一种利用电磁制动的机轮刹车装置的制作方法

1.本发明属于无人机刹车系统技术领域，具体涉及一种利用电磁制动的机轮刹车装置。


背景技术：

2.近年来随着无人机技术的发展，越来越多的无人机出现在我们的生活中，随着无人机向超高速、高机动、轻量化、小型化、低成本等方向发展，传统的液压和气压刹车由于质量重、体积大、维护成本高等缺点，已经不能满足小型无人机的需要。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明一种适用于小型无人机的机轮刹车装置，根据无人机刹车距离的要求，通过调解刹车装置电磁铁电流或电压的大小，控制电磁铁的电磁力，从而改变电磁组件摩擦片与制动机构相对摩擦力大小，最终实现刹车制动的要求。
4.本发明目的在于提供一种利用电磁制动的机轮刹车装置，所述刹车装置包括轮毂、设置在轮毂中空腔内的电磁组件、设置在电磁组件和轮毂内表面之间的制动机构，所述轮毂通过轮毂盘与轮胎固定，所述轮毂内还设有用于支撑以及调节所述电磁组件位置的轴承，所述轮毂内腔端面设有与所述制动机构配合的制动槽。
5.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述轮毂还包括设置在腔体内壁上用于吸附制动机构的磁性涂层以及设置在中空腔轴心位置的轴承座。
6.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述电磁组件包括从外至内依次设置的第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁，所述第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁的外侧均设有第一摩擦片。
7.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述第一电磁铁包括与所述轴承内圈相配合的空心顶轴、用于套装所述第二电磁铁和第三电磁铁的导向轴、设置在导向轴上的第一线圈槽以及在第一线圈槽内绕设的第一线圈。
8.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述第二电磁铁包括内圈与所述导向轴相配合的第二线圈槽以及在第二线圈槽内绕设的第二线圈。
9.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述第三电磁铁包括内圈与所述导向轴相配合的第三线圈槽以及在第三线圈槽内绕设的第三线圈，所述第三线圈槽的内侧设有用于固定第二摩擦片的凹槽。
10.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，第一电磁铁、所述第二电磁铁、所述第三电磁铁和所述第一摩擦片通过导向销固定，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁、所述第三电磁铁和所述第一摩擦片上均设有用于穿过导向销的导向孔。
11.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述制动机构包括与所述轮毂内圈相配合的制动片、与所述制动槽间隙配合的制动盘和与轮毂内腔端
面固定的磁钢，所述轮毂内腔端面设有用于固定磁钢的磁钢槽。
12.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，工作时，所述制动片与所述电磁组件的外圈吸附产生摩擦力距，所述磁钢对所述制动盘的磁力小于所述电磁组件提供的磁力，所述电磁组件的内侧表面与所述制动盘产生摩擦力。
13.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置，还具有这样的特征，所述制动片为扇形结构。
14.有益效果：
15.本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置结构紧凑、体积小、重量轻、便于控制、成本低、刹车效果好，可弥补传统液压和气压方式制动的刹车装置的不足。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例所提供的电磁机轮装置的剖视图；
18.图2为本发明实施例中的电磁机轮装置的爆炸图；
19.图3为本发明实施例中电磁铁的结构示意图；
20.图4为本发明实施例中轮毂的结构示意图；
21.图5为本发明实施例中的带有摩擦片和线圈的电磁铁壳体的示意图；
22.图6为本发明实施例中的带线圈的第一电磁铁壳体的结构示意图，
23.其中，1：电磁组件；11：第一摩擦片；12：第一电磁体；12-1：第一线圈；12-2：第一线圈槽；12-3：导向轴；12-4：空心顶轴；13：第二电磁体；14：第三电磁体；14-1：第三线圈；14-2：凹槽；14-3：第三线圈槽；15：导向销；2：制动片；3：制动盘；4：磁钢；5：轴承1；6：轮毂；61：磁性涂层；62：制动槽；63：轴承座；64：磁钢槽；7：轮胎；8:轴承2；9：轮毂盘；10：螺钉。
具体实施方式
24.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置作具体阐述。
25.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中
间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
28.如图1-6所示，提供了一种利用电磁制动的机轮刹车装置，所述刹车装置包括轮毂6、设置在轮毂6中空腔内的电磁组件1、设置在电磁组件1和轮毂6内表面之间的制动机构，所述轮毂6通过轮毂盘9与轮胎7固定，所述轮毂6内还设有用于支撑以及调节所述电磁组件1位置的轴承，所述轮毂6内腔端面设有与所述制动机构配合的制动槽62。轴承包括轴承1 5和轴承2 8。
29.在部分实施例中，所述轮毂6还包括设置在腔体内壁上用于吸附制动机构的磁性涂层61以及设置在中空腔轴心位置的轴承座63。
30.在部分实施例中，所述电磁组件1包括从外至内依次设置的第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14，所述第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14的外侧均设有第一摩擦片11。
31.在部分实施例中，所述第一电磁铁12包括与所述轴承内圈相配合的空心顶轴12-4、用于套装所述第二电磁铁13和第三电磁铁14的导向轴12-3、设置在导向轴12-3上的第一线圈槽12-2以及在第一线圈槽12-2内绕设的第一线圈12-1。
32.在部分实施例中，所述第二电磁铁13包括内圈与所述导向轴12-3相配合的第二线圈槽以及在第二线圈槽内绕设的第二线圈。
33.在部分实施例中，所述第三电磁铁14包括内圈与所述导向轴12-3相配合的第三线圈槽14-3以及在第三线圈槽14-3内绕设的第三线圈14-1，所述第三线圈槽14-3的内侧设有用于固定第二摩擦片的凹槽14-2。
34.在部分实施例中，第一电磁铁12、所述第二电磁铁13、所述第三电磁铁14和所述第一摩擦片11通过导向销15固定，所述第一电磁铁12、所述第二电磁铁13、所述第三电磁铁14和所述第一摩擦片11上均设有用于穿过导向销的导向孔。
35.在部分实施例中，所述制动机构包括与所述轮毂5内圈相配合的制动片2、与所述制动槽62间隙配合的制动盘3和与轮毂6内腔端面固定的磁钢4，所述轮毂6内腔端面设有用于固定磁钢的磁钢槽64。
36.在部分实施例中，工作时，所述制动片2与所述电磁组件1的外圈吸附产生摩擦力距，所述磁钢4对所述制动盘3的磁力小于所述电磁组件1提供的磁力，所述电磁组件1的内侧表面与所述制动盘3产生摩擦力。
37.在部分实施例中，所述制动片2为扇形结构。
38.前述实施例所提供的利用电磁制动的机轮刹车装置的工作原理如下：
39.根据无人机刹车距离的要求，通过调解刹车装置电磁组件1电流或电压的大小，控制电磁组件1的电磁力，从而改变电磁铁摩擦片与制动片2和制动盘3相对摩擦力大小，最终实现刹车制动的要求。电磁组件1插入轮毂6，电磁组件1中的第一电磁体12的空心顶轴与轮毂6中的轴承1 5内圈接触，保证电磁组件1与制动盘3的气隙；在未进行刹车制动时，磁钢1将制动片2吸在轮毂6内壁；制动盘3安装在轮毂6的带有六孔的滑槽中，未进行刹车制动时，磁钢4将制动盘3吸在轮毂6带有六孔的滑槽中；轮胎7压入轮毂6中，轮毂6与轮毂盘9通过8个螺钉10连接后拧紧，防止在无人机滑跑过程中掉落。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述刹车装置包括轮毂、设置在轮毂中空腔内的电磁组件、设置在电磁组件和轮毂内表面之间的制动机构，所述轮毂通过轮毂盘与轮胎固定，所述轮毂内还设有用于支撑以及调节所述电磁组件位置的轴承，所述轮毂内腔端面设有与所述制动机构配合的制动槽。2.根据权利要求1所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述轮毂还包括设置在腔体内壁上用于吸附制动机构的磁性涂层以及设置在中空腔轴心位置的轴承座。3.根据权利要求1所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述电磁组件包括从外至内依次设置的第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁，所述第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁的外侧均设有第一摩擦片。4.根据权利要求3所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述第一电磁铁包括与所述轴承内圈相配合的空心顶轴、用于套装所述第二电磁铁和第三电磁铁的导向轴、设置在导向轴上的第一线圈槽以及在第一线圈槽内绕设的第一线圈。5.根据权利要求4所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述第二电磁铁包括内圈与所述导向轴相配合的第二线圈槽以及在第二线圈槽内绕设的第二线圈。6.根据权利要求4所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述第三电磁铁包括内圈与所述导向轴相配合的第三线圈槽以及在第三线圈槽内绕设的第三线圈，所述第三线圈槽的内侧设有用于固定第二摩擦片的凹槽。7.根据权利要求3所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，第一电磁铁、所述第二电磁铁、所述第三电磁铁和所述第一摩擦片通过导向销固定，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁、所述第三电磁铁和所述第一摩擦片上均设有用于穿过导向销的导向孔。8.根据权利要求1所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述制动机构包括与所述轮毂内圈相配合的制动片、与所述制动槽30间隙配合的制动盘和与轮毂内腔端面固定的磁钢，所述轮毂内腔端面设有用于固定磁钢的磁钢槽。9.根据权利要求8所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，工作时，所述制动片与所述电磁组件的外圈吸附产生摩擦力距，所述磁钢对所述制动盘的磁力小于所述电磁组件提供的磁力，所述电磁组35件的内侧表面与所述制动盘产生摩擦力。10.根据权利要求8所述的利用电磁制动的机轮刹车装置，其特征在于，所述制动片为扇形结构。

技术总结
本发明提供了一种利用电磁制动的机轮刹车装置，所述刹车装置包括轮毂、设置在轮毂中空腔内的电磁组件、设置在电磁组件和轮毂内表面之间的制动机构，所述轮毂通过轮毂盘与轮胎固定，所述轮毂内还设有用于支撑以及调节所述电磁组件位置的轴承，所述轮毂内腔端面设有与所述制动机构配合的制动槽。该装置通过调解刹车装置电磁铁电流或电压的大小，控制电磁铁的电磁力，从而改变电磁组件摩擦片与制动机构相对摩擦力大小，最终实现刹车制动的要求。最终实现刹车制动的要求。最终实现刹车制动的要求。


技术研发人员：黄国磊 陈家东 张振芳 钟红燕
受保护的技术使用者：兰州飞行控制有限责任公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/5/5