一种永磁制动器制造技术

本公开提供一种永磁制动器，包括：支架(10)，支架(10)的材料为导磁材料，用于固定线圈(5)；衔铁(7)，衔铁(7)设置于支架(10)上部；永磁体(2)，设置于支架(10)内部，永磁体(2)为轴向充磁结构；压盘(6)，压盘(6)的材料为导磁材料，其上设置有径向磁路，用于减轻衔铁(7)在高加速环境中的惯性力；线圈(5)通电时，支架(10)，衔铁(7)和压盘(6)形成导磁回路，导磁回路用于抵消永磁体(2)对衔铁(7)的吸力，以实现永磁制动器的释放状态。本公开目的是确保在高加速度环境下，衔铁(7)与支架(10)不会发生误接触，提高永磁制动器释放状态可靠性，进而实现永磁制动器在高加速度环境下正常工作的功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁制动器


[0001]本公开涉及制动器
，尤其涉及一种永磁制动器。

技术介绍

[0002]传统弹簧式电磁制动器广泛应用于各类工业领域，其依靠弹簧的弹力使衔铁与摩擦盘接触实现制动，通电线圈产生的电磁力抵消弹簧的弹力，使衔铁与摩擦盘分离，释放制动力。弹簧式电磁制动器受工作原理限制，一般体积重量较大。
[0003]近年来出现的永磁制动器，相比传统的弹簧式电磁制动器，具有显著的转矩密度优势，同时结构简单、吸力稳定、可靠性高，在航空航天、机器人等领域应用潜力巨大。
[0004]现有的永磁制动器在耐高加速度环境方面存在明显缺陷，主要表现在：现有的永磁制动器的间隙间距较小，在高加速度环境下易导致衔铁与支架误接触，可靠性低。

技术实现思路

[0005]为实现上述目的，本公开提供一种永磁制动器，包括：支架10，所述支架10的材料为导磁材料，用于固定线圈5；衔铁7，所述衔铁7设置于所述支架10上部；永磁体2，设置于所述支架10内部，所述永磁体2为轴向充磁结构；压盘6，所述压盘6的材料为导磁材料，其上设置有径向磁路，所述径向磁路传导的磁场力用于缓冲所述衔铁7在高加速环境中的惯性力；线圈5通电时，所述支架10，衔铁7和压盘6形成导磁回路，所述导磁回路传导的磁场力与所述永磁体2对所述衔铁7的吸力相互作用，用于缓冲所述永磁体2对所述衔铁7的吸力，以实现永磁制动器的释放状态。
[0006]其中，还包括：内挡环，所述内挡环设置于所述支架的内部，所述内档环的材料为非导磁材料，所述内档环用于固定永磁体。
[0007]其中，所述支架包括外支架、内支架和压盘，所述外支架内侧、内挡环和内支架固定连接，所述压盘设置于内支架上部，所述支架用于固定所述永磁体。
[0008]其中，所述永磁体设置于所述线圈下部。
[0009]其中，所述永磁体为环状结构，以方便所述永磁体的充磁、加工和安装。
[0010]其中，所述支架为环状结构，所述外支架、内支架、内挡环和压盘同轴设置。
[0011]其中，还包括：轴套，与所述支架对应，用于支撑所述永磁制动器的组件。
[0012]其中，还包括：弹簧，设置于所述轴套和所述衔铁之间，用于缓冲所述衔铁的惯性力，以保证所述衔铁在释放状态下远离支架。
[0013]其中，还包括：所述永磁制动器在释放状态时，所述软磁支架与所述衔铁的间隙设置为0.4mm。
[0014]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0015]本公开提供了一种永磁制动器，该永磁制动器采用新型轴向永磁式电磁结构，在靠近衔铁侧增加了径向磁路，进而显著缩小衔铁导磁回路长度，从而大幅度降低衔铁重量，即大加速度环境的衔铁惯性力。同时增大释放状态衔铁与软磁支架之间的间隙，确保在吸
力和制动转矩不变的情况下，满足在高加速度环境中衔铁与软磁支架不会发生误接触，提高释放状态可靠性。实现了永磁制动器在高加速度环境下正常工作的功能。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。在附图中：
[0017]图1为现有技术的轴向永磁制动器的剖视图；
[0018]图2为现有技术的纵向永磁制动器的剖视图；
[0019]图3是永磁体的充磁方向示意图；3a为永磁体轴向充磁，3b为永磁体径向充磁；
[0020]图4是本公开实施例一种永磁制动器的三维模型图；
[0021]图5是本公开实施例一种永磁制动器的剖视图；
[0022]图6是本公开实施例一种永磁制动器的制动状态磁路示意图；
[0023]图7是本公开实施例一种永磁制动器的释放状态磁路示意图。
[0024]图中：1
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外支架；2
‑
永磁体；3
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内挡环；4
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内支架；5
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线圈；6
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压盘；7
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衔铁；8
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轴套；9
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弹簧；10
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软磁支架；11
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转子；12
‑
定子。
具体实施方式
[0025]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本公开进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0026]下面将参照附图清楚、完整地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
[0027]永磁制动器依靠永磁体磁通产生吸引金属衔铁与支架的压力，由金属衔铁与支架摩擦实现制动。线圈通电后抵消永磁体的磁场，在转子膜片弹簧的作用下使衔铁与支架分离实现制动力矩释放。
[0028]如图1所示，一种轴向永磁式制动器的剖视图，采用了一块轴向充磁的环型永磁体实现励磁，支架10支撑线圈5，且支架10与衔铁7构成了导磁回路。
[0029]如图2所示，一种径向永磁式制动器的剖视图，采用了径向充磁的环形永磁体实现励磁，支架10包围线圈5与衔铁7构成导磁回路。
[0030]上述技术分别为轴向永磁和径向永磁两种形式。二者的区别主要体现在：永磁体距离摩擦面的距离和摩擦面半径。轴向永磁式制动器的永磁体距离摩擦面较远，对避免摩擦面热量对永磁体特性影响有利；径向永磁式制动器摩擦面半径较大，在相同衔铁压力，可产生更大的制动转矩。
[0031]永磁制动器在航空航天领域应用，通常需要承受冲击和过载等高加速度环境，如
加速度达到40～60g(此处的g表示重力加速度常取值9.8m/s2)。在永磁制动器释放状态，衔铁高速旋转，一旦在轴向高加速度作用下，衔铁与软磁支架发生摩擦，制动器将快速磨损和发热，导致制动器早期失效，即永磁制动器的寿命将会严重缩短，过早的报废。
[0032]图3是永磁体的充磁方向示意图。如图3中a所示，本公开实施例的永磁体采用轴向充磁方式，a中箭头表示永磁体的轴向充磁方向，轴向充磁是沿永磁体的轴向充磁方式。如图3中b所示，b中箭头表示永磁体的径向充磁方向，径向充磁是沿永磁体的径向充磁方式。
[0033]图4是本公开实施例一种永磁制动器的三维模型图。如图4所示，本公开实施例中包括：支架10，用于固定永磁制动器的线圈5；衔铁7，衔铁7与支架10之间设有间隙，支架10与衔铁7构成导磁回路；轴套8，与支架10对应，用于支撑永磁制动器的组件。其中，支架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁制动器，包括：支架(10)，所述支架(10)的材料为导磁材料，用于固定线圈(5)；衔铁(7)，所述衔铁(7)设置于所述支架(10)上部；永磁体(2)，设置于所述支架(10)内部，所述永磁体(2)为轴向充磁结构；压盘(6)，所述压盘(6)的材料为导磁材料，其上设置有径向磁路，所述径向磁路传导的磁场力用于缓冲所述衔铁(7)在高加速环境中的惯性力；线圈(5)通电时，所述支架(10)，衔铁(7)和压盘(6)形成导磁回路，所述导磁回路传导的磁场力与所述永磁体(2)对所述衔铁(7)的吸力相互作用，用于缓冲所述永磁体(2)对所述衔铁(7)的吸力，以实现永磁制动器的释放状态。2.根据权利要求1所述的永磁制动器，其中，还包括：内挡环(3)，所述内挡环(3)设置于所述支架(10)的内部，所述内档环(3)的材料为非导磁材料，所述内档环(3)用于固定永磁体(2)。3.根据权利要求2所述的永磁制动器，其中，所述支架(10)包括外支架(1)、内支架(4)和压盘(6)，所述外支架(1)内侧、内挡环(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱浩，岳强，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：