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伺服压力机单片大扭矩干式刹车器


技术摘要:
本发明公开了一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器,其包括依次套设于伺服马达的马达轴上的刹车固定座、压力板、刹车主件、气缸、活塞、端盖,刹车固定座与伺服马达的端面固接,刹车固定座的一轴端面设有至少一圈内凹弹簧座,内凹弹簧座内设有刹车弹簧,刹车弹簧与压力  全部
背景技术:
在伺服压力机中,刹车器的作用是当伺服控制系统发生异常需要紧急刹车时,刹 车器启动将伺服控制系统中的伺服马达紧急刹停,避免因伺服控制系统发生异常产生安全 事故。 目前,伺服压力机中常用的刹车器有磁刹车器和多片干式刹车器。磁刹车器由电 磁驱动,电磁铁得电,吸合压力板,使来令片与摩擦片脱开,刹车松开;电磁铁失电,压力板 被弹簧力推动,与摩擦片紧密贴合,产生摩擦力,进入刹车状态。多片干式刹车器由气压驱 动,气缸进气,活塞推动压力板,使来令片与摩擦片脱开,刹车松开;气缸排气,压力板被弹 簧力推动,与摩擦片紧密贴合,产生摩擦力,进入刹车状态。然而,磁刹车器的刹车能力小, 一般刹车扭矩为伺服马达的30%左右,在紧急制动过程中滑移角大,安全性能差;多片干式 刹车器的刹车能力大,但在伺服马达运行过程中,多片摩擦片会相互摩擦,不仅会产生噪 音,而且会产生阻力,从而会降低伺服马达的工作效率。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种伺服压力机单片大扭矩干式刹车器,其刹 车扭矩大、噪音小,且能够有效提高伺服压力机中的伺服马达的运行效率。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种伺服压力机单片大扭矩干式 刹车器,其特征在于:包括依次套设于伺服压力机中的伺服马达的马达轴上的刹车固定座、 压力板、刹车主件、气缸、活塞、端盖,所述的刹车固定座与所述的伺服马达的端面固定连 接,所述的刹车固定座朝向所述的压力板的一轴端面设置有至少一圈均匀分布的内凹弹簧 座,每个所述的内凹弹簧座内设置有一个刹车弹簧,所述的刹车弹簧与所述的压力板朝向 所述的刹车固定座的一轴端面抵接,所述的压力板的外周壁与所述的刹车固定座连接,所 述的刹车主件随所述的伺服马达的马达轴的转动而转动,所述的刹车主件具有摩擦片,所 述的摩擦片位于所述的压力板与所述的气缸之间,所述的气缸与所述的刹车固定座固定连 接,所述的气缸设置有一圈均匀分布的轴向销孔,所述的气缸背向所述的摩擦片的一轴端 面开设有凹腔,所述的端盖连接于所述的凹腔的腔口上形成一个供所述的活塞运动的活塞 腔,所述的活塞活动设置于所述的活塞腔内,所述的活塞的一轴端面上紧贴设置有一圈顶 销,每个所述的顶销穿过一个所述的轴向销孔后与所述的压力板抵接,所述的端盖上开设 有与所述的活塞腔连通的通气通道;进气时,所述的摩擦片与所述的压力板和所述的气缸 之间均保持有间隙;排气时,所述的摩擦片与所述的压力板和所述的气缸之间紧贴产生摩 擦。当伺服压力机正常工作时,空气从通气通道进入,空气推动环形的活塞,环形的活塞通 过顶销推动环形的压力板,使刹车弹簧被压缩,进而使摩擦片与环形的压力板和环形的气 3 CN 111572090 A 说 明 书 2/4 页 缸之间均保持有间隙,此时摩擦片处于完全脱开状态,该刹车器松开,伺服马达高速运转, 环形的刹车主件随伺服马达的马达轴的转动而转动;当伺服压力机发生异常情况时,空气 从通气通道排出,刹车弹簧伸长推动环形的压力板,通过顶销使环形的活塞复位,在刹车弹 簧的作用下摩擦片与环形的压力板和环形的气缸之间紧贴在一起产生摩擦,该刹车器进入 刹车状态,使伺服马达的马达轴不再转动。 所述的刹车固定座朝向所述的压力板的一轴端面设置有两圈所述的内凹弹簧座, 两圈所述的内凹弹簧座的位置错位。设置两圈刹车弹簧使得刹车能力更强,一般情况下刹 车弹簧的数量尽量多,使相邻两个刹车弹簧在互相不影响的情况下间隙最小的情况下能够 设置最大量的刹车弹簧,即使得两圈内凹弹簧座的位置错位,内圈的一个内凹弹簧座位于 外圈的两个相邻的内凹弹簧座之间。 所述的刹车主件由连接座和所述的摩擦片组成,所述的连接座通过张紧套连接于 所述的伺服马达的马达轴上,所述的摩擦片连接于所述的连接座的外周壁上。 所述的摩擦片由一片环形金属片和两片摩擦环形片组成,所述的环形金属片的两 轴端面沿径向方向的外侧部分对称开设有环形缺口,每片所述的摩擦环形片安装于一个所 述的环形缺口内;排气时,朝向所述的压力板一侧的一片所述的摩擦环形片与所述的压力 板紧贴产生摩擦,且朝向所述的气缸一侧的一片所述的摩擦环形片与所述的气缸紧贴产生 摩擦,而所述的环形金属片与所述的压力板和所述的气缸之间互不接触。 所述的连接座的外周壁上沿轴向对称设置有两块环形挡板,所述的环形金属片沿 径向方向的内侧端活动连接于两块所述的环形挡板之间,位于所述的气缸一侧的一块所述 的环形挡板与所述的环形金属片之间设置有用于在进气时确保两片所述的摩擦环形片完 全脱开的间隙保持机构。 所述的间隙保持机构由设置于所述的环形金属片朝向所述的气缸的一轴端面上 的一圈均匀分布的弹簧腔、设置于所述的弹簧腔内的分张弹簧组成,所述的分张弹簧与面 对所述的弹簧腔的一块所述的环形挡板抵接;进气时,所述的分张弹簧伸长使所述的摩擦 环形片与所述的压力板和所述的气缸之间均保持有间隙。进气时,利用分张弹簧伸长使摩 擦片完全脱开,不发生任何摩擦,而排气时,分张弹簧被压缩,不影响摩擦片与压力板和气 缸之间紧贴产生摩擦。 与现有技术相比,本发明的优点在于: 1)当伺服压力机正常工作时,空气从通气通道进入,空气推动活塞,活塞通过顶销 推动压力板,使刹车弹簧被压缩,进而使摩擦片与压力板和气缸之间均保持有间隙,此时摩 擦片处于完全脱开状态,该刹车器松开,伺服马达高速运转,刹车主件随伺服马达的马达轴 的转动而转动;当伺服压力机发生异常情况时,空气从通气通道排出,刹车弹簧伸长推动压 力板,通过顶销使活塞复位,在刹车弹簧的作用下摩擦片与压力板和气缸之间紧贴在一起 产生摩擦,该刹车器进入刹车状态,使伺服马达的马达轴不再转动,由于只采用了一片摩擦 片,因此避免了现有的多片摩擦片相互摩擦产生噪音的现象,大大降低了噪音,同时避免了 现有的多片摩擦片相互摩擦产生阻力的现象,从而大大提升了伺服马达的工作效率。 2)摩擦片用于摩擦的部分即摩擦环形片选择具有较大摩擦系数的摩擦材料,并增 加摩擦片的直径及有效摩擦面积,更大直径的摩擦片可以布置更多的刹车弹簧,增大了刹 车扭矩,这样当发生异常时能够使伺服压力机更迅速地停下来,刹车扭矩大于伺服马达的 4 CN 111572090 A 说 明 书 3/4 页 扭矩,即使伺服马达的控制系统完全失控,该刹车器也能让伺服马达停止转动。 附图说明 图1为本发明的伺服压力机单片大扭矩干式刹车器安装于伺服马达的马达轴上后 的剖视结构示意图; 图2为图1中A部分的放大示意图; 图3为图1中B部分的放大示意图。
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