[实用新型]磁力制动器

说明书

本实用新型涉及机械传动中的制动装置，属于机械技术领域。

机械传动中现有的制动器都是机械接触式的，制动部件与转动部件直接相接触，制动力矩抵消转动力矩，达到制动的目的。例如块式制动器，带式制动器，圆盘和圆锥轴向压力制动器等。现有的制动器，虽各有所长，但也都存在不足。块式制动器的包角和制动力矩小，带式制动器的制动带的比压和磨损不均匀（按e^ud规律进行），且制动力矩小，并受旋转方向的影响。圆盘式摩擦制动器，是使用较广的制动器之一，但仍存在易发热，磨损快，使用寿命较短的问题。

本实用新型的目的是突破现有制动器的结构形式，提供一种制动部件与转动部件相对分离的，无接触、发热、磨损的磁力制动器。

本实用新型的目的是这样实现的：如图1，磁力制动器的制动部件和转动部件分别由制动环和转动轴设带磁极的磁片构成。磁力制动器设有制动环9，转动轴2，制动架10和磁片等，转动轴穿套在制动环中间，其轴心相同，制动环9安装在固定的制动架10上。制动环与转动轴分别设两块以上（包括两块）带有多对（简称n对）磁极的磁片。制动环上设的磁片3、5、8，称制动磁片，转动轴上设的磁片4、7，称转动磁片，制动磁片与转动磁片的相互之差为一，磁片总数为奇数。制动磁片安装在制动环的内壁上，转动磁片安装在转动轴的外圆周壁上，制动磁片与转动磁片相间穿插，且相对于制动环9、转动轴2为轴向排列，以磁片排列中心为对称轴，磁片与磁片之间设有一定的空间距离。磁片中（制动磁片或转动磁片）设有能够绕轴心摆动的控制片5，控制磁片数为磁片的总数减一除以四，控制磁片上设有控制杆6，调节控制磁片绕轴心摆动的角度。控制杆的控制方式，可根据使用场合采取机械控制，电器控制，液压控制，气动控制等。

本实用新型根据磁场具有保守能量，磁极间具有的吸引力或排斥力无须通过任何媒介作用而能够通过一切非超导状态的物质直接产生作用的原理，使制动部件对转动部件形成作用力达到制动的目的。其制动力矩计算的基本方法从理论力学可知：一体系某一方向的力或力矩等于该方向的能量梯度，可表达为：

Tk＝ (αW)/(αθi)

T总——制动器制动总力矩。

Tk——磁片间传递作用在θ方向的力矩。

k——磁片总数减一。

W——体系的能量。

θ——i方向旋转角。

在制动部件与转动部件之间形成的磁体作用力公式为：

k= (μ_o)/(4π) × (Qm₁×Qm₂)/(R₂)

总——制动器各磁片间作用力总和。

k——磁片间作用力。

k——磁片总数减一。

R——两磁片间磁极距离。（本发明的磁力制动器的各磁极间距离相等）。

μ₀——真空绝对磁导率。

Qm₁Qm₂——磁极强度（本发明各磁片磁极强度匀相等）。

Qm₁Qm₂均为正，制动磁片和转动磁片上的N与N极相对，S与S极相对，是排斥力，为负值。Qm₁Qm₂为一正一负，也就是N与S极相对，是吸引力，为正值，从库仑定律可知，排斥力在数值上与吸引力相等。

如图1、2、5，当控制杆6在图2的Ⅰ位置，磁片3与4，4与5，5与7，7与8均N与S极相对，为吸引力，均为正值，磁片总数为5，故k＝5－1＝4，其作用力，转动部件被制动部件吸引，处于制动状态，转动部件停止转动。

如图2、3、4、5，当控制杆6在图2的Ⅱ位置，磁片3与4，7与8的磁极N与S相对（图5），为吸引力，正值。而磁片4与5，5与7的磁极N与N相对，S与S相对（图4），为排斥力，负值（）＋（），则制动部件与转动部件的磁片间的总作用力

F总＝，转动部件不受制动部件的控制，保持正常的运转。

本实用新型结构新颖，紧凑合理，制造工艺简单，使用操作方便，无振动、噪音、发热、磨损、功率损耗现象，制动效果好，使用寿命长，有很好的推广应用价值。

附图1、3为本实用新型的结构示意图，图中1防护层，2转动轴，3，5，8制动磁片，4、7转动磁片，6控制杆，9制动环，10制动架。

附图2为本实用新型的控制磁片绕轴心摆动角度的示意图。

附图4，5为实用新型的磁片结构示意图。