[发明专利]一种高制动转矩密度永磁式制动器

权利要求书

1.一种高制动转矩密度永磁式制动器，包括定子(1)和转子(2)，其特征在于：定子(1)固定在机构的静止部位，转子(2)安装在机构输出轴上，定子(1)、转子(2)依靠磁吸合力贴合在一起，定子(1)、转子(2)之间的安装气隙控制在一定范围内；其中，

所述定子(1)包括后导磁环(3)、前导磁环(4)、线圈(5)、线圈骨架(6)、永磁体(7)、隔磁片(8)、连接件(9)；前导磁环(4)和后导磁环(3)通过连接件(9)固定连接，后导磁环(3)和前导磁环(4)之间设有隔磁环(8)隔开一定的气隙；线圈(5)绕制在线圈骨架(6)上，安装在前导磁环(4)和后导磁环(3)形成的环形封闭式腔体内；永磁体(7)粘接在前导磁环(4)和后导磁环(3)之间，粘接好后用胶粘剂将缝隙填实；所述线圈骨架(6)用耐高温绝缘复合材料制成的；所述隔磁片(8)和连接件(9)为不导磁材料，以免线圈(5)磁回路饱和；

所述转子(2)包括衔铁(10)、转子轮毂(11)、扇形片簧(12)、铆钉(13)；扇形片簧(12)的一端通过铆钉(13)连接固定在衔铁(10)上，另一端通过铆钉(13)连接固定在转子轮毂(11)上；所述转子轮毂(11)凹槽为扇形片簧(12)预留有一定的拉伸空间，控制凹槽的深度使得拉伸状态的扇形片簧(12)具备一定的预拉力，将衔铁(10)贴合于转子轮毂(11)上；所述转子(2)包含多片扇形片簧(12)，制动器解锁时，扇形片簧(12)产生的弹簧力使得转子(2)的衔铁(10)与定子(1)分离复位。

2.根据权利要求1所述的一种高制动转矩密度永磁式制动器，其特征在于：所述永磁体(7)为径向充磁的环形结构或者为构成环状的多块平行充磁的瓦片形结构，材料为耐高温钐钴稀土永磁体；永磁体(7)安装在前导磁环(4)和后导磁环(3)之间完全贴合，用胶粘剂将缝隙填实，防止多余物进入制动器内部。

3.根据权利要求1所述的一种高制动转矩密度永磁式制动器，其特征在于：所述前导磁环(4)、后导磁环(3)，以及由隔磁环(8)形成的气隙，通过衔铁(10)构成了线圈(5)的一个磁回路；前导磁环(4)、后导磁环(3)、永磁体(7)，通过衔铁(10)构成了永磁体(7)的一个磁回路；制动器执行解锁时线圈(5)通电磁回路中的前导磁环(4)、后导磁环(3)中部分进入材料的磁场饱和区域，线圈通过磁回路产生的电磁场可以在电源电压和环境温度较宽的范围内抵消永磁体通过磁回路产生的永磁场。

4.根据权利要求1所述的一种高制动转矩密度永磁式制动器，其特征在于：所述前导磁环(3)、后导磁环(4)以及衔铁(10)均采用具备高饱和磁通密度和磁导率的软磁金属材料；制动器制动时，永磁场作用下的前导磁环(3)、后导磁环(4)与衔铁(10)相接触部位处于饱和状态下的永磁力较大，制动器制动转矩高。

5.根据权利要求1所述的一种高制动转矩密度永磁式制动器，其特征在于：所述前导磁环(4)、后导磁环(3)以及衔铁(10)的摩擦表面进行氮化处理，且不损害其高导磁工作性能，提高前导磁环(4)、后导磁环(3)以及衔铁(10)摩擦表面的材料硬度，具备优异的摩擦性能，制动磨损小。