一种制动力可控的无级缓放制动器的制作方法

本实用新型涉及一种制动器，具体涉及起重机、曳引机升降系统的吊具动力可控的无级缓放制动器。

背景技术：

随着主机设备智能化、轻量化和高效率的发展趋势，对配套各部件也提出了升级改进要求，传统的调速电机升级为变频或伺服电机，减速机和联轴器通过使用新材料和提高加工精度完成了小型化设计应用(或改为电机直驱)，只有制动器还处在沿用传统的结构和体积状态。由于制动器技术进步迟缓，严重制约了起重运输装备的小型化、轻量化和智能化项目实施和推进。

目前国内外起重机、电梯等设备意外停电后，带载吊具应急下降大都是采用如下方式：电机无牵引力，备用蓄电池组供电驱动制动器，或人工控制制动器压紧弹簧机构进行多次释放/刹车动作，吊具和载荷依靠自身重力作用逐段下落，直至地面或安全位置。下降过程中的非正常机械冲击不仅会加速各相关部件材料疲劳失效、破坏主机结构，而且存在钢丝绳断裂失效和电磁吸盘起吊重物脱落的风险。同时以上方式完成吊具和重物降落的操作时间均较长，无法在电磁起重机的保磁时间内迅速完成操作

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，克服意外停电后，带载吊具应急下降过程中的不安全性，提供了一种结构设计合理，可以在起重机意外断电情况下，控制吊具快速稳定下降的模糊控制无级缓放控制器。

本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种制动力可控的无级缓放制动器，包括工作动力源，所述工作动力源通过销轴连接上卡钳制动臂和下卡钳制动臂的一端，所述上卡钳制动臂和下卡钳制动臂的另一端通过铰接轴固定连接制动蹄块，上卡钳制动臂和下卡钳制动臂中间部位通过铰接轴固定在安装底座上，所述缓放动力源通过缓放杠杆臂与工作动力源连接，所述行程补偿电机、补偿传动机构安装在下卡钳制动臂与工作动力源连接处，所述行程开关安装在工作动力源上。

工作动力源启动时克服制动弹簧力，使得蹄块脱离制动体，机构得以运行；动力源停止工作时弹簧推动蹄块运动，压紧制动体产生摩擦力实现减速定位要求。应急情况时，动力源停止工作制动器刹车，辅助控制系统启动，备用蓄电池被接通，电动可控执行部件产生机械力抵消部分或全部制动弹簧力，使得制动力能按照设定曲线增大/减小或动态修正变化，吊重在自重作用下平稳缓降至安全位置。

进一步的，在起重机起升机构的每个制动器上，增设缓放动力源，缓放动力源为1套小功率电机传动装置。

小功率电机传动装置附带一组无间断供电及闭环中控，起重机正常工作时，该系统保持静止；起重机发生意外断电时，操作人员立即从中控处启动电机启动，压紧制动器弹簧/碟簧，控制吊具稳定下降，将重物降落至地面。

进一步的，卡钳制动臂分为上卡钳制动臂和下卡钳制动臂，一对卡钳制动臂分别安装在工作动力源的两侧。

以方便工作动力源电吸合压动内置弹簧，带动卡钳制动臂工作。

优选的，行程补偿电机与补偿传动机构同时位于下卡钳制动臂上，且行程补偿电机通过补偿传动机构连接到工作动力源上。

行程开关检测失电后卡钳制动臂的位置，出现磨损行程开关接通行程补偿电机驱动补偿传动机构调整工作行程，将弹簧夹紧力和工作行程控制在安全范围内。

进一步的，缓放杠杆臂一端链接缓放动力源，另一侧固定在工作动力源上。

网意外断电时，备用蓄电池驱动缓放动力源进行伸缩动作，带动缓放杠杆臂压动抵消一部分工作动力源的内置弹簧力，这样就可以无级控制调整制动器的制动力，保证了吊重平稳可控下降。

进一步的，制动蹄块置有拉簧，制动蹄块上铆接或粘接摩擦衬片。

制动蹄鼓式制动器的摩擦偶件，不仅具有强度和刚度外，还有高而稳定的摩擦系数，具有良好的耐磨性、耐热性、散热性和热容量等。采用粘合剂粘接摩擦衬片，保证摩擦片不易脱落，采用大口拉簧，以方便装配。

优选的，工作动力源、缓放动力源、行程补偿电机和蜗轮蜗杆，每个部件内部设有弹簧。

弹簧作为量储存器，可以在期中设备通电与断电的情况下，很好的起到缓冲、减震、压紧和复位的作用。

进一步的，补偿传动机构采用蜗轮蜗杆。

蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小，相当大的传动比，当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。

本实用新型的有益效果：

1.制动器缓放动力源通过增力杠杆与制动器连接，使用蓄电池供电可以无级控制弹簧输出的夹紧力，使得制动器在意外停电时能够任意控制重物的下降速度，保障载荷在无变频电机牵引驱动时的快速平稳下降，避免了目前吊具逐段下落方式产生的额外机械冲击，可以有效保障生产安全和防止主体结构非正常疲劳失效。

2.该系统对降低电磁起重机的作业风险具有很强的实际应用价值，同时还能够大大简化制动器停电释放备用电池供电系统，降低投入成本和维保费用。

3.制动力可控的无级缓放制动器为一种利用闭环模糊控制电路，具有人工远程干涉控制和执行自动程序缓降功能的无级缓放制动器，节能增效、加快智能起重机快速推广。

4.制动器是具有故障自诊断、自修复和自隔离的功能,具有工作退距行程监测、夹紧力监测。

5.不需要人力撬动和高电压大容量蓄电池等辅助设备配套，此实用新型硬件部分无液压部件，消除了传统制动机构泄漏的隐患也提高了主机对温度、海拔的适用性。具有温升低、寿命长、可靠性高、维护量小和无油液渗漏等特点，能够适应操作频率高、环境温度变化大、高粉尘的工况。

附图说明

图1为本实用新型所述制动器的结构示意图；

图2是制动器的俯视结构示意图。

图中所示：

1—工作动力源，2—上卡钳制动臂，3—下卡钳制动臂，4—制动蹄块，5—安装底座，6—行程补偿电机，7—补偿传动机构，8一缓放动力源，9—缓放杠杆臂，10—行程开关。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

如图1、2所示，一种制动力可控的无级缓放制动器，包括工作动力源1，工作动力源通过销轴连接上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的一端，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的另一端通过铰接轴固定连接制动蹄块4，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3中间部位通过铰接轴固定在安装底座5上，缓放动力源8通过缓放杠杆臂9与工作动力源1连接，夹紧力和工作行程的行程补偿电机6、补偿传动机构7安装在下卡钳制动臂3与工作动力源1连接处，且所述行程开,10安装在工作动力源上1。

补偿传动机构7采用蜗轮蜗杆，当行程开关10检测失电后上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的位置，出现磨损行程开关接通夹紧力和工作行程的行程补偿电机6，来驱动补偿传动机构7调整工作行程，将弹簧力夹紧力，蜗轮蜗杆用来传递夹紧力和工作行程的行程补偿电机6与上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3之间的运动和动力把工作行程控制在安全范围内。

实施例2

如图1、2所示，一种制动力可控的无级缓放制动器，包括工作动力源1，工作动力源通过销轴连接上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的一端，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的另一端通过铰接轴固定连接制动蹄块4，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3中间部位通过铰接轴固定在安装底座5上，在靠近下卡钳制动臂2与工作动力源1交接处安装行程补偿电机6，补偿传动机构7置于下卡钳制动臂3与工作动力源1交接处和行程补偿电机7之间，缓放动力源8通过缓放杠杆臂9与工作动力源1连接，夹紧力和工作行程的行程补偿电机6、补偿传动机构7安装在下卡钳制动臂3与工作动力源1连接处，且所述行程开,10安装在工作动力源上1。

应急情况下，动力源停止工作制动器刹车，辅助控制系统启动，备用蓄电池被接通，来启动缓放动力源，使用≤200w，dc24v的安全电源就能够完成动态缓降、制动器工作信息采集处理反馈以及故障隐患自诊断、自修复和自隔离功能的智能化制动器，不需要人力撬动和高电压大容量蓄电池等辅助设备配套。

实施例3

如图1、2所示，一种制动力可控的无级缓放制动器，包括工作动力源1，工作动力源通过销轴连接上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的一端，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3的另一端通过铰接轴固定连接制动蹄块4，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3中间部位通过铰接轴固定在安装底座5上，在靠近下卡钳制动臂2与工作动力源1交接处安装行程补偿电机6，补偿传动机构7置于下卡钳制动臂3与工作动力源1交接处和行程补偿电机7之间，缓放动力源8通过缓放杠杆臂9与工作动力源1连接，夹紧力和工作行程的行程补偿电机6、补偿传动机构7安装在下卡钳制动臂3与工作动力源1连接处，且所述行程开关10安装在工作动力源上1。

正常供电时，工作动力源1得电吸合压动内置弹簧，带动上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3上部距离变近，这样上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3就以中部的铰接轴为圆心转动，下端铰接的一对制动蹄块4之间距离就会变大，被夹紧的制动盘或轨道就处于自由转动或移动状态。工作动力源1失电后内置弹簧伸长，推动上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3上部距离变远，上卡钳制动臂2和下卡钳制动臂3就以中部的铰接轴为圆心转动，下端铰接的一对制动蹄块4之间距离就会变小，直至夹紧制动盘或轨道制动状态。行程开关10检测失电后下卡钳制动臂3的位置，出现磨损行程开关10接通夹紧力和工作行程的行程补偿电机6驱动补偿传动机构7调整工作行程，将弹簧夹紧力和工作行程控制在安全范围内。

电网意外断电时，备用蓄电池驱动缓放动力源8进行伸缩动作，通过缓放杠杆臂9压动抵消一部分工作动力源1的内置弹簧力，这样就可以无级控制调整制动器的制动力，保证了吊重平稳可控下降。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定。