[发明专利]一种具有制动间隙自调节功能的电磁制动器及其控制方法

权利要求书

1.一种具有制动间隙自调节功能的电磁制动器，其特征在于，包括：制动力驱动装置、间隙自调节装置、自锁装置和制动执行装置；

所述制动执行装置包括：制动器壳体、左制动衬块、右制动衬块、左制动器摩擦片、右制动器摩擦片、制动导块、导轨、导轨弹簧和制动盘；所述左制动器摩擦片与左制动衬块、右制动器摩擦片与右制动衬块分别固定连接；所述左制动衬块与制动器壳体固定连接；所述右制动衬块与制动导块固定连接；所述制动导块与制动器壳体间隙配合，可在制动器壳体内沿水平方向自由滑动；所述制动盘与左制动器摩擦片、右制动器摩擦片间设有制动间隙，当制动导块受压，沿水平方向给右制动器摩擦片施加压力，右制动器摩擦片压紧制动盘，在制动盘的反作用力下驱动制动器壳体沿导轨向右移动，带动左制动衬块和左制动器摩擦片压紧制动盘，从而实现制动盘的制动；所述导轨的最左侧为左限位端，最右侧为右限位端，所述导轨弹簧安装于右限位端和制动器壳体之间；未进行制动时，在导轨弹簧压紧力作用下制动器壳体与左限位端直接接触，制动过程结束后利用导轨弹簧使制动器壳体、左制动衬块和左制动器摩擦片回位；

所述间隙自调节装置包括：第一电磁铁、第一隔磁罩、压力传感器和永磁体；所述压力传感器与永磁体固定连接；所述第一隔磁罩固定于制动器壳体上，第一电磁铁设于第一隔磁罩内；所述第一电磁铁包括第一励磁线圈和第一铁芯；所述第一励磁线圈缠绕于第一铁芯上，电流通过第一励磁线圈产生磁场使第一铁芯磁化；所述第一铁芯的一端固定连接制动器壳体，另一端设置永磁体；

所述制动力驱动装置包括：第二励磁线圈、磁致伸缩杆、第二隔磁罩；所述第二励磁线圈缠绕于磁致伸缩杆上；所述磁致伸缩杆的一端与制动导块固定连接；所述第二隔磁罩与制动器壳体固定连接；所述第二励磁线圈与磁致伸缩杆设于第二隔磁罩内；

所述自锁装置包括：第二电磁铁、驱动弹簧、自锁滑块、锁止块和第三隔磁罩；所述第二电磁铁包括：第三励磁线圈和第二铁芯；所述第二铁芯的一端与制动器壳体固定连接；所述第三励磁线圈缠绕至第二铁芯上；所述第二铁芯与第三励磁线圈安装在第三隔磁罩内；所述锁止块与制动器壳体间隙配合，可在制动器壳体内沿水平方向自由滑动，锁止块右端与所述压力传感器固定连接，左端与所述磁致伸缩杆的另一端固定连接，锁止块与自锁滑块啮合连接；当锁止块受到向右的推力时会发生自锁；所述驱动弹簧安装于第二铁芯与自锁滑块之间，并有一定预紧力，对自锁滑块向下施压；

对第一电磁铁进行通电，通过永磁体与第一电磁铁间的斥力完成间隙自调节；利用压力传感器感知锁止块与永磁体间的压力，当锁止块与永磁体间压力达到预定阈值，即左、右制动器摩擦片与制动盘达到目标预紧力时，对第一电磁铁断电；自锁滑块在锁止块与驱动弹簧的共同作用下向下移动，完成自锁。

2.根据权利要求1所述的具有制动间隙自调节功能的电磁制动器，其特征在于，所述自锁滑块、锁止块均呈楔形设计，所述锁止块上部开有楔形槽，自锁滑块的一端设于楔形槽内，二者配合后使得锁止块在制动过程中水平方向自锁。

3.根据权利要求2所述的具有制动间隙自调节功能的电磁制动器，其特征在于，所述自锁滑块斜面及楔形槽斜面与竖直方向的夹角小于自锁滑块与楔形槽斜面之间的摩擦角。

4.根据权利要求2所述的具有制动间隙自调节功能的电磁制动器，其特征在于，所述第二电磁铁在电流的作用下会产生磁性；在制动发生阶段，断开第三励磁线圈内的电流，使自锁滑块在驱动弹簧的作用下向下滑动，并利用自锁滑块与楔形槽斜面之间的自锁避免自锁滑块受压上滑；在制动结束阶段，第三励磁线圈通电，电流通过第三励磁线圈产生磁场，第二铁芯在磁场的作用下产生磁性，实现对自锁滑块的向上吸附，完成对自锁装置的解锁，使得右制动器摩擦片在永磁体和第一铁芯的吸附下向右移动。

5.根据权利要求1所述的具有制动间隙自调节功能的电磁制动器，其特征在于，所述自锁滑块、锁止块均呈锯齿设计，二者间通过锯齿配合；使得锁止块在制动过程中水平方向自锁。