[發明專利]一種高制動轉矩密度永磁式制動器

有效

• 申請號: 201610926279.5
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108019447B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 胡小飛;崔佩娟;王毅;吳昊;劉偉
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F16D65/14
• 分類號: F16D65/14;F16D121/20
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種高制動轉矩密度永磁式制動器，包括定子(1)和轉子(2)，其特征在于：定子(1)固定在機構的靜止部位，轉子(2)安裝在機構輸出軸上，定子(1)、轉子(2)依靠磁吸合力貼合在一起，定子(1)、轉子(2)之間的安裝氣隙控制在一定范圍內；其中，

所述定子(1)包括后導磁環(3)、前導磁環(4)、線圈(5)、線圈骨架(6)、永磁體(7)、隔磁片(8)、連接件(9)；前導磁環(4)和后導磁環(3)通過連接件(9)固定連接，后導磁環(3)和前導磁環(4)之間設有隔磁環(8)隔開一定的氣隙；線圈(5)繞制在線圈骨架(6)上，安裝在前導磁環(4)和后導磁環(3)形成的環形封閉式腔體內；永磁體(7)粘接在前導磁環(4)和后導磁環(3)之間，粘接好后用膠粘劑將縫隙填實；所述線圈骨架(6)用耐高溫絕緣復合材料制成的；所述隔磁片(8)和連接件(9)為不導磁材料，以免線圈(5)磁回路飽和；

所述轉子(2)包括銜鐵(10)、轉子輪轂(11)、扇形片簧(12)、鉚釘(13)；扇形片簧(12)的一端通過鉚釘(13)連接固定在銜鐵(10)上，另一端通過鉚釘(13)連接固定在轉子輪轂(11)上；所述轉子輪轂(11)凹槽為扇形片簧(12)預留有一定的拉伸空間，控制凹槽的深度使得拉伸狀態的扇形片簧(12)具備一定的預拉力，將銜鐵(10)貼合于轉子輪轂(11)上；所述轉子(2)包含多片扇形片簧(12)，制動器解鎖時，扇形片簧(12)產生的彈簧力使得轉子(2)的銜鐵(10)與定子(1)分離復位。

2.根據權利要求1所述的一種高制動轉矩密度永磁式制動器，其特征在于：所述永磁體(7)為徑向充磁的環形結構或者為構成環狀的多塊平行充磁的瓦片形結構，材料為耐高溫釤鈷稀土永磁體；永磁體(7)安裝在前導磁環(4)和后導磁環(3)之間完全貼合，用膠粘劑將縫隙填實，防止多余物進入制動器內部。

3.根據權利要求1所述的一種高制動轉矩密度永磁式制動器，其特征在于：所述前導磁環(4)、后導磁環(3)，以及由隔磁環(8)形成的氣隙，通過銜鐵(10)構成了線圈(5)的一個磁回路；前導磁環(4)、后導磁環(3)、永磁體(7)，通過銜鐵(10)構成了永磁體(7)的一個磁回路；制動器執行解鎖時線圈(5)通電磁回路中的前導磁環(4)、后導磁環(3)中部分進入材料的磁場飽和區域，線圈通過磁回路產生的電磁場可以在電源電壓和環境溫度較寬的范圍內抵消永磁體通過磁回路產生的永磁場。

4.根據權利要求1所述的一種高制動轉矩密度永磁式制動器，其特征在于：所述前導磁環(3)、后導磁環(4)以及銜鐵(10)均采用具備高飽和磁通密度和磁導率的軟磁金屬材料；制動器制動時，永磁場作用下的前導磁環(3)、后導磁環(4)與銜鐵(10)相接觸部位處于飽和狀態下的永磁力較大，制動器制動轉矩高。

5.根據權利要求1所述的一種高制動轉矩密度永磁式制動器，其特征在于：所述前導磁環(4)、后導磁環(3)以及銜鐵(10)的摩擦表面進行氮化處理，且不損害其高導磁工作性能，提高前導磁環(4)、后導磁環(3)以及銜鐵(10)摩擦表面的材料硬度，具備優異的摩擦性能，制動磨損小。