電磁制動器的核心結構直接決定其制動性能和可靠性,不同類型(如摩擦式、磁粉式、渦流式)的結構略有差異,但核心組件可歸納為以下幾類,共同協作實現制動功能:
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一、勵磁線圈(電磁力產生部件)
作用:通入直流電后產生磁場,是制動的 “動力源”,通過電磁力驅動摩擦副結合或磁粉磁化。
關鍵參數:線圈的匝數、線徑、電阻值決定電磁力大小(匝數越多、線徑越粗,電磁力越強),需匹配額定電壓(通常為直流 24V、90V、110V 等)。
材料與設計:采用漆包銅線繞制,外層包裹絕緣材料(如環氧樹脂),需耐高溫(避免長時間通電過熱燒毀),且需與殼體絕緣(防止漏電)。
二、摩擦副(制動力產生核心)
摩擦副是產生摩擦力矩的關鍵,直接影響制動效果,不同類型的制動器結構不同:
摩擦式制動器:由銜鐵(動摩擦面) 和制動盤 / 制動輪(靜摩擦面或隨動摩擦面) 組成,兩者接觸時通過摩擦力阻礙轉動。
磁粉制動器:摩擦副為轉子和定子,中間填充磁粉,通電后磁粉形成 “磁粉鏈” 傳遞力矩,相當于 “柔性摩擦副”。
材料要求:需具備高耐磨性(如鑄鐵、粉末冶金)、耐高溫(避免摩擦生熱導致失效)、低噪聲(部分場景需樹脂基復合材料)。
三、復位彈簧(分離驅動部件)
作用:在斷電時提供彈力,推動摩擦副分離(解除制動),確保制動狀態的 “可控性”。
設計要點:彈簧的剛度和預緊力需精準匹配 —— 彈力過小會導致分離緩慢,過大則會增加線圈的電磁力負載(需更強磁場才能克服彈簧力實現制動)。
常見類型:圓柱螺旋彈簧、碟形彈簧(適用于空間緊湊場景),需定期檢查是否疲勞變形(彈力衰減會影響分離效果)。
四、導向與支撐部件
軸承 / 軸套:支撐制動盤、轉子等轉動部件,確保其與銜鐵的同軸度(偏差過大會導致制動偏磨、噪聲增大),通常采用深溝球軸承或滑動軸套。
導向銷 / 花鍵:限制銜鐵的運動方向(僅軸向移動,無徑向偏移),保證摩擦副均勻接觸,避免局部磨損。
五、殼體與防護部件
殼體:固定線圈、定子等靜止部件,同時起到散熱作用(部分殼體設計散熱鰭片,加速熱量散發)。
密封件:對于濕式制動器或粉塵環境應用,需通過密封圈(如 O 型圈)防止油液泄漏或粉塵侵入摩擦面(影響制動效率)。