ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 2006 года по МПК H02K49/00 F16D49/00 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для быстротечного, плавного, индивидуального торможения механизмов с различного рода приводом.

Известен одноколодочный электромагнитный тормоз (патент РФ 2083889, F 16 D 49/00, опубл. 1997 г.). Сущность изобретения состоит в том, что тормоз содержит электромагнит с якорем. Прямолинейные штоки размещены в отверстиях, выполненных в корпусе электромагнита, и соединены с якорем шарнирно, а с тормозной колодкой - жестко. Этим обеспечивается возможность подвода тормозной колодки при втягивании якоря в электромагнит к тормозимому шкиву. Тормоз может быть размещен между ветвями приводного ремня как в направлении продолжения вертикального диаметра тормозимого шкива, так и под углом к нему. Тормоз имеет небольшие габаритные размеры, экономичен и удобен при эксплуатации. Недостатком данного устройства является высокий износ тормозных колодок, а также низкое тормозное усилие.

Известен электромагнитный тормоз (патент РФ 2241874, F 16 D 49/00, опубл. 10.12.2004, бюл. №34). Электромагнитный тормоз содержит электромагнит, тормозные колодки, установленный на валу тормозной барабан, согласно изобретению он снабжен пластинами из магнитотвердого материала, расположенными радиально на тормозном барабане, выполненном из немагнитного материала, а одноименные полюса пластин размещены с разных сторон тормозного барабана, электромагнитным датчиком переключения полярности, датчиком положения хода, датчиком положения педали тормоза реостатного типа, блоком управления, фазоинвертором с регулятором тока, блоком сравнения, причем блок сравнения непосредственно соединен с источником питания, а 1-й вход блока сравнения соединен через фазоинвертор и источник магнитного поля с электромагнитами, помещенными с зазором относительно тормозного барабана, 2-й вход блока сравнения соединен через датчик положения хода с электромагнитным датчиком переключения полярности, взаимодействующим с зубчатым колесом, жестко закрепленным на оси тормозного барабана, при этом число зубьев зубчатого колеса в два раза больше числа пластин из магнитотвердого материала и угол между вершинами соседних зубьев соответствует периоду изменения полярности. Изобретение характеризуется также тем, что тормозной барабан выполнен из немагнитного чугуна, а сила магнитного поля пропорциональна величине перемещения педали тормоза. Недостатком данного устройства является износ тормозных колодок, а также недостаточно высокое тормозное усилие, ограниченное свойствами пластин из магнитотвердого материала.

Техническим результатом изобретения является исключение износа тормозных колодок за счет использования для торможения электромагнитных сил, а также увеличение тормозного усилия.

Технический результат достигается тем, что в электромагнитном тормозе, содержащем установленный на валу тормозной барабан, два электромагнита, установленные по обе стороны тормозного барабана с зазором относительно него, тормозной элемент, источники питания и магнитного поля, согласно изобретению тормозной элемент выполнен в виде тормозной скобы, закрепленной в нижней части корпуса с установленной на ней пассивной обмоткой, соединенной через реактивный элемент с датчиком хода педали тормоза, а тормозной барабан выполнен разъемным из двух частей с установленными радиально в них катушками с намотанными на них несколькими витками проводника, образующего замкнутую электрическую цепь.

Технический результат достигается также тем, что тормозная скоба выполнена из трансформаторного железа.

Технический результат достигается также тем, что проводник, образующий замкнутую электрическую цепь, выполнен с термостойкой изоляцией.

Технический результат достигается также тем, что катушки с сердечниками выполнены с термостойкой изоляцией.

Технический результат достигается также тем, что в качестве источника питания используют источник переменного тока с трансформатором.

Технический результат достигается также тем, что в качестве источника питания используют источник постоянного тока с реостатом.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет исключить износ тормозных колодок за счет использования для торможения электромагнитных сил, а также увеличить тормозное усилие.

Электромагнитный тормоз поясняется чертежами, на фиг.1 изображена общая схема устройства, на фиг.2 изображено устройство, разрез А-А, где:

1 - тормозной барабан, выполненный разъемным из двух частей;

2 - подшипники;

3 - электромагниты;

4 - катушки с сердечниками;

5 - вал;

6 - шпильки;

7 - тормозная скоба, например, из трансформаторного железа;

8 - корпус;

9 - источник магнитного поля, например управляющая обмотка;

10 - проводная связь;

11 - трансформатор или реостат;

12 - источник переменного электрического тока или источник постоянного электрического тока;

13 - проводник, намотанный несколькими витками на каждую катушку 4, образующий замкнутую электрическую цепь;

14 - пассивная обмотка, закрепленная на тормозной скобе 7;

15 - датчик хода педали тормоза (реостатного типа);

16 - реактивный элемент;

17 - выключатель, связанный с датчиком 15 хода педали тормоза.

Электромагнитный тормоз включает корпус 8, в котором размещают тормозной барабан 1, выполненный разъемным из двух частей. Тормозной барабан 1 жестко закрепляют на валу 5, вращающемся в подшипниках 2. Две части тормозного барабана 1 скрепляют между собой шпильками 6. В двух частях тормозного барабана 1 радиально размещают катушки 4 с сердечниками. Катушки 4 с сердечниками в частях тормозного барабана 1 располагают с зазором относительно электромагнитов 3. На каждую катушку 4 наматывают несколько витков проводника 13, образующего замкнутую электрическую цепь. В верхней части корпуса 8 жестко закрепляют друг напротив друга электромагниты 3, связанные проводной связью 10 с источником магнитного поля 9, например, управляющей обмоткой. В нижней части корпуса 8 жестко закрепляют тормозную скобу 7, выполненную, например, из трансформаторного железа, и устанавливают на ней пассивную обмотку 14. Пассивную обмотку 14 связывают через реактивный элемент 16 с выключателем 17, связанный с датчиком 15 хода педали тормоза (реостатного типа). Проводник 13 и катушки 4 с сердечниками для повышения эксплуатационных свойств могут быть выполнены в термостойкой изоляции. При использовании источника 12 переменного электрического поля в электрическую цепь включают трансформатор 11, а при использовании источника 12 постоянного тока в цепь включают реостат 11. Тормозную скобу 7 размещают с зазором относительно тормозного барабана 1. Зазор принимают с учетом обеспечения наиболее рационального взаимодействия их друг с другом для обеспечения достаточного тормозного усилия.

Электромагнитный тормоз работает следующим образом, например, при оснащении им автомобиля. При нажатии педали тормоза датчик 15 хода педали тормоза подает ток, например, от источника переменного электрического поля 12 через трансформатор 11 к источнику магнитного поля 9, связанному с электромагнитами 3. При вращении тормозного барабана 1 с помещенными внутри него катушками 4 с сердечниками возникает магнитное поле в замкнутой электрической цепи, образованной проводником 13. Это магнитное поле, взаимодействуя с тормозной скобой 7 и пассивной обмоткой 14, вызывает силы, приводящие к торможению тормозного барабана 1. Сила торможения регулируется с помощью реостата 11 или трансформатора 11, а также с помощью замыкания и размыкания выключателя 17. Замыкание и размыкание выключателя 17 вызывает возникновение дополнительного электрического поля в цепи, состоящей из реактивного элемента 16 и пассивной обмотки 14, что влечет за собой значительное увеличение тормозного усилия.

Применение электромагнитного тормоза обеспечивает следующие преимущества:

- исключение износа тормозных колодок за счет отсутствия элементов трения;

- увеличение тормозного усилия;

- повышение безопасности процесса торможения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозному оборудованию. Электромагнитный тормоз содержит корпус, установленный на валу тормозной барабан, два электромагнита, установленные по обе стороны тормозного барабана с зазором относительно него, тормозной элемент, источники питания и магнитного поля. Тормозной элемент выполнен в виде тормозной скобы, закрепленной в нижней части корпуса с установленной на ней пассивной обмоткой, соединенной через реактивный элемент с датчиком хода педали тормоза. Тормозной барабан выполнен разъемным из двух частей с установленными радиально в них катушками с сердечниками, при этом с намотанными на катушки с сердечниками несколькими витками проводника, образующего замкнутую электрическую цепь. Проводник, образующий замкнутую электрическую цепь, выполнен с термостойкой изоляцией. Катушки с сердечниками выполнены с термостойкой изоляцией. Тормозная скоба выполнена из трансформаторного железа. Техническим результатом является увеличение тормозного усилия и исключение износа тормозных колодок за счет использования для торможения электромагнитных сил, а также повышение безопасности процесса торможения. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электромагнитный тормоз, содержащий корпус, установленный на валу тормозной барабан, два электромагнита, установленные по обе стороны тормозного барабана с зазором относительно него, тормозной элемент, источники питания и магнитного поля, отличающийся тем, что тормозной элемент выполнен в виде тормозной скобы, закрепленной в нижней части корпуса с установленной на ней пассивной обмоткой, соединенной через реактивный элемент с датчиком хода педали тормоза, а тормозной барабан выполнен разъемным из двух частей с установленными радиально в них катушками с сердечниками, при этом с намотанными на катушки с сердечниками несколькими витками проводника, образующего замкнутую электрическую цепь.2. Электромагнитный тормоз по п.1, отличающийся тем, что тормозная скоба выполнена из трансформаторного железа.3. Электромагнитный тормоз по п.1, отличающийся тем, что проводник, образующий замкнутую электрическую цепь, выполнен с термостойкой изоляцией.4. Электромагнитный тормоз по п.1, отличающийся тем, что катушки с сердечниками выполнены с термостойкой изоляцией.5. Электромагнитный тормоз по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника питания используют источник переменного тока с трансформатором.6. Электромагнитный тормоз по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника питания используют источник постоянного тока с реостатом.