Постоянно замкнутый стопорный тормоз,преимущественно для манипуляторов Советский патент 1985 года по МПК F16D55/22 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для манипуляторов,, имеющих задачу фиксировать вращающиеся элементы машин, в частности валы с действую щей на них нагрузкой, в положении коя, чтобы разгрузить привод этих элементов или вообще отключить его при этом в манипуляторах тормоза должны выполнять упомянутую функцию с очень высокой точностью и быстродействием. Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения быстро действия тормоза. На фиг. 1 изображен постоянно замкнутый стопорный тормоз, продольный разрез; на фиг. 2-5 - вари анты исполнения тормоза; на фиг. 6 вид А на фиг. 4. . Стопорный тормоз содержит установленный на вращающейся детали 1, .например на валу, тормозной диск 2 жестко связанный по периферии с фр ционными накладками 3. Тормозной диск 2 вращается совместно с валом для чего зафиксирован относительно последнего соответствукяцкми фиксаторами. Главное требование к выполнению; тормозного диска 2 это то, чтобы он был жестким. Использование в его конструкции материалов или элементов, допускающих его эластичность недопустимо. Вращающая ся деталь 1 с тормозным диском 2 расположена внутри стационарного (или невращающегося) корпуса 4 и оп рается на подшипники 5 . Корпус 4 име ет две расположенные на определенном расстоянии торцовые стенки 6 и связанные одна сдругой кожухом 8 посредством зажимных винтов 9. Причем, расстояние между стенками 6 , и. 7 в корпусе 4 должно .быть строго выдержано. Внутри корпуса 4 на н ебольшом расстоянии от его торцовых стенок 6 и 7, например на расстоянии 0,15 мм, с обеих сторон тормозного диска 2 установлены тормозные колодки 10 и 11, каждая из которых имеет возможность взаимодействия с фрикционными накладками 3 тормозного диска 2 и аксиального перемещения относительно внутренней поверхности корпуса 4, в частности от носительно внутренней поверхности его кожуха 8. Каждая тормозная коло ка 10 и 11 выполняет две функции: функцию привода и функцию тормозяще го элемента, причем при выполнении одной функции мгновенно выполняется другая. Каждая колодка выполнена в виде жестко связанных одна с другой опорной пластины, выполняющей функцию поршня, и нажимной пластины, выполняющей основную функцию функцию тормозящего элемента. Тормозные колодки 1Q и 11 постоянно прижаты к тормоз-ному диску 2. Относительно корпуса 4 тормозные колодки 10 и 11 зафиксированы в угловом направлении. Опорные пластины тормозных колодок 10 и 11 расположены над тормозным диском 2 с зазором одна относительно другой. В упомянутом зазоре размещена рабочая напорная камера, связанная с источником рабочей среды. Для обеспечения герметичности.рабочей камеры и для обеспечения выполнения тормозными колодками функции привода в конструкцию введены уплотняющие средства 12-14. Уплотняющие средства 12 и 13 уплотняют внутренние поверхности кожуха 8, а уплотняющие средства 14 уплотняют опорные поршневые пластины тормозных колодок 10 и 11 между собой. Конструкция тормозных, колодок 10 и 11 и расположенной цежяу -НИМИ рабочей каг-теры могут быть различными, однако в них должны быть соблюдены следующие главные требования: жесткая связь между нажимной и опорной пластинами .должна быть минимальной, а в конструкции рабочей камеры не должны быть использованы какие-либо промежуточные элементы, так.яе например, как эластичные баллоны и т.д. Конструкция рабочей камеры должна быть с небольшой шириной выполнена в виде кольцевого Щелевого зазора со средствами равномерного распределения рабочей среды в этой камере. На фиг. 1 конструкция тормозных колодок выполнена в ниде охватываемой и охватывающей деталей. Опорные и нажимные пластины в этом случае связаны перемещаемыми одна по другой втулками, выполняющими роль жесткой связи тормозных колодок 10 и 11. Втулка 15 с выемкой 16 тормозной колодки 11расположена над тормозным диском 2 и является охватывающей деталью. Между корпусом 4 и нажимными пластинами тормозных

3

колодок 10 и 11 выполнен з.азор 17. Тормозная камера 18 в этом случае располагается между опорными пластинами 19 и 20. Средства равномерного распределения рабочей среды в этой камере выполняют скосы

21на опорных пластинах 19 и 20. Для обеспечения постоянного прижати тормозных колодок 10 и 11 к тормозному диску 2 в конструкции используются равномерно размещенные по окружности в соответствующих камерах

22силовые приспособления 23, выполненные в виде пакета пружин или в виде постоянных магнитов. Для того, чтобы предотвратить непредвиденное деформирование движущихся элементов при включении тормоза, рекомендуется -согласовывать друг с другом силовые линии 24, 25 и 26. По силовой линии 24 происходит раздвигание тормозных колодок 10 и 11 путем наполнения напорной тормозной камеры 18 рабочей средой, например воздухом. Силовые линии 25 и 26- это точки приложения средних усилий от силового приспособления 23 и тормозных колодок 10 и 11 соответственно. Причем силовая линия 25 должна быть расположена между силовыми линиями 24 и 26 для того, чтобы предотвратить скручивание тормозных колодок 10 и 11 при одновременном их малом поперечном сечении

и малых габаритных размеров.

Тормозная камера 18 с источником рабочей средьл связана с по меньшей мере двумя клапанами 27, расположенными на внешней поверхности кожуха 8 корпуса 4 равномерно по . окружности. Такое размещение совместно с правильным выбором зазора 17 также связано с достижением быстродействия тормоза, так как способствует равномерному распределению рабочей смеси в объеме тормозной камеры 18.

Конструкция тормозных- колодок 10 и 11 может быть выполнена зеркально-симметричной (фиг. 2-6). В

910004

этом случае тормозные колодки 10 и 11 аксиально перемещаются не одна по другой, а по втулке 28 или ,29. Силовые приспособления 23 могут быть 5 связаны с тормозными колодками 10 и 11 посредством специально выполненного элемента 30 с радиальными канавками 31 и выступом 32, допускающим упомянутое аксиальное перемещение колодок и не допускающим их вращательное движение. Элемент 30 в этом случае может вставляться снаружи (фиг. 4) и фиксироваться к торцовым стенкам 6 и 7 корпуса 4 по средством крепежных элементов. Для выполнения конструкции с втулками 28 и 29 под последние в тормозных колодках 10 и 11 выполняются кольцевые пазы 33, в которых втулки 28 и 29

.устанавливаются с уплотнительными.

средствами 34.

При использовании в конструкции гидравлического напорного средства (фиг. 6) подвод рабочей среды целесообразно выполнять через вращающуюся деталь 1 , патрзбок 35, вращающийся штуцер 36 и два радиальных отверстия 37. В этрм случае необходимо изменить конструкцию и месторасположение тормозного диска 2, поменять местами нажимные и опорные пластины тормозных колодок 10. и-11 и установить фрикционные накладки 3 не на тормозном диске 2, а на

тормозных колодках 10 и 11.

Стопорный тормоз работает следующим образом.

Силовые приспособления 23 посто;Янно прижимают тормозные колодки 10 1И 1 1 к тормозному диску 2. При необходимости растормаживания в напорную тормозную камеру 18 подается рабочая среда. В тормозной камере

18 создается необходимое давление, действие которого мгновенно передается от опорных пластин тормозных колодок 10 и 11, выполняющих функцию поршня, к нажимным пластинам и тормоз выключается.

13 / f г r f JJJJ

Фиг.З J4

.4 dua/ Фиг.6 23,22

1. ПОСТОЯННО ЗАМКНУТЫЙ СТОПОРНЫЙ ТОРМОЗ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ МАНИПУЛЯТОРОВ, содержащий корпус, размещенный внутри него тормозной диск, тормозные колодки в виде установленных с зазором друг относительно -друга опорных и жестко с ними связанных нажимных пластин, размещенных с обеих сторон тормозного диска с возможностью взаимодействия с его торцовыми поверхностями, с возможностью аксиального перемещения и зафиксированных в угловом направлении относительно корпуса, герметичную рабочую напорную камеру, расположенную над тормозным диском в зазоре между, опорными пластинами тормозных колодок и связанную с источником рабочей среды, силовое приспо.собление для замыкания тормозных колодок, установленное с возможностью взаимодействия с нажимными пластинами упомянутых колодок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения быстродействия, он снабжен по меньшей мере двумя клапанами,рабочая камера выполнена в виде кольцевого щелевого зазора и расположена между опорными пластинами тормозных колодок, причем опорные пластины выполнены со скошенными наружными кромками,а рабочая камера связана с источником рабочей среды посредством упомянутых клапанов, расположенных на внешней поверхности с € корпуса равномерно по его окружности. , , . ел 2.Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что одна из колодок установлена с возможностью охватывания тормозного диска и плотного аксиального.перемещения по другой колодке. 3.Тормоз по п. 1, о т л к чающийся- тем, что на обра;о щенных друг к другу торцовых сторонах колодок и стопорных приспособлео о ниях выполнены радиальные канавки и радиальные выступы соответственно, установленные с возможностью скольжения друг относительно друга. 4.Тормоз по п. i, отличающийся тем, что в торцовых стенках корпуса выполнены канавки под стопорные приспособления, а последние установлены с возможностью внешнего монтажа и жестко закреплены на упомянутых стенках корпуса.