[发明专利]制动力矩与电磁力无关的电磁制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁制动器，尤其涉及一种制动力矩与电磁力无关的电磁制动器。

背景技术

现有电磁制动器为了提高制动力矩，一般的做法为不断的增加电磁力，但当制动力矩要求增加到上百牛米之上后，电磁制动的功率与重量的比值会上升，受空间和功率影响，而转向了液压制动，限制了电磁制动器的发展。

现有液压制动方案的辅助机构，液压油路等造成产品复杂性增加，能源不够清洁。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种制动力矩与电磁力无关的电磁制动器，使其制动扭矩仅与外部扭矩有关，而与电磁力无关，形成一种失电制动器，能够完全替换液压制动器，满足小功率大制动力矩的需求。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种制动力矩与电磁力无关的电磁制动器，其特征在于，包括一外壳、贯穿外壳的一中心轴、套设于中心轴外围且位于外壳内的一套筒、嵌入于套筒内且圆周分布于中心轴外围的若干制动弹簧、及由前至后依次套设于中心轴外围且位于外壳内的一静衔铁、一动衔铁、一输入球道盘、一输出球道盘与一弹簧座，其中，该套筒后端部嵌入于静衔铁中部，在该静衔铁内设置有线圈；该动衔铁位于静衔铁后侧边，且该动衔铁后端延伸至输出球道盘并与输出球道盘前端面接触；该输入球道盘位于动衔铁与输出球道盘之间，且在该输入球道盘后端面上活动嵌入有若干钢球，且该钢球后端面活动嵌入于输出球道盘前端面上；该输出球道盘后端面具有一分隔套筒，使在该输出球道盘后端面中部形成环绕中心轴的一中心环槽，且在该输出球道盘后端面边缘形成一边缘环槽；在该弹簧座前端面嵌入有圆周分布于中心轴外围的若干复位弹簧，且该弹簧座前部与复位弹簧一同嵌入于输出球道盘的中心环槽中，同时，在该输出球道盘的边缘环槽中设置有若干摩擦副，且该摩擦副后端面抵触于弹簧座前端面边缘；由制动弹簧、输入球道盘、输出球道盘、钢球与摩擦副结构相结合，当中心轴上存在外部扭矩时，线圈失电，钢球作旋转运动，以消除摩擦副的间隙，达到摩擦制动的目的。

作为本发明的进一步改进，还包括由外部嵌入外壳内且位于制动弹簧侧边的一凸轮。

作为本发明的进一步改进，所述输入球道盘后端面上具有与钢球数量相匹配的若干球窝，该球窝为呈半圆形且沿其自身圆半径延伸的第一旋转槽，且该球窝的深度高于摩擦副的间隙；所述输出球道盘前端面上具有与钢球数量相匹配的若干滚道，该滚道为呈半圆形且沿斜线延伸的第二旋转槽。

作为本发明的进一步改进，所述输入球道盘与中心轴之间通过第一花键连接。

作为本发明的进一步改进，所述弹簧座前端面具有供输出球道盘的分隔套筒嵌入的一嵌入环槽；所述弹簧座后端面具有环绕中心轴的一弹簧座中心环槽，在该中心轴外围且位于弹簧座中心环槽内套设有一推力球轴承。

作为本发明的进一步改进，所述外壳包括一电磁铁壳体、一输出壳体、及连接于电磁铁壳体与输出壳体之间的一连接壳体，其中，该电磁铁壳体、输出壳体与连接壳体三者之间采用螺栓连接；该套筒、静衔铁与动衔铁分别位于电磁铁壳体内，且该电磁铁壳体与静衔铁之间通过若干圆柱头螺钉连接，该输入球道盘与输出球道盘分别位于连接壳体内，该弹簧座与摩擦副分别位于输出壳体内。

作为本发明的进一步改进，在所述中心轴外围且位于电磁铁壳体内由前至后依次套设有一前唇型密封圈与一前滚动轴承，该前滚动轴承位于套筒前方。

作为本发明的进一步改进，在所述中心轴外围且位于输出壳体内由前至后依次套设有一后滚动轴承与一后唇型密封圈。

作为本发明的进一步改进，所述摩擦副的静摩擦片通过圆柱销固定于连接壳体与输出壳体上，且该摩擦副的静摩擦片采用第二花键固定于输出球道盘上。

作为本发明的进一步改进，在所述中心轴外围且位于输入球道盘前端面内侧边套设有一前卡圈，且在该中心轴外围且位于推力球轴承后方套设有一后卡圈。

本发明的有益效果为：

(1)在现有电磁铁与摩擦副的基础上，增加制动弹簧、输入球道盘、输出球道盘与钢球等零件，采用合理的结构布局，实现一种钢球运动过程，能够实现电磁制动器的制动力矩与电磁力无关，从而实现了能够满足小功率大力矩的电磁制动器。当触发力作用后，实现摩擦制动，此时电磁制动器的制动力矩仅与外载有关，而与电磁力无关；当电磁力触作用于触发力，外载消失时，摩擦副上的制动力矩消失，达到解制动；

(2)通过合理分配线圈的电磁力、制动弹簧的弹簧力和复位弹簧的弹簧力，能够实现最小的电磁力，减低了线圈的重量，使得电磁制动器的制动扭矩仅与外部扭矩有关，与电磁力无关，实现结构小型化；