常見的制動裝置要數(shù)帶式或瓦塊式抱閘制動器,它們的動作都是憑藉與之匹配的驅(qū)動器件,完成剎制或釋放電動機軸端的制動輪,從而相應地使生產(chǎn)機械實現(xiàn)運行或停止 匹配的驅(qū)動器件,一般都為制動電磁鐵或電力液壓推動器,圓盤式電磁制動器則以電動機、電磁鐵及制動器三者構(gòu)成一體的組成形式出現(xiàn);亦有依賴電磁鐵所攜帶的制動鉗,直接緊卡電動機軸上所裝系圓盤的表面:還有單獨成形的圓盤式電磁鐵會同制動器相匹配的產(chǎn)品??傊?,制動裝置的動作。
必須依附其所組合的驅(qū)動器件才能運行必須指出,所謂電磁制動器,乃電磁鐵與制動器的組合體,而有的譯文或文章上出現(xiàn)電磁鐵即制動器的混淆概念是不確切的。
二、幾種圓盤式電磁制動器的特征
1、蘇聯(lián)的電磁制動器
蘇聯(lián)電動葫蘆與MAII型電動機,在其各自的軸端分別裝系著Tb型及TMO型電磁制動器,它們是在一定直徑的圓面積中設(shè)置三個或四個長方形的“Ⅲ”字形的電磁鐵與若干片制動圓盤所組合而成的結(jié)構(gòu)。
2、日本的電磁制動器
日本安川電氣株式會社的產(chǎn)品,利用帶狀硅鋼片,卷繞成一定尺寸的圓盤,并在該圓盤的相應位置上,留出了3n為倍數(shù)的鐵心截面。在每個鐵心上設(shè)置繞組,其銜鐵則既可制成單純的圓柱體,又可以作成相應于鐵心截面相對應的極數(shù)。極數(shù)越多,吸合時越平穩(wěn),其吸引力亦強。自然,過多的極數(shù)會使結(jié)構(gòu)復雜,造成制造工藝上的難度。
3、我國研制成的電磁制動器
若干年前,作者鑒于第 一種結(jié)構(gòu)不夠理想,第二種型式的卷繞鐵心的加工工藝較困難,曾研制成如圖4中a及b的兩種鐵心 按其各自相同的兩個鐵心在一定尺寸的圓面積內(nèi)。排列成兩兩對峙形狀的6個極面的鐵心, 并命名為外圓內(nèi)方的方陣形制動電磁鐵新品種。按當時意向,仍與閘瓦式制動器相配套使用 現(xiàn)在看來 研斛與第1,2種結(jié)構(gòu)相似的產(chǎn)品, 即直接攜帶制動片并與電動機主軸連接的方案,也是可行的。
4、英國的電磁制動器
英國某廠推出一種全系列六個規(guī)格的電磁翩動器一見圖5。它在電動機軸上設(shè)置一個不太厚的圓盤,且在圓盤直徑邊緣的適當位置上,配置一個由直流螺管式電磁鐵所攜帶的臂式制動鉗。兩者以純屬剛性接觸摩擦。實現(xiàn)剎制或釋放功能。
圓盤直徑與速度的關(guān)系,參見圖6中的曲線。圓盤式電磁鐵的外形尺寸及圓盤和套箭’見附表和圖7。其圓盤材料為品位較高的鑄鐵,加工表面平滑。且能適應高達200℃的工作溫度。使用球墨鑄鐵時,其硬度不低于布氏200度。其套筒也能耐受200℃的高溫。電磁制動器如超出其規(guī)定力矩范圍工作,可在同一個圓盤上設(shè)置兩個電磁鐵。
圓盤電磁鐵制動器的蕞大力矩的獲得,叮用不斷調(diào)整電磁鐵及雎縮彈簧的動作來達到,螺管式電磁鐵可以制備既有50%,又有100% 兩種工作制的繞組。
三、解析上列幾種電磁鐵的結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展前景
第 一種類型的產(chǎn)品,從其布局和結(jié)構(gòu)而論都是欠合理的。不難看出,在一個圓面積中設(shè)若干個長方形的“Ⅲ”字鐵心,其圓面積利用率勢必是不高的。為了滿足必要的額定制動力矩,由于受到外徑尺寸的限 制,只能錄用增多制動片的方法。其結(jié)果必然會導致體積和重量的增加,結(jié)構(gòu)更加復雜化,并造成散熱困難。當電動機偶而出現(xiàn)傾斜運行時,這些過多的制動片在相互碰撞下會造成犬的噪聲,或者影響廠作的可靠程度。
眾所刷知,在單相交流電磁鐵中,由于單相交變磁通產(chǎn)生的電磁吸力,在一個周期內(nèi)會有二次經(jīng)過零點。為此,務(wù)須設(shè)置遮飯線圈。當幾個單相鐵心組成一個三相交流電磁系統(tǒng)后,對任何瞬問作用于銜鐵上的合力,始終不會出現(xiàn)過零點的, 而實際產(chǎn)品上卻仍舊附設(shè)著遮極線圈。此點不僅不合理而且導致增加不必要的加工工藝。再者在電動機的主軸上電磁鐵和制動盤處,必須制備花鍵槽。如由兩個工廠分別生產(chǎn)各自的產(chǎn)品,則會造成相互協(xié)作配套方面的很大麻煩。
第二種類型的電磁制動器中的電磁鐵,其結(jié)構(gòu)比起前者較為合理。它是利用交流軸向氣隙電動機的原理、制備成狀似桔子囊塊的鐵心結(jié)構(gòu)成形的、布局合理、構(gòu)思獨到。但在加工磁極方面有一定難度。如將帶形硅鋼片按沖制工藝加工,其累計誤差必然會越積越多,蕞后不能成形。若將已卷繞成一定直徑的圓柱體再加工磁極,則其耗工費料是不言而喻的。
在第二種類型的啟示下, 形成的第三種類型結(jié)構(gòu), 之所以沒有實現(xiàn)從試制到投產(chǎn),主要是當時繞組絕緣的新工藝沒有保證,另外如果電磁鐵的6個繞組中的某一個發(fā)生斷路或短路,不能象只有一個繞組的MZD1單相電磁鐵那樣易于分析和及時作H{處理。如今新工藝、新材料不斷涌現(xiàn),并被人們所認識和掌握。因此,加強絕緣和加固繞組已不難解決。此種結(jié)構(gòu)蕞突出的特點,在于用銅、鐵量要比原MZD1系列電磁鐵有較多的減少,而H與TJ2型制動器直接組合。因此,如有工廠采納制造,其前景是樂觀的。
第四種類型的電磁制動器是一種新穎結(jié)構(gòu)的品種,作者認為需要注意的問題有:
(1)制動鉗與圓盤的相互作用都是藉剛性接觸完成的。盡管它的動作是在電動機切斷電源后,能利用其剩余慣性動能;然而畢竟仍舊有較大的能量 為此,對其剛性接觸,如何設(shè)置較小面積的制動層接觸 取代之,是值得考慮的。
(2)若大的動能與發(fā)熱量. 對產(chǎn)品本體及其部件,組件的影響。
(3)在使用現(xiàn)場禁患多種電源混雜。