鼓式電磁製動器的製作方法

2023-06-08 06:09:11 2

專利名稱：鼓式電磁製動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁製動器，尤其涉及一種用於無齒輪永磁同步曳引 機的鼓式電磁製動器。
技術背景現有的鼓式電磁製動器如圖25所示(並結合圖26 29)。其中，制 動臂1上設有制動片2、制動臂突起部20、制動彈簧4，電磁鐵5包括固 定鐵心6、勵磁線圈7、銜鐵8。制動臂1可繞支點10轉動，支點10設 置在固定部件(圖中未示)上，固定鐵心6固定在固定部件上，彈簧導向 杆11穿過制動彈簧4固定在固定鐵心6或固定部件上，銜鐵8上設有銜 鐵突起部8b。在電磁鐵5中，勵磁線圈7設有與銜鐵8相對置的孔7a， 該孔7a與銜鐵8之間設有第一襯套17，第一襯套17在其長度方向的兩 端與固定鐵心6機械固定。制動臂突起部20設有平面部20a，銜鐵突起 部8b設有平面部8c，制動器在抱閘狀態時，制動臂突起部20與銜鐵突 起部8b為平面接觸，接觸部分為20a、 8c。當勵磁線圈7通電時，銜鐵8和固定鐵心6之間的電磁力抵抗制動彈 簧4的壓緊力，銜鐵8的磁吸附面8a被吸至固定鐵心6的磁吸附面6a 上，銜鐵突起部8b在銜鐵8長度方向上向外推動制動臂突起部20，制動 臂1繞支點10順時針旋轉，使制動片2從制動圓筒12的外圓周制動面 12a脫離，產生抱閘間隙13，實現制動器的松閘動作。當勵磁線圈7斷電時，銜鐵8和固定鐵心6之間的電磁力消失，制動 彈簧4的壓緊力使制動臂1繞支點10逆時針轉動，將制動片2壓緊在制 動圓筒12的外圓周制動面12a上，同時制動臂突起部20在銜鐵8長度方 向上推動銜鐵突起部8b，使銜鐵8的磁吸附面8a離開固定鐵心6的磁吸 附面6a,產生磁氣隙14，實現制動器的抱閘動作。該鼓式電磁製動器存在以下缺陷和不足1、 制動器進行松閘動作時，銜鐵突起部8b在銜鐵8長度方向上推動 制動臂突起部20，制動臂突起部20隨制動臂1 一起繞支點10順時針旋 轉。制動臂突起部20的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向上的移動， 又有在與銜鐵8長度方向的相垂直方向上的移動。而銜鐵8及銜鐵突起部 8b在第一襯套17的導向下僅能在銜鐵8長度方向上進行移動，則制動臂 突起部20與銜鐵突起部8b在與銜鐵8長度方向的相垂直方向上產生相對 移動，該移動在制動臂突起部20和銜鐵突起部8b之間產生在與銜鐵8 長度方向的相垂直方向上的摩擦力。該摩擦力一方面加速銜鐵突起部8b 與制動臂突起部20接觸部分8c、 20a的磨損，另一方面加速銜鐵8與第 一襯套17接觸部分8g、 17a的磨損，以及加速銜鐵8與固定鐵心6接觸 部分8e、 6b的磨損。2、 制動器動作時，制動臂突起部20與銜鐵突起部8b在與銜鐵8長 度方向的相垂直方向上的相對移動為線接觸。較小的接觸面積加速銜鐵突 起部8b與制動臂突起部20接觸部分8c、 20a的磨損，甚至會導致在銜鐵 突起部8b的接觸部分8c上形成凹坑。該凹坑阻礙銜鐵突起部8b與制動 臂突起部20之間在與銜鐵8長度方向的相垂直方向上的相對移動，從而在銜鐵突起部8b與制動臂突起部20之間形成較大的阻應力。該阻應力一 方面加速銜鐵突起部8b與制動臂突起部20接觸部分8c、 20a的磨損，另 一方面加速銜鐵8與第一襯套17接觸部分8g、 17a的磨損，以及加速銜 鐵8與固定鐵心6接觸部分8e、 6b的磨損。上述存在的這些缺陷和不足，都會降低制動器的動作性能、縮短制動 器的工作壽命，降低制動器動作的穩定性和可靠性。發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種鼓式電磁製動器,能夠降低制動 器動作時零部件的磨損，提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命， 提高制動器動作的穩定性和可靠性。為解決上述技術問題，本發明的鼓式電磁製動器，包括繞支點轉動 的制動臂；設置在制動臂上的制動片；對制動臂施加作用力的制動彈簧； 松閘用的電磁鐵，其具有固定鐵心、勵磁線圈、銜鐵；其中，制動臂上設 有制動臂突起部，銜鐵上設有銜鐵突起部，制動臂突起部和銜鐵突起部之 間設有面接觸的球面座。採用本發明的鼓式電磁製動器，在制動器進行松閘動作時，設置在制 動臂突起部和銜鐵突起部之間的球面座進行相對轉動，這樣能夠減小制動 臂突起部與銜鐵突起部之間因相對移動產生的摩擦力。同時，球面座與銜 鐵突起部之間的相對運動為面接觸，球面座與制動臂突起部之間的相對運 動也為面接觸，均具有較大的接觸面積，這樣能夠進一步減小制動臂突起 部與銜鐵突起部之間因相對移動產生的磨損，從而避免在銜鐵突起部上形 成凹坑而產生的阻應力，減少電磁鐵中零部件的磨損，有利於提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動作的穩定性和可靠性。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明 圖1是本發明實施方式1的主剖視圖；圖2是圖1所示的制動器在抱閘狀態時電磁鐵附近的放大剖視圖； 圖3是圖1所示的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大剖視圖； 圖4是圖1所示的制動器在松閘狀態時電磁鐵附近的放大剖視圖； 圖5是圖1所示的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大剖視圖； 圖6是本發明實施方式1中球面座的結構圖；圖7是本發明實施方式2的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大剖 視圖；圖8是本發明實施方式2的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大剖 視圖；圖9是本發明實施方式2中球面座的結構圖；圖10是本發明實施方式3的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖11是本發明實施方式3的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖12是本發明實施方式4的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖13是本發明實施方式4的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖14是本發明實施方式5的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖15是本發明實施方式5的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖16是本發明實施方式5中球面座的結構圖；圖17是本發明實施方式6的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖18是本發明實施方式6的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖19是本發明實施方式7的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖20是本發明實施方式7的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖21是本發明實施方式7中球面座的結構圖；圖22是本發明實施方式8的制動器在抱閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖23是本發明實施方式8的制動器在松閘狀態時球面座附近的放大 剖視圖；圖24是本發明實施方式8中球面座的結構圖； 圖25是現有的鼓式電磁製動器的主剖視圖；圖26是圖25所示的制動器在抱閘狀態時電磁鐵附近的放大剖視圖； 圖27是圖25所示的制動器在抱閘狀態時銜鐵突起部附近的放大剖視圖；圖28是圖25所示的制動器在松閘狀態時電磁鐵附近的放大剖視圖； 圖29是圖25所示的制動器在松閘狀態時銜鐵突起部附近的放大剖視圖。
具體實施方式
實施方式l如圖l所示(並結合圖2 6)，本發明的鼓式電磁製動器包括制動 臂l、制動片2、制動彈簧4，電磁鐵5。電磁鐵5包括固定鐵心6、勵 磁線圈7、銜鐵8。制動臂1上設有制動臂突起部3，銜鐵8上設有銜鐵 突起部8b，制動臂突起部3和銜鐵突起部8b之間設有球面座15。球面座15設有凹球面部15a，制動臂突起部3設有凸球面部3a，球 面座15與制動臂突起部3為球面接觸，接觸部分為15a、 3a。球面座15 設有平面部15b，銜鐵突起部8b設有平面部8c，球面座15與銜鐵突起部 8b為平面接觸，接觸部分為15b、 8c。參見圖6，球面座15在其長度方向上設有多個通孔15c，在通孔15c 中設有固體潤滑材料。制動臂1可繞支點IO轉動，支點IO設置在固定部件(圖中未示)上， 固定鐵心6固定在固定部件上，彈簧導向杆11穿過制動彈簧4固定在固 定鐵心6或固定部件上。電磁鐵5中，固定鐵心6設有與銜鐵8相對置的孔6c，該孔6c與銜 鐵8之間設有第二襯套9，固定鐵心6還設有與銜鐵突起部8b相對置的 孔6d，該孔6d與銜鐵突起部8b之間設有第三襯套16。這種襯套布置方式有利於銜鐵動作時的導向和定位，同時方便電磁鐵零部件的裝配和調 整。
在制動器進行松閘動作時，銜鐵突起部8b在銜鐵8長度方向上推動 球面座15,球面座15推動制動臂突起部3，制動臂突起部3隨制動臂1 一起繞支點10順時針旋轉。制動臂突起部3的動作可分解為，既有在銜 鐵8長度方向上的移動，又有在與銜鐵8長度方向的相垂直方向上的移動。 球面座15的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向上的移動，又有在與 銜鐵8長度方向的相垂直方向上相對銜鐵突起部8b的移動，還有在以制 動臂突起部3的凸球面部3a的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對 制動臂突起部3的轉動。這樣能夠減小制動臂突起部3與銜鐵突起部8b 之間因相對移動產生的摩擦力。
球面座15與銜鐵突起部8b的相對移動為平面接觸，球面座15與制 動臂突起部3的相對轉動為球面接觸，平面接觸和球面接觸均具有較大的 接觸面積，而且在球面座15的通孔15c中設置的固體潤滑材料，在制動 器動作時，能在球面接觸部分15a和3a之間、平面接觸部分15b和8c 之間持續保持良好的潤滑作用。這樣能夠進一步減小制動臂突起部3與銜 鐵突起部8b之間因相對移動產生的磨損，從而避免在銜鐵突起部8b上形 成凹坑而產生的阻應力。
同時，與所述的電磁鐵5中的襯套布置方式相結合，這些都有利於減 小制動臂突起部3與銜鐵突起部8b之間的磨損、減少銜鐵8與第二襯套 9接觸部分8d、 9a的磨損、減少銜鐵突起部8b與第三襯套16接觸部分 8f、 16a的磨損、減小銜鐵8與固定鐵心6接觸部分8e、 6b的磨損，從而提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動作的穩 定性和可靠性。 實施方式2如圖7所示(並結合圖8 9)，球面座18設有凸球面部18a，制動臂 突起部19設有凹球面部19a，球面座18與制動臂突起部19為球面接觸， 接觸部分為18a、 19a。球面座18設有平面部18b，銜鐵突起部8b設有平 面部8c，球面座18與銜鐵突起部8b為平面接觸，接觸部分為18b、 8c。 球面座18在其長度方向上設有多個通孔18c，在通孔18c中設有固體潤 滑材料。制動器動作時，球面座18的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向 上的移動，又有在與銜鐵8長度方向的相垂直方向上相對銜鐵突起部8b 的移動，還有在以制動臂突起部19的凸球面部19a的球心為中心、球半 徑為半徑的方向上相對制動臂突起部19的轉動。球面座18的通孔18c 中設置的固體潤滑材料，在制動器動作時，能在球面接觸部分18a和19a 之間、平面接觸部分18b和8c之間持續保持良好的潤滑作用。這些都有 利於提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動作的 穩定性和可靠性。實施方式2的其它結構與實施方式1相同。實施方式3如圖10所示(並結合圖ll),球面座15設有平面部15b，制動臂突 起部20設有平面部20a，球面座15與制動臂突起部20為平面接觸，接 觸部分為15b、 20a。球面座15設有凹球面部15a，銜鐵突起部8h設有凸 球面部8i，球面座15與銜鐵突起部8h為球面接觸，接觸部分為15a、 8i。球面座15在其長度方向上設有多個通孔15c，在通孔15c中設有固體潤 滑材料。制動器動作時，球面座15的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向上的移動，又有在與制動臂突起部20長度方向的相垂直方向上相對制動臂突起部20的移動，還有在以銜鐵突起部8h的凸球面部8i的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對銜鐵突起部8h的轉動。球面座15的通孔15c中設置的固體潤滑材料，在制動器動作時，能在球面接觸部分15a和8i之間、平面接觸部分15b和20a之間持續保持良好的潤滑作用。這些都有利於提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動 作的穩、定'吐宋口"^意'吐-免施卡^ 3的甘亡娃始i^企施卡^ i站目實施方式4如圖12所示(並結合圖13)，球面座18設有平面部18b，制動臂突 起部20設有平面部20a，球面座18與制動臂突起部20為平面接觸，接 觸部分為18b、 20a。球面座18設有凸球面部18a，銜鐵突起部8j設有凹 球面部8k，球面座18與銜鐵突起部8j為球面接觸，接觸部分為18a、 8k。 球面座18在其長度方向上設有多個通孔18c，在通孔18c中設有固體潤 滑材料。制動器動作時，球面座18的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向 上的移動，又有在與制動臂突起部20長度方向的相垂直方向上相對制動 臂突起部20的移動，還有在以銜鐵突起部8j的凹球面部8k的球心為中 心、球半徑為半徑的方向上相對銜鐵突起部8j的轉動。球面座18的通孔 18c中設置的固體潤滑材料，在制動器動作時，能在球面接觸部分18a和8k之間、平面接觸部分18b和20a之間持續保持良好的潤滑作用。這些 都有利於提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動 作的穩定性和可靠性。實施方式4的其它結構與實施方式1相同。 實施方式5如圖14所示(並結合圖15 16)，球面座21設有凹球面部21a，制 動臂突起部3設有凸球面部3a，球面座21與制動臂突起部3為球面接觸， 接觸部分為21a、 3a。球面座21設有凸球面部21b，銜鐵突起部8j設有 凹球面部8k，球面座21與銜鐵突起部8j為球面接觸，接觸部分為21b、 8k。球面座21在其長度方向上設有多個通孔21c，在通孔21c中設有固 體潤滑材料。制動器動作時，球面座21的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向 上的移動，又有在以制動臂突起部3的凸球面部3a的球心為中心、球半 徑為半徑的方向上相對制動臂突起部3的轉動，還有在以銜鐵突起部8j 的凹球面部8k的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對銜鐵突起部8j 的轉動。球面座21的通孔21c中設置的固體潤滑材料，在制動器動作時， 能在球面接觸部分21b和8k之間、球面接觸部分21a和3a之間持續保持 良好的潤滑作用。這些都有利於提高制動器的動作性能，延長制動器的工 作壽命，提高制動器動作的穩定性和可靠性。實施方式5的其它結構與實 施方式1相同。實施方式6如圖17所示(並結合圖18)，球面座21設有凸球面部21b，制動臂 突起部19設有凹球面部19a，球面座21與制動臂突起部19為球面接觸，接觸部分為21b、 19a。球面座21設有凹球面部21a，銜鐵突起部8h設有 凸球面部8i，球面座21與銜鐵突起部8h為球面接觸，接觸部分為21a、 8i。球面座21在其長度方向上設有多個通孔21c，在通孔21c中設有固 體潤滑材料。制動器動作時，球面座21的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向 上的移動，又有在以制動臂突起部19的凹球面部19a的球心為中心、球 半徑為半徑的方向上相對制動臂突起部19的轉動，還有在以銜鐵突起部 8h的凸球面部8i的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對銜鐵突起部 8h的轉動。球面座21的通孔21c中設置的固體潤滑材料，在制動器動作 時，能在球面接觸部分21a和8i之間、球面接觸部分21b和19a之間持 續保持良好的潤滑作用。這些都有利於提高制動器的動作性能，延長制動 器的工作壽命，提高制動器動作的穩定性和可靠性。實施方式6的其它結 構與實施方式l相同。實施方式7如圖19所示(並結合圖20 21)，球面座22設有凹球面部22a，制 動臂突起部3設有凸球面部3a，球面座22與制動臂突起部3為球面接觸， 接觸部分為22a、 3a。球面座22設有凹球面部22b，銜鐵突起部8h設有 凸球面部8i，球面座22與銜鐵突起部8h為球面接觸，接觸部分為22b、 8i。球面座22在其長度方向上設有多個通孔22c，在通孔22c中設有固 體潤滑材料。制動器動作時，球面座22的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向 上的移動，又有在以制動臂突起部3的凸球面部3a的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對制動臂突起部3的轉動，還有在以銜鐵突起部8h 的凸球面部8i的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對銜鐵突起部8h 的轉動。球面座22的通孔22c中設置的固體潤滑材料，在制動器動作時， 能在球面接觸部分22b和8i之間、球面接觸部分22a和3a之間持續保持 良好的潤滑作用。這些都有利於提高制動器的動作性能，延長制動器的工 作壽命，提高制動器動作的穩定性和可靠性。實施方式7的其它結構與實 施方式1相同。 實施方式8如圖22所示(並結合圖23 24)，球面座23設有凸球面部23a，制 動臂突起部19設有凹球面部19a，球面座23與制動臂突起部19為球面 接觸，接觸部分為23a、 19a。球面座23設有凸球面部23b，銜鐵突起部 8j設有凹球面部8j，球面座23與銜鐵突起部8j為球面接觸，接觸部分 為23b、 8k。球面座23在其長度方向上設有多個通孔23c，在通孔23c 中設有固體潤滑材料。制動器動作時，球面座23的動作可分解為，既有在銜鐵8長度方向 上的移動，又有在以制動臂突起部19的凹球面部19a的球心為中心、球 半徑為半徑的方向上相對制動臂突起部19的轉動，還有在以銜鐵突起部 8j的凹球面部8k的球心為中心、球半徑為半徑的方向上相對銜鐵突起部 8j的轉動。球面座23的通孔23c中設置的固體潤滑材料，在制動器動作 時，能在球面接觸部分23b和8k之間、球面接觸部分23a和19a之間持 續保持良好的潤滑作用。這些都有利於提高制動器的動作性能，延長制動 器的工作壽命，提高制動器動作的穩定性和可靠性。實施方式8的其它結構與實施方式l相同。在本發明的實施方式中，鼓式電磁製動器的基本動作包括松閘動作和 抱閘動作。再參見圖l，松閘動作的原理是，當勵磁線圈7通電時，銜鐵8和固定鐵心6之間的電磁力抵抗制動彈簧4的壓緊力，銜鐵8的磁吸附 面8a被吸至固定鐵心6的磁吸附面6a上，銜鐵突起部8b在銜鐵8長度 方向上推動球面座15，球面座15推動制動臂突起部3，制動臂突起部3 隨制動臂1 一起繞支點10順時針旋轉，使制動片2從制動圓筒12的外圓 周制動面12a脫離，產生抱閘間隙13,實現制動器的松閘動作。抱閘動 作的原理是，當勵磁線圈7斷電時，銜鐵8和固定鐵心6之間的電磁力消 失，制動彈簧4的壓緊力使制動臂1繞支點10逆時針轉動，將制動片2 壓緊在制動圓筒12的外圓周制動面12a上，同時制動臂突起部3推動球 面座15，球面座15在銜鐵8長度方向上推動銜鐵突起部8b，使銜鐵8 的磁吸附面8a離開固定鐵心6的磁吸附面6a，產生磁氣隙14,實現制動 器的抱閘動作。在本發明的實施方式中，所述的制動器可降低制動器動作時零部件的 磨損，提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動作 的穩定性和可靠性，可以作為電梯曳引機，尤其是無齒輪永磁同步曳引機 中的制動器使用，也可以適用於圖1 圖24所示類型的制動器裝置以外 的各種類型的制動器裝置。
權利要求
1、一種鼓式電磁製動器，包括繞支點轉動的制動臂；設置在所述制動臂上的制動片；對所述制動臂施加作用力的制動彈簧；松閘用的電磁鐵，其具有固定鐵心、勵磁線圈、銜鐵；所述制動臂上設有制動臂突起部，所述銜鐵上設有銜鐵突起部；其特徵在於所述制動臂突起部和所述銜鐵突起部之間設有面接觸的球面座。
2、 如權利要求1所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述球面座 與所述制動臂突起部為球面接觸，所述球面座與所述銜鐵突起部為平面接觸o
3、 如權利要求l所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述球面座 與所述制動臂突起部為平面接觸，所述球面座與所述銜鐵突起部為球面接 觸。
4、 如權利要求l所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述球面座 與所述制動臂突起部為球面接觸，所述球面座與所述銜鐵突起部為球面接 觸。
5、 如權利要求1-4中任何一項所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於 所述球面座在其長度方向上設有多個通孔，在所述通孔中設有固體潤滑材 料。
6、 如權利要求1-4中任何一項所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於 所述固定鐵心設有與所述銜鐵相對置的孔，在該孔與所述銜鐵之間設有襯 套；所述固定鐵心還設有與所述銜鐵突起部相對置的孔，在該孔與所述銜鐵突起部之間設有襯套。
7、 如權利要求5所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述固定鐵 心設有與所述銜鐵相對置的孔，在該孔與所述銜鐵之間設有襯套；所述固 定鐵心還設有與所述銜鐵突起部相對置的孔，在該孔與所述銜鐵突起部之 間設有襯套。
8、 如權利要求2或3所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述球 面座相對制動臂突起部和銜鐵突起部的兩端面中， 一端為平端面，另一端 為凹球端面。
9、 如權利要求2或3所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述球 面座相對制動臂突起部和銜鐵突起部的兩端面中， 一端為平端面，另一端 為凸球端面。
10、 如權利要求4所述的鼓式電磁製動器，其特徵在於所述球面座 相對制動臂突起部和銜鐵突起部的兩端面中， 一端為凹球端面，另一端為 凸球端面，或均為凹球端面，或均為凸球端面。
全文摘要
本發明公開了一種鼓式電磁製動器，包括繞支點轉動的制動臂，設置在制動臂上的制動片，對制動臂施加作用力的制動彈簧，松閘用的電磁鐵，該電磁鐵具有固定鐵心、勵磁線圈、銜鐵。所述制動臂設有制動臂突起部，所述銜鐵設有銜鐵突起部，制動臂突起部和所述銜鐵突起部之間設有面接觸的球面座。採用本發明可降低制動器動作時零部件的磨損，提高制動器的動作性能，延長制動器的工作壽命，提高制動器動作的穩定性和可靠性，可以作為電梯曳引機，尤其是無齒輪永磁同步曳引機中的制動器使用。
文檔編號F16D65/22GK101334078SQ20071004264
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者凱 方, 偉 李 申請人:上海三菱電梯有限公司