一种失电制动器的制作方法

本实用新型涉及电机或机电设备的控制组技术领域，尤其是指内置永磁式吸放控制的失电制动器。

背景技术：

目前的失电制动器在生产实践过程中，被发现有以下问题：体积大，功耗高，反应慢，制动力小等缺点，同时很多失电制动器装配的时候也比较麻烦，需要有经验的工人精确调整制动间隙，然后才能锁紧安装螺丝。经常由于工人的经验不足，调整制动间隙不对，导致制动器失效。另外，装配好后的制动器在使用过程中有可能因为振动、锁紧螺丝松动等原因，制动间隙变小导致制动片在通电时与磁轭分不开，或者制动间隙变大导致制动片在断电时无法吸合，最终制动器失效。或者在电机上组装成刹车电机的时候，由于电机轴本身会有轴向窜动，会导致制动间隙会随着电机轴的移动发生变化，严重的情况下也和上述一样的原因导致制动器失效，甚至整台刹车电机失效，问题比较严重。因此，现有失电制动器因为设计缺陷，存在着比较大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，体积小，制动力矩大，性能稳定，一致性好，能耗低，使用寿命长，能线性调节制动力矩，反应快速，并且安装方便，不易出错，永久保持制动间隙不变的一种自保持间隙失电制动器。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种失电制动器，其包括导磁壳体、永磁铁、铁芯、线圈及衔铁，导磁壳体具有内凹槽，铁芯嵌设在导磁壳体的内凹槽中，且铁芯的周缘与导磁壳体的内凹槽的内周壁留有气隙，铁芯的内嵌端与导磁壳体的内凹槽的槽底之间组装永磁铁，永磁铁的两磁极分别与导磁壳体和铁芯贴在一起，恰使导磁壳体和铁芯的相应端形成吸引衔铁的磁力端，该磁力端与衔铁之间留有制动间隙，铁芯内组设匹配制动间隙调整的间隙调整模块；所述线圈缠绕在铁芯，线圈通电后产生与永磁铁磁场方向相同或相反的磁场。

上述方案进一步是：所述衔铁通过板簧连接法兰，法兰的轴孔与导磁壳体及铁芯所开设的中孔同轴；所述铁芯内设有支顶台阶，该支顶台阶与法兰之间嵌设间隙调整模块。

上述方案进一步是：所述间隙调整模块包括有轴承、调整垫片及间隙调整环，轴承贴靠铁芯的支顶台阶组装，调整垫片及间隙调整环依次叠加在轴承的另一端面，法兰限制间隙调整环的外端。

上述方案进一步是：所述导磁壳体和/或铁芯的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁定位安装。

上述方案进一步是：所述永磁铁为稀土强力磁铁，形状为为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁的厚度方向饱和充磁。

上述方案进一步是：所述间隙调整环和法兰是分体结构或一体结构。

上述方案进一步是：所述导磁壳体和铁芯所形成的磁力端设有高摩擦系数的填充物，填充物嵌设在导磁壳体的内凹槽端口的内周壁和铁芯的周缘之间。

上述方案进一步是：所述填充物为来令片或橡胶。

本实用新型将永磁铁装于导磁壳体内，其中一个磁极与导磁壳体紧密联接，铁芯置于另一磁极上，作为制动片的衔铁则通过导磁壳体和铁芯将永磁铁的两极联接起来，形成闭合磁路，永磁铁强大的磁力将衔铁吸附在导磁壳体和衔铁上产生摩擦力，从而实现制动扭矩（力），达到制动功效。而线圈置于铁芯上，通电之后产生与永磁铁相反的磁场将永磁铁作用在衔铁上的磁力抵消，从而实现制动扭矩（力）电控释放。当所需的制动扭矩（力）需加大时，调换线圈电源的正负极，这时线圈产生的磁场与永磁铁的磁场方向一样，如此一来，线圈与永磁铁的组合磁场作用在衔铁上产生的制动扭矩（力）达到加倍的效果，从而实现超小体积、小功率达到超大制动扭矩（力）的制动效能。在铁芯内部设有间隙调整模块，通过间隙调整模块可以把制动间隙精确调整到规定尺寸，制动间隙稳定，达到失电制动器永远保持正确的制动间隙尺寸，保证了失电制动器的安全、可靠的工作。

附图说明：

附图1为本实用新型第一实施例结构示意图；

附图2为本实用新型其二实施例结构示意图；

附图3为本实用新型其三实施例结构示意图；

附图4为本实用新型其四实施例结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

参阅图1~4所示，本实用新型有关一种失电制动器，其包括导磁壳体1、永磁铁2、铁芯3、线圈4及衔铁5，导磁壳体1具有内凹槽，铁芯3嵌设在导磁壳体1的内凹槽中，且铁芯3的周缘与导磁壳体1的内凹槽的内周壁留有气隙6。铁芯3的内嵌端与导磁壳体1的内凹槽的槽底之间组装永磁铁2，永磁铁2的两磁极分别与导磁壳体1和铁芯3贴在一起，恰使导磁壳体1和铁芯3的相应端形成吸引衔铁5的磁力端，该磁力端与衔铁5之间留有制动间隙7。铁芯3内组设匹配制动间隙7调整的间隙调整模块，通过间隙调整模块可以把制动间隙7精确调整到规定尺寸，制动间隙7稳定，达到失电制动器永远保持正确的制动间隙尺寸，保证了失电制动器的安全、可靠的工作。所述线圈4缠绕在铁芯3，线圈4通电后产生与永磁铁磁场方向相同或相反的磁场。

本实用新型工作原理如下：永磁铁2产生的磁场穿过导磁壳体1和铁芯3，可在导磁壳体1和铁芯3的开放端形成磁力端，产生吸引力来吸附或拉动衔铁5，使衔铁5吸附在导磁壳体1和铁芯3上或与导磁壳体1和铁芯3形成制动摩擦，达到制动或吸附功效。线圈4缠绕在铁芯3上，通电可产生一磁场，当该磁场与永磁铁2产生的磁场方向相反时，电流产生的磁力会抵消永磁铁2吸引衔铁5的磁力，达到电控释放控件，而当该磁场与永磁铁2产生的磁场方向相同时，电流产生的磁力和永磁铁2的磁力共同吸引衔铁5，达到增加吸附效果或增加制动效果。

图1~4所示，本实施例中，所述衔铁5通过板簧9连接法兰10，板簧9为采用高弹性材料的板形弹簧，安装后可产生一定的弹力让衔铁5压贴在法兰10上，保证制动间隙与法兰轴孔的垂直度。法兰10的轴孔与导磁壳体1及铁芯3所开设的中孔同轴，方便组装，工作稳定、可靠。所述铁芯3内设有支顶台阶31，该支顶台阶31与法兰10之间嵌设间隙调整模块。所述间隙调整模块包括有轴承81、调整垫片82及间隙调整环83，轴承81贴靠铁芯3的支顶台阶31组装，调整垫片82及间隙调整环83依次叠加在轴承81的另一端面，法兰10限制间隙调整环83的外端。图1、3所示，间隙调整环83和法兰10是分体结构，分开加工，然后在组合在一起，法兰10支顶间隙调整环83；当然也可如图2、4所示，间隙调整环83和法兰10是一体结构，一体加工，同样也达到间隙调整组装要求。本实施例中，轴承81是平面推力球轴承，起到支顶调整间隙的同时，还利于套轴组装，稳定转动工作，减少跳动，确保失电制动器安全、可靠的工作；同时减少噪音及摩擦，延长使用寿命。在铁芯3内部设有轴承81、调整垫片82和间隙调整环83，调整垫片82放在轴承81和间隙调整环83之间，通过改变放置调整垫片82的数量可以把制动间隙7精确调整到规定尺寸范围。由于有轴承81、调整垫片82和间隙调整环83的支撑，由衔铁5（即制动片）、板簧9和法兰10组成的制动片组合永远与导磁壳体1和铁芯3等组成的磁轭保持规定的制动间隙7不会变小，另外可以通过制动器之外的卡簧或台阶轴等限位措施，保证制动间隙7不会变大，这样一来就实现了失电制动器永远保持正确的制动间隙7尺寸，保证了失电制动器安全、可靠的工作，达到制动力矩大，性能稳定，一致性好，能耗低，使用寿命长，能线性调节制动力矩，反应快速的功效。

图1~4所示，本实施例中，所述导磁壳体1和/或铁芯3的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁2定位安装，同时使永磁铁2的磁力线更能充分加以利用，制动器结构也更牢固。图中，永磁铁2的N极面与导磁壳体1充分接触，铁芯3插入导磁壳体的一端与永磁铁2的另一个S极面形成紧贴。所述永磁铁2优选为稀土强力磁铁，形状为为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁2的厚度方向饱和充磁。

附图3是在图1的基础上进一步设计，是为全封闭电机或自动控制设备而设计的实施结构示意图，这时导磁壳体1、铁芯3、衔铁5及法兰10均嵌入一壳体内，由该壳体包裹，以满足相应场合使用。

图1~4所示，本实施例中，所述导磁壳体1和铁芯3所形成的磁力端还可以设有高摩擦系数的填充物11，填充物11依据实际需要设置，填充物11嵌设在导磁壳体1的内凹槽端口的内周壁和铁芯3的周缘之间。填充物11优选是为来令片或橡胶，填充物11的外端面与导磁壳体1及铁芯3的吸引端面平齐。使用时，填充物11起到增加摩擦，提高制动效果的作用。

本实用新型的永磁铁2的两极面分别接触导磁壳体1和铁芯3，由于导磁壳体1与铁芯3之间设有气隙6，而空气的磁导率近于零，近似于断路，于是导磁壳体1和铁芯3分别将永磁铁2的两极延伸到了制动间隙7的平面上，对衔铁5产生吸引力，作为制动片的衔铁5则相当于导磁壳体1和铁芯3之间的桥梁，将永磁铁2的两极联接起来，形成闭合磁路，同时永磁铁2强大的磁力将衔铁5吸附在导磁壳体1和铁芯3组成的磁轭上产生摩擦力，从而实现制动扭矩（力）。线圈4套在铁芯3上，制动器需要释放时，它在通电之后产生与永磁铁2相反的磁场将作用在衔铁5上的磁力抵消，从而实现制动扭矩（力）的电控释放。线圈4的磁场强度与通过其中的电流强度成正比，也就是说可以通过控制其供电电流的大小来线性控制对永磁铁2的抵消力。当电流从零逐渐加大，使线圈4的磁场强度刚好等于永磁铁2的磁场强度时，衔铁5受力等于零，由板簧9拉回贴到法兰10，制动器完全释放，法兰10带动衔铁5进行完全无摩擦阻力旋转，没有任何噪音。而当失电时，线圈4断电，永磁铁2强大的磁力将衔铁5吸附在导磁壳体1和铁芯3组成的磁轭上产生摩擦力，从而实现制动扭矩（力），达到制动效果。本实用新型还可引申：当所需的制动扭矩（力）要求加大时，调换线圈4电源的正负极，这时线圈4产生的磁场与永磁铁2的磁场方向一样，如此一来，线圈4起到励磁作用，其磁场与永磁铁2磁场的合力作用在衔铁5上，产生的制动扭矩（力）达到加倍的效果，从而实现超小体积、小功率达到超大制动扭矩（力）的制动效能。

以上结合实施方式对本实用新型做了详细说明，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围，故凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。