[發明專利]一種止動抱閘機構

有效

• 申請號: 201811524271.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109386557B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 徐凱;董天來;熊科;孫祎
• 申請（專利權）人: 北京術銳技術有限公司
• 主分類號: F16D27/10
• 分類號: F16D27/10;F16D27/14;F16D69/04;F16D121/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;謝斌

本發明涉及一種止動抱閘機構，包括摩擦片模塊、電磁鐵模塊和導向壓緊結構；摩擦片模塊疊放在交叉滾子軸承上并與交叉滾子軸承構成旋轉副，電磁鐵模塊通過導向壓緊結構設置在摩擦片模塊上；在斷電狀態下，電磁鐵模塊對摩擦片模塊產生電磁吸合力，導向壓緊機構將電磁吸合力轉化為施加于摩擦片模塊上的正壓力，從而使旋轉副產生止動力矩，以維持止動抱閘機構的鎖止狀態；在通電狀態下，電磁鐵模塊消除對摩擦片模塊的電磁吸合力，從而消除旋轉副的止動力矩，以解鎖止動抱閘機構的鎖止狀態。本發明可以使電磁鐵模塊的最大吸合力轉化為摩擦片模塊的壓緊力，提升摩擦片的止動性能，相比較于現有止動抱閘使用的彈簧壓緊，壓緊力提高5倍左右。

技術領域

本發明涉及一種抱閘，尤其涉及一種使用電磁鐵和多片層關節的止動抱閘機構。

背景技術

眾所周知，沿軸旋轉運動機構的鎖止是一個非常普遍的機械問題。為了實現旋轉運動機構穩定可控的快速鎖止與釋放，電磁鐵驅動的止動抱閘廣泛應用于各種機械設備中。

如圖1所示，為確保抱閘鎖止的穩定性，現有電磁鐵驅動的止動抱閘一般使用彈簧904壓緊鎖止與電磁鐵905吸合釋放的原理，即利用彈簧904的預緊力將與轉軸連接的摩擦片902壓緊在與基座906連接的摩擦片901上，依靠摩擦片901/902在壓緊后產生的摩擦力維持鎖止狀態；電磁鐵905則提供的吸合力把對吸鐵塊903吸下，用于抵抗彈簧904的預緊力，從而釋放鎖緊的摩擦片901/902。由于摩擦片901/902的壓緊與釋放需要行程，因此電磁鐵905的吸合也必須提供相同或更大的行程才能將抱閘從鎖緊狀態下釋放。根據電磁鐵的負載曲線，當電磁鐵905與對吸鐵塊903之間的距離為零時，電磁鐵905與對吸鐵塊903之間的吸引力達到最大值，隨著對吸鐵塊903與電磁鐵905的距離增加，吸合力呈指數衰減。綜合以上描述可知，彈簧904的預緊力遠小于電磁鐵905吸合時的吸引力，因此如果使用電磁吸合時的吸引力作為摩擦片之間的壓緊力，止動抱閘的鎖止性能將大幅提升。

此外，為提升抱閘鎖止時的鎖止力矩，大多數止動抱閘的摩擦片有兩種結構：第一種為多片層結構，即使用多組摩擦片交錯排列來提高抱閘的鎖止性能，止動抱閘鎖止時鎖止力矩與摩擦片片層數量成正比例關系，由于摩擦片較為厚重，3-5組的摩擦片對于摩擦力的提升不明顯，如果增加至10組以上的摩擦片往往存在結構笨重、抱閘剛性降低等問題；第二種為齒形結構，即在摩擦片的表面增加凹凸不平的齒形，抱閘鎖止時齒形結構相互嵌入可以增加鎖止性能，由于機械加工精度的限制，無法做到鎖止于任意位置。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種使用電磁鐵和多片層關節的止動抱閘機構。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種止動抱閘機構，包括摩擦片模塊、電磁鐵模塊和導向壓緊結構；所述摩擦片模塊疊放在交叉滾子軸承上并與所述交叉滾子軸承構成旋轉副，所述電磁鐵模塊通過所述導向壓緊結構設置在所述摩擦片模塊上；

在斷電狀態下，所述電磁鐵模塊對所述摩擦片模塊產生電磁吸合力，所述導向壓緊機構將所述電磁鐵模塊與所述摩擦片模塊之間電磁吸合力轉化為施加于所述摩擦片模塊上的正壓力，從而使所述摩擦片模塊與所述交叉滾子軸承的旋轉副之間產生止動力矩，以維持止動抱閘機構的鎖止狀態；

在通電狀態下，所述電磁鐵模塊消除對所述摩擦片模塊的電磁吸合力，從而消除所述摩擦片模塊與所述交叉滾子軸承的旋轉副之間的止動力矩，以解鎖止動抱閘機構的鎖止狀態。

所述的止動抱閘機構，優選的，所述摩擦片模塊包括至少一層摩擦片機構，每層所述摩擦片機構包括：轉子摩擦組件，主要由轉子摩擦片、轉子間隔片和轉子墊片交錯層疊組成，所述轉子摩擦組件固定連接在所述交叉滾子軸承的內圈上以形成所述旋轉副的轉子；定子摩擦組件，主要由定子摩擦片和定子間隔片交錯層疊組成，所述定子摩擦組件固定連接在交叉滾子軸承的外圈上以形成所述旋轉副的定子；所述定子摩擦片與所述轉子摩擦片在所述交叉滾子軸承的外圈處具有重疊區域，所述重疊區域形成壓緊區，在所述壓緊區處所述定子摩擦片與所述轉子摩擦片交錯排列。