹簧12被压缩，进而使摩擦片31与环形的压力板2和环形的气缸4之间均保持有间隙，此时摩擦片31处于完全脱开状态，该刹车器松开，伺服马达9高速运转，环形的刹车主件3随伺服马达9的马达轴91的转动而转动；当伺服压力机发生异常情况时，空气从通气通道61排出，刹车弹簧12伸长推动环形的压力板2，通过顶销43使环形的活塞5复位，在刹车弹簧12的作用下摩擦片31与环形的压力板2和环形的气缸4之间紧贴在一起产生摩擦，该刹车器进入刹车状态，使伺服马达9的马达轴91不再转动。设置两圈刹车弹簧12使得刹车能力更强，一般情况下刹车弹簧12的数量尽量多，使相邻两个刹车弹簧12在互相不影响的情况下间隙最小的情况下能够设置最大量的刹车弹簧12，即使得两圈内凹弹簧座11的位置错位，内圈的一个内凹弹簧座11位于外圈的两个相邻的内凹弹簧座11之间。

在本实施例中，环形的刹车主件3由环形的连接座32和摩擦片31组成，环形的连接座32通过张紧套33连接于伺服马达9的马达轴91上，摩擦片31通过花键连接于环形的连接座32的外周壁上，摩擦片31由一片环形金属片34和两片由摩擦材料制成的摩擦环形片35组成，环形金属片34的两轴端面沿径向方向的外侧部分对称开设有环形缺口36，每片摩擦环形片35安装于一个环形缺口36内；排气时，朝向环形的压力板2一侧的一片摩擦环形片35与环形的压力板2紧贴产生摩擦，且朝向环形的气缸4一侧的一片摩擦环形片35与环形的气缸4紧贴产生摩擦，而环形金属片34与环形的压力板2和环形的气缸4之间互不接触。

在本实施例中，环形的连接座32的外周壁上沿轴向对称设置有两块环形挡板37，环形金属片34沿径向方向的内侧端活动连接于两块环形挡板37之间，位于环形的气缸4一侧的一块环形挡板37与环形金属片34之间设置有用于在进气时确保两片摩擦环形片35完全脱开的间隙保持机构38，间隙保持机构38由设置于环形金属片34朝向环形的气缸4的一轴端面上的一圈均匀分布的弹簧腔381、设置于弹簧腔381内的分张弹簧382组成，分张弹簧382与面对弹簧腔381的一块环形挡板37抵接；进气时，分张弹簧382伸长使摩擦环形片35与环形的压力板2和环形的气缸4之间均保持有间隙。进气时，利用分张弹簧382伸长使摩擦片31完全脱开，不发生任何摩擦，而排气时，分张弹簧382被压缩，不影响摩擦片31与环形的压力板2和环形的气缸4之间紧贴产生摩擦。

上述，刹车弹簧12和分张弹簧382均采用现有的弹簧。

Claims (6)

1.一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：包括依次套设于伺服压力机中的伺服马达的马达轴上的刹车固定座、压力板、刹车主件、气缸、活塞、端盖，所述的刹车固定座与所述的伺服马达的端面固定连接，所述的刹车固定座朝向所述的压力板的一轴端面设置有至少一圈均匀分布的内凹弹簧座，每个所述的内凹弹簧座内设置有一个刹车弹簧，所述的刹车弹簧与所述的压力板朝向所述的刹车固定座的一轴端面抵接，所述的压力板的外周壁与所述的刹车固定座连接，所述的刹车主件随所述的伺服马达的马达轴的转动而转动，所述的刹车主件具有摩擦片，所述的摩擦片位于所述的压力板与所述的气缸之间，所述的气缸与所述的刹车固定座固定连接，所述的气缸设置有一圈均匀分布的轴向销孔，所述的气缸背向所述的摩擦片的一轴端面开设有凹腔，所述的端盖连接于所述的凹腔的腔口上形成一个供所述的活塞运动的活塞腔，所述的活塞活动设置于所述的活塞腔内，所述的活塞的一轴端面上紧贴设置有一圈顶销，每个所述的顶销穿过一个所述的轴向销孔后与所述的压力板抵接，所述的端盖上开设有与所述的活塞腔连通的通气通道；进气时，所述的摩擦片与所述的压力板和所述的气缸之间均保持有间隙；排气时，所述的摩擦片与所述的压力板和所述的气缸之间紧贴产生摩擦。

2.根据权利要求1所述的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：所述的刹车固定座朝向所述的压力板的一轴端面设置有两圈所述的内凹弹簧座，两圈所述的内凹弹簧座的位置错位。

3.根据权利要求1或2所述的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：所述的刹车主件由连接座和所述的摩擦片组成，所述的连接座通过张紧套连接于所述的伺服马达的马达轴上，所述的摩擦片连接于所述的连接座的外周壁上。

4.根据权利要求3所述的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：所述的摩擦片由一片环形金属片和两片摩擦环形片组成，所述的环形金属片的两轴端面沿径向方向的外侧部分对称开设有环形缺口，每片所述的摩擦环形片安装于一个所述的环形缺口内；排气时，朝向所述的压力板一侧的一片所述的摩擦环形片与所述的压力板紧贴产生摩擦，且朝向所述的气缸一侧的一片所述的摩擦环形片与所述的气缸紧贴产生摩擦，而所述的环形金属片与所述的压力板和所述的气缸之间互不接触。

5.根据权利要求4所述的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：所述的连接座的外周壁上沿轴向对称设置有两块环形挡板，所述的环形金属片沿径向方向的内侧端活动连接于两块所述的环形挡板之间，位于所述的气缸一侧的一块所述的环形挡板与所述的环形金属片之间设置有用于在进气时确保两片所述的摩擦环形片完全脱开的间隙保持机构。

6.根据权利要求5所述的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器，其特征在于：所述的间隙保持机构由设置于所述的环形金属片朝向所述的气缸的一轴端面上的一圈均匀分布的弹簧腔、设置于所述的弹簧腔内的分张弹簧组成，所述的分张弹簧与面对所述的弹簧腔的一块所述的环形挡板抵接；进气时，所述的分张弹簧伸长使所述的摩擦环形片与所述的压力板和所述的气缸之间均保持有间隙。

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