Встроенный тормоз электродвигателя Советский патент 1976 года по МПК F16D65/38 

1

Изобретение относится к области машиностроения.

Известен встроенный тормоз электродвигателя, содержащий установленный на валу ротора якорь, подпружиненный тормозной пружиной диск и связывающее их компенсирующее устройство, выполненное в виде разжимной цанги м тяги, установленных в полости вала.

Однако такое выполнение компенсирующего устройства громоздко и сложно в изготовлении.

Целью изобретения является упрощение конструкции тормоза.

Это достигается за счет того, что компенсирующее устройство выполнено в виде свободно установленного на валу стакана с крышкой и проходящих через их торцовые отверстия подпружиненных тяг, каждая из которых имеет центральный выступ, взаимодействующий с внутренней кромкой отверстия крышки, и оси на концах, свободно установленные соответственно в криволинейной прорези, выполненной в якоре, и в отверстии, выполненном в диске, а днище стакана поджато к упорному кольцу, закрепленному на валу.

Упорное кольцо может быть установлено с наружной стороны днища стакана, поджатого к нему тормозной пружиной, либо - с внутренней стороны днища стакана, поджатого

к нему дополнительными пружинами, установленными в торцовых отверстиях, выполненных в якоре, и подвижно связанного с последним осевыми винтами.

На фиг. 1 показан предлагаемый тормоз в продольном разрезе; на фиг. 2 - схема работы компенсирующего устройства; на фиг. 3 - схема действующих сил в точке контакта оси 7 с кромкой прорези при расторможенном

двигателе; на фиг. 4 - вариант выполнения тормоза.

На валу 1 электродвигателя (фиг. 1) находятся якорь 2 и тормозной диск 3, имеющие возможность аксиального перемещения по

валу на шлицах 4. Якорь 2 и тормозной диск 3 соединены тягами 5 с помощью оси 6, а другой конец посредством оси 7 соединяется с прорезью 8 в выступе якоря 2. Тормозная пружина 9 упирается одним концом в днище

стакана 10, поджатого к упорному пружинному кольцу II, другим концом - в тормозной диск 3 и прижимает его вместе с наклеенной на него тормозной накладкой 12 к тормозному конусу 13, являющемуся одиовременно щитом электродвигателя. Стакан 10 имеет крышку 14, с которой он соединен посредством резьбы и шплинта 15. Чтобы удержать тяги 5 в прижатом к крышке 14 положении, в тягах сделаны выемки 16, в которые

вставлено пружинное распорное кольцо 17,

С целью уменьшения наклона прорезей 8 относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения вала 1, до величины,, исключающей проскальзывание оси 7 вдоль кромки этих прорезей при расторможенном тормозе, тяги 5 снабжены специальными выступами 18, рабочий профиль которых, увеличивая угол поворота тяг, обеспечивает указанное уменьщение наклона прорезей 8.

На фиг. 4 изображен вариант исполнения встроенного тормоза с. подвижным стаканом 10. Для этого днище стакана установлено слева от пружинного кольца 11 и крепится к выступам якоря 2 осевыми винтами 19 и подпружинивается дополнительными пружинами 20. Для упора тормозной пружины служат шайба 21, которая устанавливается на валу 1 справа от пружинного кольца 11.

Встроенный тормоз работает следующим образом.

При включении двигателя якорь 2 под действием магнитных сил притягивается к торцовой поверхности ротора и смещается влево на величину зазора а. При этом вместе с якорем 2 через тяги 5 смещается влево и тормозной диск 3, отходя от тормозного конуса 13. Ротор электродвигателя расторможен.

При отключении электродвигателя электромагнитные силы в роторе исчезают, и тормозная пружина 9 прижимает тормозной диск 3 к тормозному конусу 13. Система заторможена.

При этом очевидно, что по мере износа тормозных накладок 12 и тормозного конуса 13 диск 3 будет все дальше смещаться вправо.

Одновременно со смещением тормозного диска 3 вправо, происходит разворот тяги 5 на некоторый угол а за счет взаимодействия выступа 18 тяги 5 с внутренней кромкой отверстия крышки 14.

На фиг. 2 положение I показывает начальный момент работы тормозного устройства; положение II - конечный момент, когда в результате износа тормозных поверхностей тяга 5 под действием тормозной пружины 9 сместилась вправо на величину б.

В положении I расстояние между центром оси 6 и торцовой поверхностью якоря 2 равно (Х)+г/0.

Это же расстояние для положения II равно (xz-i-yz). Из чертежа видно, что (Xi-}-yi)- - (х2+-У2)б, т. е. смещение конца тяги 5 в результате износа тормозных поверхностей не вызвало смещения якоря 2, а компенсировалось увеличением расстояния t/i до yz за счет поворота тяги 5 и увеличением расстояния xi до Х2 за счет кривизны прорези 8.

На фиг. 3 даны следующие обозначения: Р - часть силы тормозной пружины (находящейся в сжатом состоянии), действующей вдоль одной тяги; PI - составляющая силы Р, действующая перпендикулярно к кромке прорези 8; Я J - реакция кромки прорези в точке О, равная величине и направленная

противоположно силе Р; PZ - составляющая силы Р, действующая вдоль кромки прорези 8; - сила трения, создаваемая силой Р и направленная в сторону, противоположную направлению силы Р.

Проскальзывание оси 7 вдоль кромки прорези 8 отсутствует при условии Fi-p Pz, т. е. результирующая этих сил должна быть равна нулю. А для этого угол наклона прорези

8 не должен быть больше угла самоторможения, определяемого фрикционными свойствами материала и поверхности.

Тормоз, выполненный по варианту, изображенному на фиг. 4, работает следующим образом.

При включении двигателя стакан 10 смещается влево вместе с якорем 2. При отключении двигателя якорь 2 под действием тормозной пружины 9 смещается вправо на величину а и за счет пружин 20 толкает перед собой стакан 10 до упора в кольцо 11.

Таким образом, при включении двигателя, когда якорь 2 движется влево к торцу ротора и тянет за собой тяги 5, они не проскальзывают относительно крышки 14, которая смешается вместе с тягами 5 на величину а и исключает износ крышки 14 и тяг 5 в местах их контакта.

Компенсация же износа и в том и в другом

варианте осуществляется при отключенном электродвигателе, когда исчезает сила, притягивающая якорь. Таким образом сила трения в точке О становится меньше составляющей PZ силы пружины 9. Пружина 9, прижимая тормозной диск 3 к тормозному конусу 13 и разворачивая тяги 5 на определенный угол, заставляет ось 7 скользить по кромке прорези 8 до тех пор, пока тормозные поверхности не войдут полностью в контакт. При

включении двигателя магнитные силы, притягивающие якорь, сжимают пружину, создаваемая ею в сжатом состоянии сила Р создает силу трения тр, которая не позволяет оси 7 скользить вдоль кромки прорези 8 и тяги

5, оставаясь в положении, занятом ими до включения двигателя, и отодвигают тормозной диск 3 от тормозного конуса 13.

Та.ким образом, воздушный зазор между торцом ротора и якорем при замкнутой

тормозной системе и между тормозными поверхностями при разомкнутой тормозной системе остается постоянным.

Формула изобретения

1. Встроенный тормоз электродвигателя, содержащий установленный на валу ротора якорь, подпружиненный тормозной пружиной диск и связывающее их компенсирующее

устройство, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, компенсирующее устройство выполнено в виде свободно установленного на валу стакана с крышкой и проходящих через их торцовые отверстия

подпружиненных тяг, каждая из .которых

имеет центральный выступ, взаимодействующий с внутренней кромкой отверстия крышки, и оси на концах, свободно установленные соответственно в криволинейной прорези, выполненной в якоре, и в отверстии, выполненном в диске, а днище стакана поджато к упорному кольцу, закрепленному на валу.

2. Тормоз по п. I, отличающийся тем, что упорное кольцо установлено с наружной

стороны днища стакана, поджатого к нему тормозной пружиной.

3. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что упорное кольцо установлено с внутренней стороны днища стакана, поджатого к нему дополнительными пружинами, установленными в торцовых отверстиях, выполненных в якоре, и подвижно связанного с последним осевыми винтами.

13

12

11