[发明专利]直驱转台薄壁制动套及制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及直驱转台技术领域，具体涉及一种直驱转台专用的薄壁制动套及制动方法。

背景技术

直驱转台主要应用于数控机床的旋转坐标，也广泛应用于雷达、炮塔、陀螺仪等的转角自动控制。直驱转台以其零传动、无传动误差、无传动件的磨损、精度高等显著特点近年来得到相关行业的高度重视，连续被列为国家重大专项。

直驱转台相关技术中，重要的的一项技术即为转台的制动技术，目前主要的制动方式有采用蝶形弹簧或液压动力的端面制动和采用液压为动力的环抱式制动两类，前者在制动力较大时，会引起转台台面的变形，影响转台的精度，因而环抱式制动技术成为主流的制动技术。

常用的薄壁制动套结构见图1（图1为外转子结构，内转子结构与图1同理），箭头所示为液压力F的方向。环抱式制动技术的主要工作原理是：圆环形截面的薄壁制动套1紧贴转子组件的外圆柱面；圆环形截面的薄壁制动套1和壳体之间形成封闭的油腔结构，当在油腔间通以压力油时，使薄壁制动套1产生弹性变形，紧紧贴在转子组件的的外圆柱面上，以两者之间的摩擦力作为制动力。

然而，该薄壁制动套1在实际制动过程中存在着一个非常严重的问题，即：液压力F作用在薄壁制动套1的外圆筒面上，在圆环形截面下，欲使薄壁制动套1产生径向的变形是很困难的，其原因在于：薄壁制动套1的外圆筒面受力F均匀，同时，构成薄壁制动套1的材料各分子之间的相互牵引，使得薄壁制动套1无法产生足够径向的变形，从而无法在转子组件的的外圆柱面上产生足够摩擦力作为制动力。

国内外对薄壁制动套的材料基本都选用铍青铜，薄壁套和转子组件之间的摩擦力主要靠液压系统的压力来保证。关键是现有的薄壁制动套截面形状均为圆形，在液压力的作用下，欲使一个圆形的截面在径向产生弹性变形，是一件很困难的事。在工程实际中，大多采用提高液压系统压力和减小薄壁套的厚度来解决是薄壁套产生弹性变形的问题，前者不但浪费能源，而且带来了漏油等问题，后者会造成薄壁套很快就因磨损而使制动失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种直驱转台薄壁制动套及制动方法，在保证薄壁制动套强度和耐磨性的前提下，使薄壁制动套更容易产生弹性变形，从而使直驱转台的制动更加容易、安全可靠，避免漏油。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案如下：

一种直驱转台薄壁制动套，设置在直驱转台的电机转子和壳体之间；其特征在于：直驱转台薄壁制动套主体为环形筒，环形筒的上端面和下端面均对向伸出形成与壳体台肩配合的外伸缘，上端面和下端面处的外伸缘均固定在壳体上；所述环形筒的横截面为椭圆形环，沿环形筒的高度方向，椭圆形环外缘与壳体内壁间均设置外间隙d，椭圆形环内缘与电机转子外壁间均设置内间隙c；外间隙d大于内间隙c，且外间隙d为液压油充满空间；当外间隙d内充满液压油产生径向液压力时，沿椭圆形环周向方向，环形筒的内壁面上至少一个作用点在液压力作用下与电机转子外壁紧贴而产生摩擦力。

上述技术方案中，沿椭圆形环周向方向，位于椭圆形环长轴a所对应的环形筒弧面的内壁面上至少在短轴方向一个作用点与电机转子外壁紧贴而产生摩擦力。

上述技术方案中，沿椭圆形环周向方向，位于椭圆形环长轴a所对应的环形筒弧面的内壁面上至少在短轴方向两个作用点与电机转子外壁紧贴而产生摩擦力。

上述技术方案中，椭圆形环长轴a与短轴b的长度比为1-1.015之间。

上述技术方案中，椭圆形环上沿径向设置蛇形弯曲段或波浪弯曲段。

上述技术方案中，直驱转台薄壁制动套由弹性模量和泊松比更适于变形的耐磨材料制成。上述技术方案中，所述直驱转台薄壁制动套一体成型。

一种采用上述直驱转台薄壁制动套的制动方法，其特征在于包括如下步骤：

1）、待直驱转台制动指令发出后，往直驱转台薄壁制动套的椭圆形环外缘与壳体内壁的外间隙d内充满液压油；

2）液压油在外间隙d内随着容积增大而对直驱转台薄壁制动套的环形筒外壁产生逐步增大的径向液压力F；随着径向液压力F不断增大，沿椭圆形环周向方向，直驱转台薄壁制动套内壁面上至少一个作用点在液压力作用下与电机转子外壁紧贴而产生摩擦力；

3）当摩擦力使得直驱转台薄壁制动套内壁面紧贴电机转子外壁，从而阻止电机转子继续转动时，制动完成，收回液压油。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：