一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器，包括相对的定子和转子，转子上设有衔铁，定子包括金属导磁外筒和金属导磁内筒，金属导磁内筒装在金属导磁外筒内，二者通过永磁体连接，金属导磁内筒的筒壁和金属导磁外筒的筒壁之间形成环形空间，环形空间内设有线圈，线圈固定在绝缘线圈骨架内，绝缘线圈骨架固定在环形空间内，绝缘线圈骨架的顶面低于金属导磁内筒的筒壁顶面；金属导磁内筒的筒壁顶面低于金属导磁外筒的筒壁顶面，金属导磁外筒的筒壁顶面形成定子摩擦面，定子摩擦面与衔铁相对。本实用新型制造工艺简单、相对清洁，制动力矩大。
【专利说明】—种铁-铁摩擦的永磁安全制动器
【技术领域】
[0001〕 本实用新型涉及一种制动器，特别是涉及一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器。
【背景技术】
[0002]永磁制动器是众多类型电磁制动器中的一种。由于其制造精度要求较高，加之永磁材料成本较高，永磁制动器一直未推广普及。但是，由于永磁制动器具有非常快的响应速度，良好的动作灵敏性，以及无定位间隙等特殊优势，随着近年来伺服技术的发展而得到了广泛的重视。
[0003]目前，现代伺服电机应用的工作于保持制动状态下的制动器，摩擦材料采用传统的铜基、铝基和铁基等粉末冶金摩擦材料或非金属摩擦材料制成，制造工艺复杂，摩擦副的磨损较大，并且磨损后粉尘无法排出，容易对伺服电机内部造成污染。
【发明内容】
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器，该制动器制造工艺简单，并且磨损小，便于保持使用设备的内部清洁。
[0005]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器，包括相对的定子和转子，所述转子包括衔铁和连接法兰，所述衔铁通过片状弹簧连接在所述连接法兰上；所述定子包括金属导磁外筒和金属导磁内筒，所述金属导磁内筒装在所述金属导磁外筒内，二者通过永磁体连接，所述金属导磁内筒的筒壁和所述金属导磁外筒的筒壁之间形成环形空间，所述环形空间内设有线圈，所述线圈固定在绝缘线圈骨架内，所述绝缘线圈骨架固定在所述环形空间内，所述绝缘线圈骨架的顶面低于所述金属导磁内筒的筒壁顶面；所述金属导磁内筒的筒壁顶面低于所述金属导磁外筒的筒壁顶面，所述金属导磁外筒的筒壁顶面形成定子摩擦面，所述定子摩擦面与所述衔铁相对。
[0006]所述片状弹簧固定在设于所述连接法兰上的沉孔内。
[0007]所述金属导磁内筒的筒壁顶面低于所述金属导磁外筒的筒壁顶面0.02?
0.05臟。
[0008]所述金属导磁外筒设有带中空结构的底部，所述金属导磁内筒设有自所述金属导磁内筒的筒壁向外延伸的底部；所述永磁体为圆饼形，包括沿周向均布的多块，所述永磁体嵌装在环形绝缘永磁铁骨架上，所述永磁体夹压在所述金属导磁外筒的底部和所述金属导磁内筒的底部之间，所述金属导磁外筒的底部、所述绝缘永磁铁骨架和所述金属导磁内筒的底部通过螺钉连接在一起；所述金属导磁外筒的底部和所述金属导磁内筒的筒壁之间形成有环形缝隙；所述绝缘线圈骨架固定在所述金属导磁内筒的底部之上。
[0009]所述绝缘永磁铁骨架设有伸入至所述环形缝隙内的凸缘。
[0010]所述衔铁通过铆钉与所述片状弹簧固定连接。
[0011]本实用新型具有的优点和积极效果是:采用铁-铁摩擦，避免了摩擦材料磨损产生的粉尘污染；采用定子摩擦面仅由金属导磁外筒的筒壁顶面形成的结构，使金属导磁内筒的筒壁顶面不与衔铁接触，加大制动器的摩擦半径及接触压强，能够有效提高铁-铁摩擦的摩擦系数，加大制动器的制动力矩，并使具有相同磁通量的制动器的制动力矩比传统永磁制动器的制动力矩要大。本实用新型保持了永磁制动器响应快、无间隙的特点，制造工艺简单、相对清洁，利用金属本体摩擦副在高比压下具有较大摩擦系数的特点，省略了各种摩擦材料，降低了工艺风险，并且没有磨损粉尘产生，磨损小，保证了伺服电机内部清洁，同时又能满足保持制动的技术要求，是目前伺服电机制动的最佳解决方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]图中:1、螺钉，2、导磁内筒，3、绝缘永磁铁骨架，4、导磁外筒，5、绝缘线圈骨架，6、线圈，7、铆钉，8、片状弹簧，9、衔铁，10、连接法兰，11、永磁铁。
【具体实施方式】
[0014]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0015]请参阅图1，一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器，包括相对的定子和转子，所述转子包括衔铁9和连接法兰10，所述衔铁9通过片状弹簧8连接在所述连接法兰10上；所述定子包括金属导磁外筒4和金属导磁内筒2，所述金属导磁内筒2装在所述金属导磁外筒4内，二者通过永磁体11连接，所述金属导磁内筒2的筒壁和所述金属导磁外筒4的筒壁之间形成环形空间，所述环形空间内设有线圈6，所述线圈6固定在绝缘线圈骨架5内，所述绝缘线圈骨架5固定在所述环形空间内，所述绝缘线圈骨架5的顶面低于所述金属导磁内筒2的筒壁顶面，所述金属导磁内筒2的筒壁顶面低于所述金属导磁外筒4的筒壁顶面，所述金属导磁外筒4的筒壁顶面形成定子摩擦面，所述定子摩擦面与所述衔铁9相对。
[0016]上述永磁体11的化3极分别由导磁内筒2和导磁外筒4引导至定子摩擦面，在定子摩擦面上形成环形的永磁场，以吸引衔铁9压向定子摩擦面，导磁内筒2的筒壁顶面低于导磁外筒4的筒壁顶面0.02?0.05111111，不参与摩擦。仅由导磁外筒4的筒壁顶面与衔铁9形成摩擦副产生制动力矩。能够有效提高摩擦副的摩擦半径，加大摩擦副的接触压强(1.28?3腿，将铁-铁摩擦系数从通常的0.15提高到0.25?0.35。进而使制动器的制动力矩比传统永磁制动器的制动力矩要大。当线圈6通电时，产生一个和永磁体极性相反，大小一致的电磁场，在定子摩擦面上电磁场和永磁场相互抵消，定子摩擦面失去对衔铁9的吸引力，衔铁9在片状弹簧8变形力的作用下，迅速脱开制动释放。
[0017]上述制动器在定子摩擦面上并未附有传统的摩擦材料，取而代之的是金属本体对金属本体的摩擦副，磨损小，没有磨损粉尘产生，便于保持使用设备的内部清洁，并且制造工艺简单。
[0018]为了更好地适用制动工况，永磁体最好由耐高温钕铁硼材料制成。在本实施例中，片状弹簧8固定在设于连接法兰10上的沉孔内，衔铁9通过铆钉7与片状弹簧8固定连接，在连接法兰10上形成容纳片状弹簧8的空腔，并通过控制该腔的深度，使片状弹簧8在初始时刻能有一个微小的张力，使衔铁9紧贴在连接法兰10上。结构更加合理，紧凑。在本实施例中，金属导磁外筒4设有带有中空结构的底部，金属导磁内筒2设有自金属导磁内筒的筒壁向外延伸的底部；所述永磁体11为圆饼形，包括沿周向均布的多块，所述永磁体11嵌装在环形绝缘永磁铁骨架3上，所述永磁体11夹压在所述金属导磁外筒4的底部和所述金属导磁内筒2的底部之间，所述金属导磁外筒4的底部、所述绝缘永磁铁骨架3和所述金属导磁内筒2的底部通过螺钉1连接在一起；所述金属导磁外筒4的底部和所述金属导磁内筒的筒壁之间形成有环形缝隙；所述绝缘线圈骨架3固定在所述金属导磁内筒2的底部之上。采用上述结构能够减少永磁体的用量，降低生产成本。为了保证产品的结构稳定可靠，所述绝缘永磁铁骨架3设有伸入至所述环形缝隙内的凸缘。所述衔铁9通过铆钉与所述片状弹簧8固定连接。
[0019]本实用新型的工作原理是永磁加压、电磁释放。本实用新型定子部分产生的磁场是由永磁场和电磁场叠加而成的，当定子处于断电状态，只有永磁场时，衔铁在永磁场作用下受力被吸附压向定子，利用金属面在大比压下有较大摩擦系数的原理，提供出较大的摩擦力，进而产生制动力矩。而当定子通电时，产生的电磁场与永磁场方向相反，互相抵消，衔铁恢复自由，从定子面脱开，解除制动。
[0020]本实用新型利用在大比压下金属-金属摩擦副会有较大的静摩擦系数这一特性，采用金属本体-金属本体摩擦副替代粉末合金摩擦副，解决了传统永磁制动器工艺复杂、摩擦片磨损后粉尘无法排出等问题，而高温钕铁硼永的磁体产品进步也进一步加大了摩擦副的比压。
[0021]尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种铁-铁摩擦的永磁安全制动器，包括相对的定子和转子，所述转子包括衔铁和连接法兰，所述衔铁通过片状弹簧连接在所述连接法兰上；所述定子包括金属导磁外筒和金属导磁内筒，所述金属导磁内筒装在所述金属导磁外筒内，二者通过永磁体连接，所述金属导磁内筒的筒壁和所述金属导磁外筒的筒壁之间形成环形空间，所述环形空间内设有线圈，所述线圈固定在绝缘线圈骨架内，所述绝缘线圈骨架固定在所述环形空间内，所述绝缘线圈骨架的顶面低于所述金属导磁内筒的筒壁顶面； 其特征在于，所述金属导磁内筒的筒壁顶面低于所述金属导磁外筒的筒壁顶面，所述金属导磁外筒的筒壁顶面形成定子摩擦面，所述定子摩擦面与所述衔铁相对。
2.根据权利要求1所述的铁-铁摩擦的永磁安全制动器，其特征在于，所述金属导磁内筒的筒壁顶面低于所述金属导磁外筒的筒壁顶面0.02?0.05_。
3.根据权利要求1所述的铁-铁摩擦的永磁安全制动器，其特征在于，所述片状弹簧固定在设于所述连接法兰上的沉孔内。
4.根据权利要求1所述的铁-铁摩擦的永磁安全制动器，其特征在于，所述金属导磁外筒设有带中空结构的底部，所述金属导磁内筒设有自所述金属导磁内筒的筒壁向外延伸的底部；所述永磁体为圆饼形，包括沿周向均布的多块，所述永磁体嵌装在环形绝缘永磁铁骨架上，所述永磁体夹压在所述金属导磁外筒的底部和所述金属导磁内筒的底部之间，所述金属导磁外筒的底部、所述绝缘永磁铁骨架和所述金属导磁内筒的底部通过螺钉连接在一起；所述金属导磁外筒的底部和所述金属导磁内筒的筒壁之间形成有环形缝隙；所述绝缘线圈骨架固定在所述金属导磁内筒的底部之上。
5.根据权利要求4所述的铁-铁摩擦的永磁安全制动器，其特征在于，所述绝缘永磁铁骨架设有伸入至所述环形缝隙内的凸缘。
6.根据权利要求1所述的铁-铁摩擦的永磁安全制动器，其特征在于，所述衔铁通过铆钉与所述片状弹簧固定连接。
【文档编号】F16D65/14GK204164231SQ201420535093
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】刘德良, 毛长雨, 陈立铭 申请人:天津永恒泰科技有限公司