一种弹簧制动器的制作方法

本实用新型涉及工业机械制动器领域，具体涉及一种弹簧制动器。

背景技术：

工业机械制动器是具有使运动部件或运动机械减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。

制动系统的一般工作原理是，利用固定的非旋转元件和与传动轴相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止旋转元件的转动或转动的趋势。

现有的制动器多见为常开式制动器，即常处于松闸状态，需施加外力方可制动；在工业生产过程中，面对某些可能出现的突发事故，或者未能及时做到外力的施加，从而影响到生产的安全甚至危及生产人员的性命安全。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种结构简单、可靠性强、使用寿命长的弹簧制动器。

本实用新型所采取的技术方案是：一种弹簧制动器，包括转轴、轴套、气缸和外壳，所述轴套套设在所述转轴上，所述轴套与所述外壳通过轴承转动连接，所述气缸与所述外壳共轴放置；所述轴套上套设有衬套圆盘，所述气缸固定连接有摩擦板，所述外壳内穿设有制动弹簧，所述制动弹簧推动所述摩擦板与所述衬套圆盘相抵并摩擦以实现制动。

在上述的技术方案中，所述轴套与所述衬套圆盘通过固定螺栓固定连接，所述轴套与所述衬套圆盘跟随所述转轴进行共轴旋转；所述所述轴承设在所述衬套圆盘上。

在上述的技术方案中，所述衬套圆盘上设有散热片，以辅助散热降低制动器温度。

在上述的技术方案中，所述轴套设有传递扭矩的键槽，所述转轴镶嵌有与所述键槽相对应的平键，所述键槽与所述平键配合使用，依靠平键与键槽侧面的挤压来传递转矩实现同步转动。

在上述的技术方案中，还包括活塞，所述活塞与所述气缸活动连接，所述活塞与所述外壳固定连接，所述活塞与气缸缸体连接处设有密封圈，以实现动态密封。

在上述的技术方案中，所述气缸还设有流量控制阀，所述流量控制阀的末端穿设在气缸内，以充入气体在缸体与活塞之间形成气密腔。

在上述的技术方案中，还包括固定架和盘头螺丝，所述固定架通过盘头螺丝与所述气缸缸体固定连接；所述固定架与所述摩擦板固定连接，所述摩擦板与所述衬套圆盘相对，以便于摩擦制动。

在上述的技术方案中，所述固定架设有导向轴，所述导向轴穿设在所述外壳中，所述导向轴为所述摩擦板的移动进行导向，以提高制动效果的稳定性。

在上述的技术方案中，所述制动弹簧设在所述外壳与所述固定架之间，以在所述制动弹簧复位时推动所述固定架。

在上述的技术方案中，所述气缸与所述外壳之间设有复位弹簧，所述复位弹簧两端分别与所述气缸和所述外壳固定连接，以在排出气缸内气体后回复位置。

本实用新型的有益效果是：

1、该种弹簧制动器为常闭式制动器，常处于紧闸状态，需施加外力方可解除制动，通过气缸和流量控制阀来充入空气以实现制动器的放开，并且通过制动弹簧来抵住摩擦片实现制动。在遇到停电或气压低下的情况时，能够依靠制动弹簧自身的回弹性能实现自动制动，保证了工业生产的安全可靠。

2、该种弹簧制动器整体结构简单、可靠性强、使用寿命长；衬套圆盘与轴套通过固定螺栓固定连接，结构简单能够快速更换磨损的衬套圆盘；衬套圆盘上设有的散热片可以用于辅助散热，有效地将制动摩擦过程中产生的热量及时发散到环境当中，降低制动器温度以延长其使用寿命。

3、该种弹簧制动器的摩擦板为双切口对开式，可在保持安装在机械设备上的状态下直接更换摩擦板，更换过程快速便捷；固定架与外壳之间设有导向轴，能够保证制动弹簧推动固定架及其上的摩擦板时能保持与衬套圆盘平行相对，以提高制动效果的稳定性。

【附图说明】

图1为一种弹簧制动器的打开状态结构示意图；

图2为一种弹簧制动器的制动状态结构示意图；

图3为转轴与轴套的配合使用示意图；

附图标记为：

1、转轴；11、平键；

2、轴套；21、轴承；22、衬套圆盘；23、固定螺栓；24、散热片；25、键槽；

3、气缸；31、摩擦板；32、活塞；33、密封圈；34、流量控制阀；35、固定架；36、盘头螺丝；37、导向轴；

4、外壳；41、制动弹簧；42、复位弹簧。

【具体实施方式】

为了进一步说明本实用新型的上述目的、技术方案和效果，以下通过实施例结合附图及有关公知的技术知识来说明本实用新型：

如图1-3所示，一种弹簧制动器，包括转轴1、轴套2、气缸3和外壳4；轴套2套设在转轴1上，转轴1连动轴套2旋转；轴套2与外壳4通过轴承21转动连接，气缸3与外壳4共轴放置；轴套2套设有衬套圆盘22，气缸3固定连接有摩擦板31，外壳4内穿设有制动弹簧41，制动弹簧41将摩擦板31紧抵在衬套圆盘22上以实现制动。

所述轴套2与衬套圆盘22通过固定螺栓23固定连接，轴套2与衬套圆盘22跟随转轴1进行共轴旋转；轴承21套设在衬套圆盘22上。衬套圆盘22上设有散热片24，以辅助散热降低制动器温度。轴套2设有传递扭矩的键槽25，转轴1镶嵌有与键槽25相对应的平键11，键槽25与平键11配合使用，依靠平键11与键槽25侧面的挤压来传递转矩实现同步转动。

该种弹簧制动器还包括活塞32、流量控制阀34、固定架35和盘头螺丝36，活塞32与气缸3活动连接，活塞32与外壳4固定连接，活塞32与气缸3缸体连接处设有密封圈33，以实现动态密封。流量控制阀34的末端穿设在气缸3内，以充入气体在缸体与活塞32之间形成气密腔。固定架35通过盘头螺丝36与气缸3缸体固定连接；固定架35与摩擦板31通过埋头螺丝固定连接，摩擦板31与衬套圆盘22相对，以便于摩擦制动。固定架35设有导向轴37，导向轴37穿设在外壳4中。导向轴37为摩擦板31的移动进行导向，以提高制动效果的稳定性。

所述制动弹簧41设在外壳4与固定架35之间，以在制动弹簧41复位时推动固定架35。气缸3与外壳4之间设有复位弹簧42，复位弹簧42两端分别与气缸3和外壳4固定连接，以在排出气缸3内气体后回复位置。

在使用本实用新型前，需先对弹簧制动器进行组装，其组装方法如下所述。把平键11嵌入转轴1内，把轴套2上的键槽25对准平键11后将轴套2紧紧套设在转轴1上，轴套2上设有切缝，轴套2直径小于转轴1直径，使其能更加牢靠地套设在转轴1上。将衬套圆盘22的孔位与轴套2上的孔位对准后用固定螺栓23进行锁紧，在衬套圆盘22的相应位置套上轴承21，并对轴承21内圈进行固定。用埋头螺丝将活塞32背面固定在外壳4上，活塞32与气缸3接触面内嵌入适当尺寸的密封圈33，该密封圈33可以是O型垫。将活塞32正面套入气缸3缸体内，由密封圈33形成相应的密封腔，流量控制阀34插入气缸3内，其末端通入密封腔内以通过吹入或抽出气体控制气缸3动作。将盘头螺丝36插入气缸3及外壳4相对应的插孔中，盘头螺丝36穿过外壳4与固定架35固定连接，盘头螺丝36可以在外壳4的插孔中自由移动。气缸3进行移动时通过盘头螺丝36带动固定架35进行同步移动。摩擦板31通过埋头螺丝与固定架35进行固定连接，摩擦板31为双切口对开式，可在保持安装在机械设备上的状态下直接更换摩擦板31，而无需将外壳4及气缸3拆出。再将转轴1及固定在其上的轴套2和衬套圆盘22插入外壳4中，衬套圆盘22上的轴承21外圈镶嵌固定在外壳4内。该轴承21为滚珠轴承，转轴1旋转时可带动衬套圆盘22在外壳4中同步旋转。最后用固定螺丝将外壳4整体固定在机器相应的安装面上，即可完成安装并进行使用。

如图1所示，转轴1开始工作前，先打开流量控制阀34放入空气，气密腔扩张气压升高，因为活塞32及外壳4固定在机器的安装面上，气缸3缸体向外移动。在盘头螺丝36连动下原来紧贴在衬套圆盘22上的固定架35及摩擦板31脱离衬套圆盘22。制动弹簧41两端分别与外壳4及固定架35固定连接，此时制动弹簧41被固定架35朝外壳4内部压缩；复位弹簧42两端分别与外壳4及气缸3固定连接，此时复位弹簧42被气缸3朝外壳4外侧拉伸。当充入气体达到一定量时，流量控制阀34停止工作，启动转轴1，转轴1能够在外壳4内部通孔自由旋转进行工作。

如图2所示，当转轴1需要停止转动或进行减速时，启动流量控制阀34，将密封腔内气体抽出，密封腔空间变小气压降低；制动弹簧41回弹推动固定架35及摩擦板31向衬套圆盘22靠近，复位弹簧42收缩拉动气缸3向活塞32靠近。固定架35在导向轴37的作用下始终保持摩擦板31和衬套圆盘22的两个端面相对。摩擦板31与衬套圆盘22剧烈摩擦以起到制动作用。摩擦过程中产生的大量热量通过衬套圆盘22上的散热片24进行扩散，对其进行及时的降温，保护制动器的使用寿命。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。