高效永磁增力安全制动器及直驱电梯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机电领域，具体涉及高效永磁增力安全制动器及直驱电梯。
【背景技术】
[0002]制动器是具有使运动部件或运动机械减速、停止或保持停止状态等功能的重要装置。俗称刹车、闸。制动器因现代工业机械的发展而出现多种结构型式，其中摩擦式制动器如钳盘式制动器、电磁式制动器、浮动式制动器等的应用最为广泛。在特种设备领域应用最多的是具有失电保护功能的安全型制动器。
[0003]现有安全型制动器主要存在体积、自重、噪声等大问题，特别是“开闭两响”、噪声振动问题突出:一、制动器抱闸时因制动弹簧释放巨大能量，与制动轨或制动盘碰撞产生很大响声和振动；二、制动器(断电)松闸时需要克服制动弹簧巨大能量，造成电磁铁体积很大，电磁铁闭合时动、定衔铁碰撞产生很大响声及振动;对于安全型液压式制动器还存在油箱体积大，漏油、维护难等问题，对于安全型电磁式制动器还存在电磁铁通电瞬间大电流对电网冲击大、动衔铁闭合之后一直耗电等问题。传统有绳电梯的缠绕滚筒、驱动电机和制动器一般安装在建筑物上方远离乘客的机房内，上述问题可能还不足以引起人们重视。
[0004]但对于无配重的直线电机驱动的直驱电梯，轿厢靠直线电机动子与定子相互作用产生的电磁力直接驱动，在运行方式上可采用动初级的短初级/长次级，或者动次级的短次级/长初级两种直线电机布置方式，初级、次级两者中带主绕组和通电的部分称为初级，不带主绕组的部分称为次级，两者中的运动部分称为动子，固定不动的部分称为定子，定子固定在井道一侧，动子固定在轿厢或轿厢架或动子梁上，当直线电机初级通电形成行波磁场，从而产生向上的提升力，带动轿厢运动，制动器随动安装在动子梁或轿厢架或轿厢上，上述问题特别是制动器“开闭两响”噪声振动问题和体积大、自重大问题就变得尤为突出，而且因没有提升缆绳，可能存在提升力不够或失去等意外情况，而系统失灵不能及时发出抱闸指令或制动器接收不到抱闸指令，不能及时抱闸造成重大安全隐患问题，对制动器的实时控制和安全可靠性要求更加苛刻，成为直驱电梯核心关键技术问题，在不能有效解决之前，难以实现工程化应用。
[0005]本发明公开了高效永磁增力安全制动器及直驱电梯。利用直线电机本身的永磁法向力和电磁提升力作为制动驱动力，同时还可以将制动弹簧与永磁一起配合使用、施加制动力进行“双力(混合)制动”，通过小行程往复移动复合板与动磁级或动子相互耦合面积，来控制大数倍的制动力逐渐增大或减小，实现制动器的闭合和打开，具有制动平稳、可靠、降噪、减震等显著优点，解决了现有安全制动器“开闭两响”噪声大、体积大、自重大问题，及该抱闸未抱闸、漏报闸等严重安全隐患问题。本发明结构简单、成本低、制动力大、安全可靠、冲击小、噪声低、维护方便、耗电低、体积小、质量轻、寿命长，可取消直驱电梯制动器专用驱动装置，简化了制动器结构，使提升系统更加紧凑。本发明可应用于制动器、电梯、矿井提升机、油田抽油机、立体仓储、起重升降机、交通运输系统等多个领域。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是最大限度解决现有安全型制动器“开闭两响”噪声振动大问题和体积大、自重大问题及该抱闸系统不发指令、制动器本身“不具自保”功能等安全隐患问题。
[0007]本发明的技术方案是以下述方法实现的:
高效永磁增力安全制动器，包括摩擦制动机构(9)和与摩擦制动机构(9)连接的制动驱动机构，其特征在于，所述制动驱动机构包括复合板(13)和动磁级(12)，所述复合板(13)为导磁材料(2)或由至少一组导磁材料(2)和非导磁材料(I)依次排列而成，所述动磁级(12)为磁体(4)或由至少一组的磁体(4)和铁心(3)依次排列而成，动磁级(12)和复合板(13)间隙配合，复合板(13)和动磁级(12)中的一个与至少一个摩擦制动机构(9)相连、另一个与外驱动装置(91)连接。
[0008]进一步，所述制动驱动机构为两个，分别设置在摩擦制动机构(9)两侧，一侧制动驱动机构的复合板(13 )或动磁级中的一个与另一侧制动驱动机构的复合板(13 )或动磁级
(12)中的一个同与摩擦制动机构(9)相连。
[0009]进一步，制动驱动机构包括架体(18)，所述架体(18)上设置有浮动限位导向副
[10]和滑动限位导向副(16)，动磁级(12)和复合板(13)中的一个设置在浮动限位导向副(10)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连、另一个设置在滑动限位导向副(16)上并由外驱动装置推动或拉动；
或制动驱动机构包括回形梁(201)，所述回形梁(201)上集中设置有浮动滑动导向副(92)，复合板(13)或与复合板(13)间隙配合的动磁级(12)设置在浮动滑动导向副(92)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连、另一个与回形梁(201)相连并由外驱动装置推动或拉动。
[0010]进一步，所述浮动限位导向副(10)包括设置在架体(18)上的浮动导向轨、设置在浮动导向轨端部的浮动限位块和套在浮动导向轨上的复位弹簧，所述滑动限位导向副(16)包括设置在架体上的滑动导向轨、设置在滑动导向轨端部的滑动限位块和套在滑动导向轨上的缓冲弹簧；
所述浮动滑动导向副(92)包括滑动限位槽(200)和浮动限位槽(202)，在滑动限位槽
(200)内设置滑动复位弹簧(203)，在浮动限位槽(202)内设置浮动复位弹簧(204)和浮动导向轨(205)，复合板(13)或与复合板(13)间隙配合的动磁级(12)通过浮动复位弹簧(204)和浮动导向轨(205)与回形梁(201)配合设置。
[0011]进一步，所述外驱动装置为电磁铁、电动执行器、液力执行器、电液执行器、驱动电机。
[0012]直线电机高效永磁增力安全制动器，包括设置在固定基础上的定子(11)，摩擦制动机构(9 )，和与摩擦制动机构(9 )连接的制动驱动机构，设置在动子梁(61)上的动子(6 O )，定子(11)由至少一组定子单元组成，动子(60)由至少一组动子单元组成，动子(60)与定子
(11)配合设置构成直线电机，其特征在于，所述动子单元为磁体或由至少一组磁体和铁心依次排列而成，复合板(13)设置在与直线电机定子(11)配合的动子(60)的一侧，所述复合板(13 )为导磁材料(2 )或由至少一组导磁材料(2 )和非导磁材料(I)依次排列而成，所述复合板(13)与动子(60)中的至少一个动子单元间隙配合，复合板(13)和与其间隙配合的动子单元中的一个与至少一个摩擦制动机构(9)相连。
[0013]进一步，动子梁(61)上设置有浮动限位导向副(10)和滑动限位导向副(16)，复合板(13)和与复合板(13)间隙配合的动子单元中的一个设置在浮动限位导向副(10)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连，另一个设置在滑动限位导向副(16)上并由至少一组动子单元推动或拉动；
或动子梁上设置回形梁(201)，所述回形梁(201)上集中设置有浮动滑动导向副(92)，复合板(13)或与复合板(13)间隙配合的动子单元设置在浮动滑动导向副(92)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连，另一个与回形梁(201)或动子梁(61)相连并由至少一组动子单元推动或拉动。
[0014]高效永磁增力安全制动直驱电梯，包括沿井道布置的固定基础，动子梁(61)，轿厢，设置在动子梁(61)上的动子(60)，摩擦制动机构(9)，设置在固定基础上的定子(11)和导轨，动子(60)由至少一组动子单元组成，定子(11)由至少一组定子单元组成，动子(60)与定子(11)配合设置构成直线电机，其特征在于，在动子(60)的一侧设置有复合板(13)，所述动子单元为磁体或由至少一组磁体和铁心依次排列而成，所述复合板(13)为导磁材料(2)或由至少一组导磁材料(2 )和非导磁材料(I)依次排列而成，复合板(13 )与动子(60 )中的至少一个动子单元间隙配合，复合板(13)和与其间隙配合的动子单元中的一个与至少一个摩擦制动机构(9)相连。
[0015]进一步，动子梁(61)上设置有浮动限位导向副(10)和滑动限位导向副(16)和限位梁(20)，所述限位梁(20)上设置有缓冲弹簧(21)，复合板(13)和与复合板(13)间隙配合的动子单元中的一个设置在浮动限位导向副(10)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连，另一个设置在滑动限位导向副(16)上，并由至少一组动子单元推动或拉动。
[0016]或动子梁(61)上设置有回形梁(201)，所述回形梁(201)上集中设置有浮动滑动导向副(92)，复合板(13)或与复合板(13)间隙配合的动子单元中的一个设置在浮动滑动导向副(92)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连，另一个与回形梁(201)或动子梁(61)相连并由至少一组动子单元推动或拉动。
[0017]进一步，所述浮动滑动导向副(92)包括设置在回形梁(201)内的滑动限位槽(200)和浮动限位槽(202)，在滑动限位槽(200)内设置滑动复位弹簧(203)，在浮动限位槽(202)内设置浮动复位弹簧(204)和浮动导向轨(205)，复合板(13)或与复合板(