CN116495653A - 电机轴向磁通制动器及其制成的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机轴向磁通制动器及其制成的电机，其中电机轴向磁通制动器，其内部为空心状，电机的转轴从该电机轴向磁通制动器的中空部分穿过，且电机轴向磁通制动器与电机的转轴之间通过平键连接，电机轴向磁通制动器包括非磁性叠片体，非磁性叠片体与电机的转轴之间通过花键连接，非磁性叠片体的外侧设有凹坑，凹坑内固定磁性铁芯。相对于现有技术，本发明的技术效果为，本发明设有衔铁盘，其通过花键与转轴连接，通过其在转轴上的轴向移动，实现制动器的吸合和释放。
Description
技术领域
本发明涉及一种起重机电动葫芦起升电机使用的电机轴向磁通制动器及其制成的电机。
背景技术
钢丝绳电动葫芦起升电机制动器现在大部分采用直流供电电磁盘式制动器，参见公开号为CN104817026A的专利文献。
这种制动器装在电机非轴伸端，使电机整体轴向尺寸较长；制动器使用单独的励磁线圈（励磁线圈加上电机自身的线圈为两个线圈）产生磁通，使电机整体质量增加；直流电源由外部交流电通过整流器供给，增加了故障环节。
问题是：如何发明一种新的制动器，不再依赖直流供电。
发明内容
本发明要解决的技术问题：如何设计出一种电机轴向磁通制动器，减少一个线圈，不再依赖直流供电。
本发明的技术方案具体为：
一种电机轴向磁通制动器，其内部为空心状，电机的转轴从该电机轴向磁通制动器的中空部分穿过，且电机轴向磁通制动器与电机的转轴之间通过平键连接，电机轴向磁通制动器包括非磁性叠片体，非磁性叠片体与电机的转轴之间通过花键连接，非磁性叠片体的外侧设有凹坑，凹坑内固定磁性铁芯，非磁性叠片体靠近转子的一端固定非导磁端板A，非磁性叠片体与衔铁盘通过非导磁铁芯铆钉固定在一起，非导磁铁芯铆钉从非磁性叠片体的通孔内穿过，非磁性叠片体与衔铁盘之间固定非导磁端板B，磁性铁芯与衔铁盘接触，衔铁盘与摩擦盘A固定在一起，摩擦盘A的右侧设有摩擦盘B，摩擦盘A与摩擦盘B相互接触的表面为制动面，磁性铁芯的中空部设有压缩弹簧。
制动面为复合摩擦材料制成。
衔铁盘与摩擦盘A通过多个紧固螺钉固定在一起。
一种电机，包括环状的电机定子，电机定子内穿设铸铝制成的电机转子，电机定子的右侧端部向外延伸形成电机定子延长部，电机定子延长部内穿有一个上述电机轴向磁通制动器，且电机轴向磁通制动器与电机的转轴之间通过平键连接，电机轴向磁通制动器，磁性铁芯与电机的转轴之间通过花键连接，将摩擦盘B固定在电机定子或电机机壳上。
相对于现有技术，本发明的技术效果为，本发明设有衔铁盘，其通过花键与转轴连接，通过其在转轴上的轴向移动，实现制动器的吸合和释放。
附图说明
图1是本发明的剖面示意图。
图2为本发明磁力线分布的示意图。
图3为图2中转子处的磁力线分布的左视示意图。
图4为图2中磁性铁芯处的磁力线分布的左视示意图。
图5为本发明电机轴向磁通制动器的示意图。
图6为图5中去掉一个磁性铁芯5的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及其具体实施方式详细介绍本发明。
如图1，一种电机，包括环状的电机定子51（附图1中仅仅画了电机定子51的上面部分，下面部分略去），电机定子51内穿设铸铝制成的电机转子50，电机定子51的右侧端部向外延伸形成电机定子延长部511，电机定子延长部511内穿有一个电机轴向磁通制动器。
一种电机轴向磁通制动器，其内部为空心状，电机的转轴从该电机轴向磁通制动器的中空部分穿过，且电机轴向磁通制动器与电机的转轴之间通过平键连接，电机轴向磁通制动器包括非磁性叠片体1，非磁性叠片体1与电机的转轴之间通过花键连接，非磁性叠片体1的外侧设有凹坑12，凹坑12内固定磁性铁芯5，非磁性叠片体1靠近转子的一端固定非导磁端板A4，非磁性叠片体1与衔铁盘6通过非导磁铁芯铆钉3固定在一起，非导磁铁芯铆钉3从非磁性叠片体1的通孔11内穿过，非磁性叠片体1与衔铁盘6之间固定非导磁端板B7，磁性铁芯5与衔铁盘6接触。
衔铁盘6与摩擦盘A9固定在一起，摩擦盘A9的右侧设有摩擦盘B（附图1没有画出），摩擦盘A9与摩擦盘B相互接触的表面为制动面10。
磁性铁芯5的中空部设有压缩弹簧2。
为了耐磨，制动面10为复合摩擦材料制成。
为了牢固，衔铁盘6与摩擦盘A9通过多个紧固螺钉8固定在一起。
其工作原理为：
加工时：轴向磁通制动器采用分体装配结构，转子非导磁冲片采用304不锈钢板冲裁后叠压而成，轴向磁通铁芯采用铸造或机械加工方式完成，衔铁盘凹槽通过铣削加工完成。
安装时，如图1，将摩擦盘B固定在电机定子51或电机机壳上，使电机的转轴从磁性铁芯5（还是非磁性叠片体1）的中空部、压缩弹簧2内、衔铁盘6内的中空部穿过。
轴向磁通制动器作为单独的一部分装于电机转子上，内孔装于转轴上，轴肩顶住制动器端面，防止轴向移动，并通过平键实现制动器的径向定位；衔铁盘通过花键与转轴连接，通过其在转轴上的轴向移动，实现制动器的吸合和释放。
具体为：安装好以后，在压缩弹簧2的推动下，非磁性叠片体1与磁性铁芯5、衔铁盘6、摩擦盘A9的整体向右移动，摩擦盘A9与摩擦盘B接触，处于制动状态，摩擦盘A9因为摩擦盘B而减速，因为键连接关系，电机转轴（包括电机转子）也减速。
当电机通电后，参见图2-3，在电磁作用下电机转子50开始转动，因为键连接的原因，磁性铁芯5与非磁性叠片体1、衔铁盘6、摩擦盘A9的整体与电机转子50（也是转轴）旋转。
同时，参见图2-4，因为转子轭部及两端均不导磁，此时，电机定子延长部511处本来的径向磁通在靠近转子的位置向转向、进入衔铁盘6内，使衔铁盘6成为电机转子磁路的一部分，径向磁通J（图2中的两个径向磁通J应该重合在一起，为了视图方便，将其画成了两个线）也就变成了轴向磁通Z。此时，轴向磁通Z的磁力作用下，磁性铁芯5与非磁性叠片体1、衔铁盘6、摩擦盘A9的整体向左移动，摩擦盘A9与摩擦盘B逐渐分离，压缩弹簧2被压缩的更短，制动器释放，摩擦盘B不再影响电机转轴（包括电机转子），电机正常工作。
当电机断电后，轴向磁通Z的磁力作用消失，在压缩弹簧2的推动下，磁性铁芯5与非磁性叠片体1、衔铁盘6、摩擦盘A9的整体向右移动，摩擦盘A9与摩擦盘B接触，制动器又处于制动状态，如前文所述，电机转轴（包括电机转子）逐渐减速。
参见图2，图2的左侧部分（图3为该部分的左视图）为电机线圈产生的磁通示意图，这部分磁通在与电机转轴轴向垂直的平面上，这部分磁通驱动电机的正常工作。
参见图2，图2的右侧部分（图4为该部分的左视图）为电机线圈产生的磁通示意图，该磁通整体为L形，其一部分（参见附图标记J）分布在与电机转轴轴向垂直的平面上，其另一部分（参见附图标记Z，本说明书称为轴向磁通）分布在与电机转轴轴向平行的平面上，轴向磁通沿着电机转轴轴向方向分布，恰好与制动器的摩擦盘（就是前文的摩擦盘A9）方向一致，这样，可以利于轴向磁通控制摩擦盘A9的位置，使得可以减少一个线圈（就是背景技术中的励磁线圈）。
本发明的特点：
S1、本发明的任务就是改掉钢丝绳电动葫芦采用电磁制动器的弊端，发明一种与钢丝绳电动葫芦驱动电机一体的一种制动器，使制动器与电机为一体结构，降低电机体积，减少电机轴向长度，减少故障环节，达到制动安全可靠的目标。
S2、本发明由电机径向磁通转换为轴向磁通，使制动器衔铁盘作为电机磁路的一部分，即可作为制动器使用，也可为电机轴提高力矩。工作原理为电机通电，刹车吸合；电机断电，刹车释放，实现电机安全制动。
其他内容参见现有技术。
以上所述的仅是本发明的优选，实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种电机轴向磁通制动器，其特征在于：其内部为空心状，电机的转轴从该电机轴向磁通制动器的中空部分穿过，且电机轴向磁通制动器与电机的转轴之间通过平键连接，电机轴向磁通制动器包括非磁性叠片体（1），非磁性叠片体（1）与电机的转轴之间通过花键连接，非磁性叠片体（1）的外侧设有凹坑（12），凹坑（12）内固定磁性铁芯（5），非磁性叠片体（1）靠近转子的一端固定非导磁端板A（4），非磁性叠片体（1）与衔铁盘（6）通过非导磁铁芯铆钉（3）固定在一起，非导磁铁芯铆钉（3）从非磁性叠片体（1）的通孔（11）内穿过，非磁性叠片体（1）与衔铁盘（6）之间固定非导磁端板B（7），磁性铁芯（5）与衔铁盘（6）接触，衔铁盘（6）与摩擦盘A（9）固定在一起，摩擦盘A（9）的右侧设有摩擦盘B，摩擦盘A（9）与摩擦盘B相互接触的表面为制动面（10），磁性铁芯（5）的中空部设有压缩弹簧（2）。
2.如权利要求1所述的电机轴向磁通制动器，其特征在于：制动面（10）为复合摩擦材料制成。
3.如权利要求2所述的电机轴向磁通制动器，其特征在于：衔铁盘（6）与摩擦盘A（9）通过多个紧固螺钉（8）固定在一起。
4.一种电机，包括环状的电机定子（51），电机定子（51）内穿设铸铝制成的电机转子（50），电机定子（51）的右侧端部向外延伸形成电机定子延长部（511），其特征在于：电机定子延长部（511）内穿有一个权利要求3所述的电机轴向磁通制动器，且电机轴向磁通制动器与电机的转轴之间通过平键连接，电机轴向磁通制动器，磁性铁芯（5）与电机的转轴之间通过花键连接，将摩擦盘B固定在电机定子（51）或电机机壳上。
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2023
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