一种配置双腰形线圈的盘式制动器及其制作方法与流程

本发明涉及一种电磁失电盘式制动器，具体地说是一种配置双腰形线圈的盘式制动器及其制作方法。

背景技术：

现有的电机轴端用电磁失电盘式制动器大多采用槽盘（作为电磁铁的轭铁）、线圈、制动弹簧、衔铁、制动盘（又称“摩擦盘”）等部件装配而成（参看图2），轴套与电机轴键连接。通电时，衔铁被吸合，压缩制动弹簧，解除对制动盘的压力（摩擦力），使制动盘松开，电机转动。反之，断电时，衔铁脱离轭铁的吸合，制动弹簧被释放，进而推动衔铁压向制动盘，电机轴因被制动而停止转动。

传统的电机轴端盘式制动器是在槽盘上设有一个圆形线圈和一个衔铁，而国家标准规定电梯用制动器必须要有两个独立的衔铁，所以生产厂家就将衔铁一分为二，形成两个独立的衔铁（见图1），但其存在的问题是，当线圈通电吸合时，必然存在有不同步现象发生，即一个衔铁先于另一个衔铁被吸合，而只有一个衔铁被吸合，那么，马上就会产生磁短路，其结果就是使另一个衔铁的吸合力显著下降，从而产生更加不同步的现象，并且，由于磁短路降低了吸合力，还相应降低了盘式制动器的制动力矩。

解决上述问题的方式就是在槽盘中分设两组线圈，每组线圈有一到若干个子线圈，且每组线圈对应于槽盘上方的一个衔铁，由此即可消除两个衔铁因吸合不同步所导致的磁短路现象的发生。而这类分组设置的线圈，一般包括有圆形、长圆形或扇块形等。这类线圈的共性点是在线圈的缠绕面上只有凸边而没有凹边，这是由线圈缠绕的特点所决定的。安装这类线圈，需要在槽盘上开出对应形状的嵌槽（图3、图4、图5），嵌槽合围的凸起部分构成线圈的铁芯。但是这种带有异形盘槽的槽盘的加工，不仅需要专用加工设备（如加工中心等），而且还要配置专门的工装和卡具，这就导致不仅加工费时费力，加工成本高昂，而且生产效率低下，不能满足市场需求。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种配置双腰形线圈的盘式制动器及其制作方法，以解决双衔铁盘式制动器存在的加工困难、成本高昂和生产效率低下的问题，以满足市场的需求。

本发明是这样实现的：一种配置双腰形线圈的盘式制动器的制作方法，包括槽盘、线圈和衔铁的制作及安装，所述槽盘的制作包括以下步骤：

a、先加工出盘座，再在盘座的同侧盘面上加工出大、小两个同心设置的圆环槽，两个圆环槽之间的部分形成一个圆环形凸台；

b、在圆环形凸台上加工出两个豁口，豁口的底面与圆环槽的底面平齐，两个豁口位于一条直线上，将圆环形凸台分成两个对称分布的圆弧形凸台；

c、对圆弧形凸台两端的边角进行倒角处理，使圆弧形凸台的两端形成圆弧端；

d、在槽盘上分别加工出松闸手柄安装孔、制动弹簧安装孔和衔铁安装螺孔等，由此构成一个在盘槽中分布有双腰形铁芯的槽盘。

所述线圈的制作方法是先绕制缠绕面无棱角的凸边线圈，再将绕制好的凸边线圈利用成型胎具通过挤压定型的方式加工定型成腰形线圈。

所述成型胎具包括定型座和成型顶具；在所述定型座的盘面上开有一个开口开在线圈成型侧的半圆槽和一个与所述半圆槽同心、同向的半圆口，所述半圆槽与所述半圆口之间设有一个腰形芯台，所述腰形芯台的形状与槽盘上的所述腰形凸台的形状相同或基本相同，所述腰形芯台的尺寸与槽盘上的所述腰形凸台的尺寸相同或基本相同；所述成型顶具是在推杆的前端设置有推顶头，所述推顶头的前端面为圆弧面，该圆弧面的圆弧半径小于所述腰形芯台上的凹弧面的圆弧半径。

将绕制好的凸边线圈卡接到定型座上的腰形芯台上，利用所述成型顶具推顶凸边线圈上的位于定型座成型侧一边的外露段，使凸边线圈的外露段顶靠在腰形芯台的凹弧面上，同时，凸边线圈上其他部分在推顶作用下随之贴靠到腰形芯台上，定型后即成腰形线圈。

选择两个线圈匝数相同或基本相同、电阻值相同或基本相同的腰形线圈，在将线圈抽头引出后，安装到槽盘上的两个腰形凸台上，在槽盘的盘槽中浇注绝缘树脂，待绝缘树脂固化即可将两个腰形线圈固定在槽盘中。

本发明制作方法可以使用普通车床加工槽盘上的圆环槽，使用铣床加工豁口和对圆弧凸台进行倒角处理，由此实现了使用普通机加工设备加工出带双腰形盘槽的槽盘，这种加工方式无需专用工装和卡具，加工定位准确，不仅加工方式简便，生产成本较使用加工中心类的专用设备可降低60%以上，而且生产效率可提高三到五倍。本发明制作方法利用成型胎具进行带凹弧边的腰形线圈的加工，其成型方法简便，克服了现有成型线圈的生产只能是凸边和直边的思维局限，其成型准确，与槽盘上的腰形凸台可纹丝合缝，由此使得双线圈双衔铁的盘式制动器利用传统加工设备进行加工制作成为可能。本发明的关键就在于此。

本发明还可这样实现：一种配置双腰形线圈的盘式制动器，包括：在盘槽中设有两个腰形凸台的槽盘、固定在所述槽盘中并以所述腰形凸台为铁芯的两个腰形线圈、设置在所述槽盘中的制动弹簧以及安装在所述槽盘盘面上的两个衔铁，每个衔铁对应覆盖在槽盘中的一个腰形线圈上。

所述槽盘是在盘座的同侧盘面上加工有大、小两个同心设置的圆环槽，两个圆环槽之间的部分形成一个圆环形凸台，在圆环形凸台上加工出两个豁口，豁口的底面与圆环槽的底面平齐，两个豁口位于一条直线上，将圆环形凸台分成两个对称分布的圆弧形凸台；圆弧形凸台两端的边角经倒角处理，使圆弧形凸台的两端形成圆弧端；再在槽盘上分别加工出松闸手柄安装孔、制动弹簧安装孔和衔铁安装螺孔，由此构成了在盘槽中分布有双腰形铁芯的槽盘。

所述腰形线圈是将绕制好的缠绕面无棱角的凸边线圈利用成型胎具通过挤压定型的方式加工定型成腰形线圈。

所述成型胎具包括定型座和成型顶具；在所述定型座的盘面上开有一个开口开在线圈成型侧的半圆槽和一个与所述半圆槽同心、同向的半圆口，所述半圆槽与所述半圆口之间设有一个腰形芯台，所述腰形芯台的形状与槽盘上的所述腰形凸台的形状相同或基本相同，所述腰形芯台的尺寸与槽盘上的所述腰形凸台的尺寸相同或基本相同；所述成型顶具是在推杆的前端设置有推顶头，所述推顶头的前端面为圆弧面，该圆弧面的圆弧半径小于所述腰形芯台上的凹弧面的圆弧半径。

将绕制好的凸边线圈卡接到定型座上的腰形芯台上，利用所述成型顶具推顶凸边线圈上的位于定型座成型侧一边的外露段，使凸边线圈的外露段顶靠在腰形芯台的凹弧面上，同时，凸边线圈上其他部分在推顶作用下随之贴靠到腰形芯台上，定型后即成腰形线圈。

两个所述腰形线圈的匝数相同或基本相同，两个所述腰形线圈的电阻值相同或基本相同；在将所述腰形线圈的线圈抽头引出后，安装到槽盘上的两个腰形凸台上，并通过浇注在盘槽中的绝缘树脂的固化而固定在槽盘中。

本发明盘式制动器以双腰形线圈对应两个半圆形衔铁，其形状基本贴合，电磁吸合作用效果最佳，制作成本最低，既满足了生产需要，也满足了国家标准的强制性规范要求，还有效克服了磁短路现象，使用的安全可靠性明显提高。

附图说明

图1是双衔铁盘式制动器的正面结构示意图。

图2是双衔铁盘式制动器的c—c向剖视图。

图3是现有安装两组圆形线圈的槽盘的结构示意图。

图4是现有安装两组长圆形线圈的槽盘的结构示意图。

图5是现有安装两组扇块形线圈的槽盘的结构示意图。

图6是本发明在盘座上加工出两个圆环槽后的结构示意图。

图7是在盘座上的圆环形凸台上加工出两个豁口后的结构示意图。

图8是将圆弧形凸台的端部倒角后构成槽盘的结构示意图。

图9—图11是三种凸边线圈的结构示意图。

图12是腰形线圈的结构示意图。

图13是加工腰形线圈用的成型胎具的结构示意图。

图中：1、槽盘，2、衔铁，3、制动盘，4、固定螺栓，5、轴套，6、减震机构，7、制动弹簧，8、线圈，11、盘座，12、圆环槽，13、豁口，14、圆环形凸台，15、圆弧形凸台，16、腰形凸台，17、凸边线圈，18、松闸手柄安装孔，19、腰形芯台，20、定型座，21、成型顶具，22、推杆，23、推顶头。

具体实施方式

实施例1：配置双腰形线圈的盘式制动器的制作方法。

本发明配置双腰形线圈的盘式制动器的制作方法包括槽盘和线圈的制作，还包括槽盘、线圈、衔铁、轴套以及制动弹簧的组合安装等。其中，槽盘的制作方法包括以下步骤：

a、先加工出制作槽盘的盘座11，盘座11可以是圆盘形或者是方盘形的结构，在盘座11上加工出中心通孔（也可有适当偏心），作为松闸手柄安装孔18。在盘座11的同侧盘面上加工出大、小两个直径不同的圆环槽12，两个圆环槽12的深度相同并且是同心设置，保留在两个圆环槽12之间的部分形成了一个圆环形凸台14（如图6所示）。

b、在盘座11的圆环形凸台14上加工出两个位置相对的豁口13，豁口13的底面与圆环槽12的底面相平齐，两个豁口13的中心线处在圆环形凸台14的一条直径线上，由此将圆环形凸台14一分为二，分成为两个呈对称分布的圆弧形凸台15（如图7所示）。

c、对图7中的每个圆弧形凸台两端的边角进行倒角处理，使每个圆弧形凸台15的两端均成为圆弧端，由此使得圆弧形凸台15转变成为腰形凸台16（如图8所示）。该腰形凸台是作为腰形线圈的铁芯。

d、再在盘座11上按照常规方式分别加工出制动弹簧安装孔和衔铁安装螺孔等，由此就加工出一个在盘槽中分布有双腰形铁芯的槽盘。

本发明制作方法中的腰形线圈的制作方法是，先用铜线绕制缠绕面无棱角的凸边线圈17，再利用成型胎具将绕制好的凸边线圈17加工成腰形线圈。

所谓“缠绕面无棱角的凸边线圈”就是线圈的缠绕面只有向外侧突出的弯边或直边，线圈整体平滑过渡，在缠绕面上没有形成棱角的地方，如图9的半圆形线圈、图10的椭圆形线圈、图11的圆形线圈，还有长圆形线圈等都属于本发明所说的缠绕面无棱角的凸边线圈。

本发明所使用的成型胎具是可以将凸边线圈加工定型为图12所示的、带有一个凹弧边的腰形线圈所使用的各种定型装置。本实施例给出了这类成型胎具的两种具体结构方式。

如图13所示，第一种成型胎具包括定型座20和成型顶具21。在定型座20的盘面上开有一个开口开在线圈成型侧的半圆槽和一个与半圆槽同心、同向的半圆口，该半圆槽与半圆口之间设有一个腰形芯台19，所述腰形芯台19的形状与槽盘上的腰形凸台16的形状相同或基本相同，该腰形芯台19的尺寸与槽盘上的所述腰形凸台的尺寸相同或基本相同。所述成型顶具21是在推杆22的前端设置有推顶头23，推顶头23的前端面为圆弧面，该圆弧面的圆弧半径小于腰形芯台19上的凹弧面的圆弧半径，以便于将凸边线圈的一个边推入腰形芯台19的凹弧面内。推杆22的后端可连接推顶机构。

将绕制好的凸边线圈17卡接到定型座20上的腰形芯台19上，利用成型顶具21推顶凸边线圈17上的位于定型座20成型侧一边的外露段，使凸边线圈17的外露段顶靠在腰形芯台19的凹弧面上，同时，凸边线圈17上其他部分在推顶机构的推顶作用下，随之贴靠到腰形芯台19上，定型后即成腰形线圈。

第二种成型胎具也包括定型座20和成型顶具21（未图示）。在定型座20的中间开有一个贯通的异形孔，上孔口对应凸边线圈的轮廓，下孔口对应腰形线圈的轮廓，孔内壁为由凸边线圈到腰形线圈的渐变过渡壁。成型顶具21是在推杆22下端接有推顶头23，推顶头23为一字压板或是对应下孔口的腰形线圈形压板。将凸边线圈17放入定型座的贯通孔上孔口中，用成型顶具21下推凸边线圈17到定型座20的下孔口处，由此也可将凸边线圈17加工定型为腰形线圈。

选择两个线圈匝数相同或基本相同、电阻值相同或基本相同的腰形线圈，在将线圈抽头引出后，安装到槽盘上的两个腰形凸台16上，在槽盘的盘槽中浇注绝缘树脂，待绝缘树脂固化即可将两个腰形线圈固定在槽盘中。

实施例2：配置双腰形线圈的盘式制动器。

参看图2，本发明配置双腰形线圈的盘式制动器仍包括有槽盘1、衔铁2、线圈8、制动盘3、制动弹簧7和轴套5等部分，轴套5用于与电机轴键连接。在槽盘1的盘槽中设有两个腰形凸台6（图8）；线圈8有两个，均为腰形线圈（图12），固定在槽盘中并以腰形凸台6为铁芯；制动弹簧7按常规方式设置在槽盘1中，衔铁2有两个，为对称结构，安装在槽盘1的盘面上，每个衔铁2对应覆盖在槽盘1中的一个腰形线圈上。

本发明中的槽盘是在盘座11的同侧盘面上加工出大、小两个直径不同的圆环槽12，两个圆环槽12的深度相同并且是同心设置，保留在两个圆环槽12之间的部分形成圆环形凸台14（图6）。在圆环形凸台14上加工出两个位置相对的豁口13，豁口13的底面与圆环槽12的底面相平齐，两个豁口13的中心线处在圆环形凸台14的一条直径线上，由此将圆环形凸台14一分为二，分成为两个呈对称分布的圆弧形凸台15（图7）。对每个圆弧形凸台15两端的边角进行倒角处理，使每个圆弧形凸台15的两端均成为圆弧端，由此使得圆弧形凸台15转变成为腰形凸台16（图8）。该腰形凸台是作为腰形线圈的铁芯。在槽盘上按常规方式分别加工出松闸手柄安装孔18、制动弹簧安装孔以及衔铁安装螺孔，由此构成了在盘槽中分布有双腰形铁芯的槽盘。

所述腰形线圈是先用铜线绕制缠绕面无棱角的凸边线圈17，再利用实施例1中的两种成型胎具或是其他形式的成型胎具，即可将绕制好的凸边线圈17加工成腰形线圈。

准备放置在槽盘中的两个腰形线圈的线圈匝数相同或基本相同、电阻值相同或基本相同；在将两个腰形线圈的线圈抽头引出后，安装到槽盘1上的两个腰形凸台16上，并通过浇注在盘槽中的绝缘树脂的固化而固定在槽盘11中。

然后再按照常规方式将槽盘1、衔铁2、线圈8、制动盘3、制动弹簧7、轴套5和松闸手柄等组装起来，即可加工生产出本发明盘式制动器。