一種電磁離合制動器的設(shè)計

余文容

摘要：文章對電磁離合制動器的結(jié)構(gòu)及原理進行了詳細的闡述，重點介紹了制動器的電磁設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計要點。

Abstract： The structure and principle of electromagnetic clutch brake are described in detail， and the main points of electromagnetic design and structure design of brake are introduced.

關(guān)鍵詞：離合;制動器;設(shè)計

Key words： clutch;brake;design

中圖分類號：U463.211? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0063-02

0? 引言

在航空電動閥門的使用中，經(jīng)常需要閥門開啟到某個位置然后及時停止，而一般閥門驅(qū)動用的電機均是高速旋轉(zhuǎn)，其斷電后由于慣性很難立刻停止，這也造成了閥門開關(guān)位置精度較差的問題。針對該類閥門，涉及了一款電磁離合制動器，該制動器在系統(tǒng)通電工作時，釋放輸出軸，使電機能自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，制動器抱死電機輸出軸，使電機實現(xiàn)即時停止，保證了閥門開啟位置精度的要求。

1? 電磁離合制動器的機構(gòu)及原理介紹

電磁離合器主要由線圈部件、圓盤部件、殼體、彈簧、制動盤等組成（如圖1）。當(dāng)線圈通電時，在殼體中產(chǎn)生軸向磁場，殼體和圓盤部件均由導(dǎo)磁材料制成，由于磁場作用，圓盤部件壓縮彈簧，和殼體緊密貼合，制動盤處于自由狀態(tài)，可隨電機軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈斷電后，磁場小時，在彈簧的作用下，圓盤部件緊貼制動盤，對制動盤產(chǎn)生壓力，制動盤在摩擦力的作用下停止轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)電機軸的制動。

2? 電磁離合制動器的電磁設(shè)計

2.1 線圈部件繞組參數(shù)計算

2.2 各部位零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.2.1 殼體

電磁離合制動器的殼體一般采用導(dǎo)磁材料，其結(jié)構(gòu)如圖2。

2.2.2 線圈部件

線圈部件主要有漆包線組成，在設(shè)計時應(yīng)充分考慮電磁計算的結(jié)果。（圖3）

2.2.3 圓盤部件

圓盤部件主要由兩部分組成，一部份是導(dǎo)磁材料，其承擔(dān)的主要的作用是在磁場作用下和殼體吸合，一般采用導(dǎo)磁材料;另一部份是摩擦材料，承擔(dān)的主要作用是在斷電狀態(tài)下和制動盤摩擦實現(xiàn)制動，一般采用非金屬摩擦材料。（圖4）

3? 實例驗證

根據(jù)上述方法，設(shè)計了一款電磁離合制動器，其主要性能參數(shù)如下：

額定工作電壓 28VDC? ? 額定工作電流 0.5A

線圈電阻 56Ω? ? ? ? ? ? ?吸合電壓 12VDC

吸合電流 0.21A? ? ? ? ? ?制動力矩 480mNm

4? 結(jié)束語

電磁離合制動設(shè)計過程中，針對不同電機和結(jié)構(gòu)，設(shè)計師在具體設(shè)計中，還需考慮圓盤部件的固定、彈簧的選擇等問題，有些特殊的產(chǎn)品還需考核制動器的吸合合釋放時間，從而實現(xiàn)閥門制動的即時性。

參考文獻：

[1]向世凡.介紹一種電磁離合制動器[J].機械，1987（06）.

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