余文容

摘要：文章对电磁离合制动器的结构及原理进行了详细的阐述，重点介绍了制动器的电磁设计和结构设计要点。

Abstract： The structure and principle of electromagnetic clutch brake are described in detail， and the main points of electromagnetic design and structure design of brake are introduced.

关键词：离合;制动器;设计

Key words： clutch;brake;design

中图分类号：U463.211                                 文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）01-0063-02

0  引言

在航空电动阀门的使用中，经常需要阀门开启到某个位置然后及时停止，而一般阀门驱动用的电机均是高速旋转，其断电后由于惯性很难立刻停止，这也造成了阀门开关位置精度较差的问题。针对该类阀门，涉及了一款电磁离合制动器，该制动器在系统通电工作时，释放输出轴，使电机能自由旋转，当系统断电时，制动器抱死电机输出轴，使电机实现即时停止，保证了阀门开启位置精度的要求。

1  电磁离合制动器的机构及原理介绍

电磁离合器主要由线圈部件、圆盘部件、壳体、弹簧、制动盘等组成（如图1）。当线圈通电时，在壳体中产生轴向磁场，壳体和圆盘部件均由导磁材料制成，由于磁场作用，圆盘部件压缩弹簧，和壳体紧密贴合，制动盘处于自由状态，可随电机轴旋转。当线圈断电后，磁场小时，在弹簧的作用下，圆盘部件紧贴制动盘，对制动盘产生压力，制动盘在摩擦力的作用下停止转动，从而实现电机轴的制动。

2  电磁离合制动器的电磁设计

2.1 线圈部件绕组参数计算

2.2 各部位零件的结构设计

2.2.1 壳体

电磁离合制动器的壳体一般采用导磁材料，其结构如图2。

2.2.2 线圈部件

线圈部件主要有漆包线组成，在设计时应充分考虑电磁计算的结果。（图3）

2.2.3 圆盘部件

圆盘部件主要由两部分组成，一部份是导磁材料，其承担的主要的作用是在磁场作用下和壳体吸合，一般采用导磁材料;另一部份是摩擦材料，承担的主要作用是在断电状态下和制动盘摩擦实现制动，一般采用非金属摩擦材料。（图4）

3  实例验证

根据上述方法，设计了一款电磁离合制动器，其主要性能参数如下：

额定工作电压 28VDC    额定工作电流 0.5A

线圈电阻 56Ω             吸合电压 12VDC

吸合电流 0.21A           制动力矩 480mNm

4  结束语

电磁离合制动设计过程中，针对不同电机和结构，设计师在具体设计中，还需考虑圆盘部件的固定、弹簧的选择等问题，有些特殊的产品还需考核制动器的吸合合释放时间，从而实现阀门制动的即时性。

參考文献：

[1]向世凡.介绍一种电磁离合制动器[J].机械，1987（06）.

[2]李进梅.电磁离合器的温度场及热应力有限元分析[D].合肥工业大学，2007.

[3]顾庆昌.永磁—电磁离合器磁场分析及特性研究[D].合肥工业大学，2008.