[发明专利]一种基于弹簧内力补偿的低功耗永磁制动器

说明书

本发明提出了一种基于弹簧内力补偿的低功耗永磁制动器，在制动器内部设置多组线性压缩弹簧，利用其工作时产生的压缩弹力，起到内力补偿的作用，使运动机构在需要制动器脱开，运动机构可以自由运动时，借助多组线性压缩弹簧提供的内部补偿力，制动器的脱开驱动系统只需要较小的驱动力，即可控制制动器的摩擦面与运动机构的运动部分脱开，解决了传统永磁制动器在控制实现摩擦片脱开运动机构时需要对其施加相对较大驱动力的问题，减少了制动器的驱动能耗和发热量。

技术领域

本发明属于机构制动器技术领域，特别涉及一种基于弹簧内力补偿的低功耗永磁制动器。

背景技术

制动装置用于在两个相对运动的机构中起到减速和阻止机构相对运动的作用。制动装置可以在需要实现运动机构间的相对静止状态时提供制动作用力，而在需要实现运动机构间的相对自由状态时，制动装置可以释放，使两个运动机构可以自由的运动。

随着机构制动器设计技术的不断进步，稳定、可靠、低功耗的制动装置越来越成为研究人员追求的目标。传统的运动机构制动技术都采用摩擦制动原理，利用永磁铁力、电磁力或者弹簧压力，使制动器与运动机构间压合产生摩擦力，达到制动作用。在释放制动装置时，一般都采用电磁原理，对制动装置内部电磁线圈通电，产生反向电磁力，克服永磁铁吸附力或者弹簧的压力，使制动装置与运动机构脱离，从而使机构可以自由运动。

为了保证两个相对运动的机构可以自由的运动，制动装置需要工作在稳定的脱离释放状态，不仅需要较大的驱动电流实现制动装置的脱离，而且脱离后需要持续对制动器的线圈通电，增加了制动器机构的功耗和发热量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于弹簧内力补偿的低功耗永磁制动器，解决现有技术中传统永磁式、电磁式失电制动器通电脱离时能量消耗大的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种基于弹簧内力补偿的低功耗永磁制动器，所述永磁制动器包括吸附单元10、两个电磁铁6、四个弹性系数不等的线性弹簧13和摩擦块9；所述永磁制动器还包括安装板4、两个直线轴承8、两个导向柱5、两个拉簧11、四个弹簧拉杆12、两个电磁铁安装沉头螺钉7以及两个制动器安装螺钉14；所述安装板4通过两个制动器安装螺钉14连接固定于外部的静止机构1上；所述两个电磁铁6由两个电磁铁安装沉头螺钉7固定于安装板4上；所述两个导向柱5由螺纹连接固定于安装板4上，两个直线轴承8内圈分别与两个导向柱5配合连接；所述摩擦块9通过通孔与两个直线轴承8配合连接；所述四个弹簧拉杆12用于安装连接两个拉簧11，所述两个拉簧11通过弹簧拉杆12连接在安装板4与摩擦块9之间；所述四个弹性系数不等的线性弹簧13的一端通过盲孔9-6与摩擦块9配合连接，另一端通过弹簧柱10-9与吸附单元10相连；所述吸附单元10通过通孔与摩擦块9相连。

进一步地，所述吸附单元10包括永磁铁环10-1、铁心10-3、线圈架10-4、铜线圈10-5、磁轭10-6、两个助力吸附块10-7、四个弹簧柱10-9、两个助力吸附块安装螺母10-8以及四个弹簧柱挡圈10-2；所述铁心10-3上套有永磁铁环10-1，在永磁铁环10-1外部套有线圈架10-4，铜线圈10-5缠绕在线圈架10-4上；所述铁心10-3通过其上端螺纹与磁轭10-6的中间螺纹孔连接；所述两个助力吸附块10-7通过两个助力吸附块安装螺母10-8固定在磁轭10-6的两侧；所述四个弹簧柱10-9通过四个弹簧柱挡圈10-2固定在磁轭10-6的四个角上。

进一步地，所述摩擦块9上共有5个通孔，即通孔一9-1、通孔二9-2、通孔三9-3、通孔四9-4和通孔五9-5,4个盲孔9-6，其中，通孔一9-1和通孔二9-2分别与两个直线轴承8配合连接；所述摩擦块9的4个盲孔9-6中都放置一个线性弹簧；所述吸附单元10穿过摩擦块9中间的通孔五9-5。