一种离心制动器及举升电动缸的制作方法

1.本实用新型涉及电动缸领域，具体涉及一种离心制动器及举升电动缸。


背景技术：

2.电动缸是专门用于连续运动、低到高负载(通常是高速)，且能够在其使用寿命内多次循环使用的产品，这些产品具有极高的定位精度和可控性，能够在负载数千克到50吨的情况下实现精确运动控制。在剪叉式高空作业平台中，电动缸常常用于为剪叉结构提供举升驱动力。
3.如申请号为cn202122404602.1的文件中公开了一种剪叉式高空作业平台，并具体公开了：剪叉式高空作业平台包括底盘、剪叉式举升组件以及举升限位机构；剪叉式举升组件包括剪叉式举升机构以及安装于剪叉式举升机构内的电动缸；安装于剪叉式举升机构内的电动缸用于驱动剪叉式举升机构升降，换言之，该剪叉式高空作业平台内采用电动缸驱动升降替换液压缸驱动升降，如此，不需要匹配安装储存液压油的液压油箱以及复杂的液压油路，不存在漏油情况，维修方便，可在作业环境要求高的场所使用。
4.上述文件公开了采用电动缸替换液压缸来驱动剪叉式举升机构升降，可适应作业环境要求高的场所使用，但电动缸上并未设置限速装置，此电动缸用于剪刀式高空作业车上，高空作业车在无动力应急撤收或在电机电磁制动器失效时，高空作业平台会在自重的作用下加速回落，如果下落过程速度不可控，会对高空作业工人的生命产生一定威胁，所以电动缸的速度要控制在一定范围。
5.为解决上述的问题，申请号为cn202121346841.x的文件中公开了用于剪叉式高空作业车的电动缸，并具体公开了：一种用于剪叉式高空作业车的电动缸，包括可正反转的电机，电机的输出轴与多级齿轮减速箱的一级齿轮连接，多级齿轮减速箱的末级齿轮与缸筒内的丝杠组件动力传动连接，缸筒内还设有与丝杠组件连接的活塞结构组件，限速器包括箱体，箱体内设有超速离合器，多级齿轮减速箱的一级齿轮上连接有传动轴，传动轴的另一端固定连接在超速离合器上，丝杠组件失速下降，动力通过多级齿轮减速箱多级加速，使一级齿轮增速后带动传动轴和电机加速反转，超速离合器对传动轴制动以限制一级齿轮的转速，从而使电机匀速反转；超速离合器包括轴套，轴套固定套设在传动轴上，轴套两端对称设置有安装架，安装架的外侧设有与箱体间隙配合的摩擦片，两个安装架的左右两侧通过弹簧连接，安装架和轴套之间还设有配重块，配重块的左右两侧和轴套之间安装有滑动垫块。
6.上述文件中的电动缸可通过超速离合器对传动轴制动来实现限速的作用，但其超速离合器采用双片离心块形式，且弹簧位于两片离心块的周向之间，占用了周向空间，离心块的制动面积小，且离心制动器组合零部件较多，装配复杂，成本较高。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中的离心制动器的弹性件占用周向空间，导致制动面积小，制
动效率低的技术问题，本实用新型提供了一种离心制动器及举升电动缸，解决了上述技术问题。本实用新型的技术方案如下：
8.一种离心制动器，包括：
9.转子，所述转子可被随转装配；
10.制动块，所述制动块为至少两个，至少两个制动块可径向滑动地装配在所述转子的外周上；
11.环形弹性件，所述环形弹性件嵌设在所有制动块的同一轴向端面内，在所述环形弹性件的作用下，所述制动块向内压紧在所述转子的外周。
12.本技术的离心制动器，通过设置环形弹性件嵌设在制动块的轴向端面内，则环形弹性件可无需占用周向空间，制动块在周向上的延伸长度可增加，进而可增加了制动面积，制动效率高；此外，环形弹性件嵌设在制动块的轴向端面上，则环形弹性件的装配无需连接安装，方便安装，且环形弹性件不会占用轴向空间，有利于结构紧凑、小型化。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述环形弹性件为两个，两个所述环形弹性件分别嵌设在所有制动块的两个轴向端面上。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述制动块的轴向端面上开有安装槽以嵌设所述环形弹性件，所述安装槽的开口呈缩口设置。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述制动块的内周延伸有滑动部，所述转子的外周上设置有至少两个滑槽，所述制动块的滑动部可伸入到所述滑槽内以滑动配合。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述制动块包括配重块和摩擦片，所述配重块与所述转子滑动配合，所述摩擦片装配在所述配重块的外周面上。
17.根据本实用新型的一个实施例，所述制动块为3个，3个所述制动块可拼成环形。
18.一种举升电动缸，包括：
19.电机；
20.伸缩缸，所述伸缩缸包括缸筒和活塞结构，所述活塞结构滑动装配在所述缸筒内；
21.丝杆组件，所述丝杆组件伸到所述活塞结构内部，所述电机驱动所述丝杆组件运动，所述活塞结构在所述丝杆组件的带动下沿所述缸筒运动；
22.离心制动器，所述离心制动器限制所述电机的转速。
23.根据本实用新型的一个实施例，所述电机通过齿轮箱带动所述丝杆组件工作，所述齿轮箱包括外箱体，所述外箱体内装配有一级齿轮和末级齿轮，所述一级齿轮和所述末级齿轮之间通过若干中间齿轮传动配合，所述电机的输出轴与所述一级齿轮随转连接，所述末级齿轮与所述丝杆组件随转连接。
24.根据本实用新型的一个实施例，所述一级齿轮延伸有齿轮轴，所述离心制动器的转子随转装配在所述齿轮轴上。
25.根据本实用新型的一个实施例，所述离心制动器装配在所述外箱体内，所述外箱体内形成有与所述离心制动器配合的配合面。
26.基于上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：
27.1.本实用新型的离心制动器，通过设置环形弹性件嵌设在制动块的轴向端面内，则环形弹性件可无需占用周向空间，制动块在周向上的延伸长度可增加，进而可增加了制动面积，制动效率高；此外，环形弹性件嵌设在制动块的轴向端面上，则环形弹性件的装配
无需连接安装，方便安装，且环形弹性件不会占用轴向空间，有利于结构紧凑、小型化；进一步设置环形弹性件为两个，两个环形弹性件分别嵌设在所有制动块的两个轴向端面上，可保证所有制动块在轴向上的受力平衡；
28.2.本实用新型的离心制动器，通过设置制动块的轴向端面上开设安装槽来装配环形弹性件，可将环形弹性件嵌设在制动块内，而不会轴向凸出于制动块而导致体积增大；进一步地，安装槽的开口呈缩口设置，可防止环形弹性件在高速转动时脱出安装槽，保证离心制动器的整体结构的稳定性；
29.3.本实用新型的离心制动器，制动块上形成有滑动部，滑动部与转子上的滑槽对应滑动配合，可保证转子和制动块可一起转动，制动块可相对于转子径向滑动；
30.4.本实用新型的举升电动缸，采用离心制动器用于限制电机转速时，当转子转速较低时，离心力＜环形弹性件拉力，离心制动器随电机的输出轴同步转动；离心力＞环形弹性件拉力，制动块产生的离心力，使得制动块与外箱体内的配合面接触产生制动扭矩，直至产生的制动扭矩与重力产生反向扭矩相等时，即达到平衡转速；
31.5.本实用新型的举升电动缸，设置电机通过齿轮箱带动丝杆组件工作，齿轮箱的外箱体内装配齿轮进行传动，可实现多级加速；此外，将离心制动器也装配在外箱体内并与一级齿轮的齿轮轴配合，可起到对电机的转速的限制作用；同时，无需另外设置制动器外壳，降低了成本；且制动器无需凸出于外箱体设置，方便整体结构的装配。
附图说明
32.图1为本实用新型的离心制动器的结构示意图；
33.图2为离心制动器的爆炸图；
34.图3为转子的结构示意图；
35.图4为制动块的结构示意图；
36.图5为制动块的侧视图；
37.图6为配重块的结构示意图；
38.图7为本实用新型的电动缸的结构示意图；
39.图8为图7的a部放大图；
40.图9为图7的b部放大图；
41.图中：1-转子；11-装配孔；12-滑槽；13-挡块；14-定位台阶；2-制动块；21-配重块；211-安装部；2111-安装槽；212-滑动部；22-摩擦片；3-环形弹性件；4-电机；5-伸缩缸；51-缸筒；52-活塞结构；521-活塞；522-活塞杆；6-丝杆组件；61-丝杆；611-轴承套；612-轴承；613-内支撑件；62-螺母；7-安装筒；8-齿轮箱；81-外箱体；82-一级齿轮；821-齿轮轴；83-末级齿轮；84-中间齿轮；9-电磁制动器；91-手动释放开关；10-杆头连接件。
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没
有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
44.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
46.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
47.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
48.如图1-9所示，本实施例提供了一种离心制动器，包括转子1和制动块2，转子1可被随转装配，制动块2被径向滑动地装配在转子1上，环形弹性件3为所有制动块2提供复位力，当转子转速较低时，制动块2受到的离心力小于环形弹性件3的拉力，制动块2在环形弹性件3的作用下，压紧在转子1上；当转速达到一定值时，制动块2受到的离心力大于环形弹性件3的拉力，制动块2克服环形弹性件3的拉力，径向远离转子1滑动，制动块2的外周面与配合面接触，产生制动扭矩。
49.转子1呈圆柱状，转子1的中部形成有装配孔11，为了方便转子1随转装配，可设置装配孔11的一侧还延伸有平键槽，如此，当转子1装配在被制动的轴上时，可通过平键和平键槽的配合，实现转子1随转地装配在被制动的轴上。
50.为了滑动装配制动块2，转子1的外周面上形成有内凹的滑槽12，滑槽12为至少两个，至少两个滑槽12在转子1的外周面上均匀分布，相邻滑槽12之间存在挡块13以起到隔断作用。滑槽12可与制动块2径向滑动配合，转子1可通过滑槽12带动制动块2随动转动即可，滑槽12的形状可不做限制。本实施例中，设置滑槽12为安装槽，滑槽12为3个。
51.作为本实施例的优选技术方案，为了方便转子1装配到被制动的轴上时可被定位，设置转子1的轴向一端延伸有定位台阶14。
52.制动块2滑动装配在转子1上，制动块2可整体呈弧形块状，制动块2至少为两个，至少两个制动块2一一对应地滑动装配在滑槽12上，所有制动块2拼接起来可基本形成环形状。制动块2包括配重块21和摩擦片22，配重块21为弧形块，摩擦片22装配在配重块21的外周面上。具体地，配重块21沿径向包括安装部211和滑动部212，滑动部212插入滑槽12内，实现制动块2滑动装配在转子1上；安装部211的轴向端面上形成有安装槽2111，以装配环形弹性件3，安装部211的外周面上固定装配摩擦片22。本实施例中，制动块2为3块，3块制动块2可拼成环形状。
53.作为本实施例的优选技术方案，安装部211的轴向厚度大于滑动部212的轴向厚度，安装部211的轴向两端凸出于滑动部212，如此，当滑动部212滑动插入滑槽12内时，在环形弹性件3的作用下，安装部211的与滑动部212相接的内周面可抵靠在插槽12的槽口处，起到限位作用。
54.作为本实施例的优选技术方案，安装槽2111呈弧形，安装槽2111从安装部211的周向一端延伸至另一端，安装槽2111从周向上贯穿安装部211的轴向端面。进一步优选地，安装槽2111的开口呈缩口设置，即安装槽2111内部的径向宽度大于槽口处的径向宽度，如此装配环形弹性件3时，可适当挤压环形弹性件3，来将环形弹性件3装配到安装槽2111内，使用时，由于安装槽2111的缩口设置，环形弹性件3不易从安装槽2111脱出。所有制动块2的同一轴向端面上的安装槽2111位于同一周向上。优选地，每个制动块2的安装部211的轴向两端端面上均设置有安装槽2111，每个制动块2上的两个安装槽2111位于同一周向上。
55.环形弹性件3装配在制动块2的安装槽2111内，环形弹性件3可嵌设在所有制动块2的位于同一轴向端面上的安装槽2111内，环形弹性件3不会从安装槽2111中轴向凸出。相较于现有技术中相邻制动块2周向之间通过弹性件连接配合，本实施例的环形弹性件3为封闭的环形状，且采用嵌设装配，无需设置连接结构，且环形弹性件3无需占用相邻制动块2之间的周向空间，不会对制动块2的制动面积产生限制，本实施例的制动块2的制动面积增加，制动效率高。
56.作为本实施例的优选技术方案，环形弹性件3为两个，两个环形弹性件3分别装配在所有制动块2的轴向两端端面上，保证离心制动器整体结构在轴向上的平衡。
57.本实施例还提供了一种举升电动缸，包括电机4、伸缩缸5及前述的离心制动器，电机4通过驱动丝杆组件6来带动伸缩缸5做伸缩运动，离心制动器用于限制电机4的转速。
58.电机4为可正反转的电机，电机4通过齿轮箱8带动丝杆组件6运动。具体地，齿轮箱8包括外箱体81，外箱体81内装配有一级齿轮82和末级齿轮83，一级齿轮82和末级齿轮83之间通过若干中间齿轮84传动配合，一级齿轮82与电机4的输出轴随转连接，末级齿轮83与丝杆组件6随转连接。具体装配上，可设置电机4的输出轴伸入到外箱体81内与一级齿轮82连接；丝杆组件6中的丝杆61的一端伸入到外箱体81内与末级齿轮83连接。优选地，电机4、丝
杆组件6和伸缩缸5装配在外箱体81的同一侧。
59.作为本实施例的优选技术方案，电机4的尾端安装具有手动释放开关91的电磁制动器9，电机断电状态按下手动释放开关91使得丝杠组件6失速下降。
60.伸缩缸5包括缸筒51和活塞结构52，活塞结构52滑动装配在缸筒51内，活塞结构52包括活塞521和活塞杆522，活塞521与缸筒51的内壁之间滑动配合，活塞杆522与活塞521固定连接，活塞杆522与缸筒51的内壁之间存有间隙。
61.作为本实施例的优选技术方案，伸缩缸5的缸筒51为两端开口的筒状体，伸缩缸5的缸底靠近外箱体81设置，缸筒51的靠近外箱体81的一端通过安装筒7与外箱体81固定连接；缸筒51的另一端设置有限位件，活塞杆522从自缸筒51的另一端伸出，并连接有杆头连接件10。
62.作为本实施例的优选技术方案，活塞结构52为中空结构，以方便丝杆组件6的装配，保证丝杆组件6对活塞结构52的驱动作用。
63.丝杆组件6包括螺纹配合的丝杆61和螺母62，丝杆61被转动装配，在末级齿轮83的带动下，丝杆61转动带动其上的螺母62作直线往复运动，螺母62带动活塞结构52沿缸筒51做直线往复运动。
64.装配时，丝杆61的与末级齿轮83配合的一端被转动装配在安装筒7上，具体地，丝杆61上紧套有轴承套611，轴承套611通过轴承612转动装配在安装筒7的内壁上。丝杆61的另一端伸到活塞结构62的内部，丝杆61的另一端通过内支撑件613与活塞杆522的内壁滑动配合，丝杆61可相对于活塞杆522转动，活塞杆522可相对于丝杆61直线运动。优选地，轴承612可选但不限于单列圆锥滚子轴承。螺母62螺纹装配在丝杆61上，螺母62与活塞结构52的活塞521固定连接。
65.离心制动器装配在外箱体81内，外箱体81内部隔出腔体来装配离心制动器，离心制动器通过作用于一级齿轮82的齿轮轴来对电机4的转速进行限制。具体地，一级齿轮82与电机4的输出轴连接，一级齿轮82的齿轮轴821伸入到外箱体81的腔体内，离心制动器装配在一级齿轮的齿轮轴上。装配时，转子1的装配孔11与齿轮轴821平键配合，齿轮轴821的远离一级齿轮82的一端通过轴承被转动支撑在外箱体81的箱壁上，转子1上的定位凸台14抵靠在轴承上，实现对离心制动器的定位，使制动块2与外箱体81的内壁之间存有轴向间隙，两者不会接触而产生摩擦进而影响离心制动器工作。
66.外箱体81的隔出的腔体具有配合面，配合面与离心制动器的外周面间隙配合，当转子1转速较低时，离心力＜环形弹性件拉力，离心制动器随电机的输出轴同步转动；当离心力大于＞环形弹性件拉力，制动块2产生的离心力，使得制动块2与外箱体内的配合面接触产生制动扭矩，直至产生的制动扭矩与重力产生反向扭矩相等时，即达到平衡转速。
67.本实施例的电动缸应用到剪叉式高空作业车中，升高时，电机4接通电源以额定转速运行，电机4通过齿轮箱8，带动活塞结构52的活塞杆522上升，直至外部负载(高空作业车)到达最高位置，此时电机4断电，电磁制动器9抱紧电机4的转子轴，防止活塞杆522回落，在此过程中离心制动器不限速。
68.当剪叉式高空作业车应急撤收/电机失效时，需拉动电磁制动器9的手动释放开关91，电磁制动器9打开，平台开始在自重的作用下加速回落，丝杆61加速旋转，带动末级齿轮83旋转，经过齿轮箱8内的齿轮的多级加速后，一级齿轮82加速旋转，带动离心制动器同步
旋转，当转速达到离心制动器转速限定值，即离心力＞弹簧拉力时开始产生反向制动扭矩，电动缸的活塞杆522收回受阻，最终使得剪叉式高空作业车匀速下降。
69.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨的前提下做出各种变化。