一种纯机械式的摩擦式制动器及其工作方法

本发明涉及制动器，尤其是涉及一种纯机械式的摩擦式制动器及其工作方法。

背景技术：

1、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装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件，俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成，有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。

2、其中，摩擦式制动器通过摩擦阻力来对运动对象进行制动，其具有结构简单、成本低廉的优点，但大部分摩擦制动器都是组合式制动，在遇到突发断电等情况时可能无法自动停车以应对紧急状况。

3、因此，亟需一种纯机械式的摩擦式制动器，能够在实现基本刹车的功能的同时，能够在突发断电时自动停车，以应对紧急情况的发生。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种纯机械式的摩擦式制动器，本方案中的纯机械式的摩擦式制动器完全由机械零件构成，可以通过对摩擦片和弹簧的调整来设定制动摩擦力大小，利用拨杆对凸轮的挤压来调整弹簧的压缩长度，从而调整摩擦片间的挤压力，最终实现对凸轮的制动和驱动的转换，以实现基本刹车的功能的同时，可以在突发断电时自动停车以应对紧急情况的发生。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明的第一个目的是提供一种纯机械式的摩擦式制动器，包括输入轴盘、隔圈、铜摩擦片、钢摩擦片、后端板、输出轴、弹簧、弹簧托板、轴承、销、凸轮、拨杆、轴承；所述输入轴盘与凸轮、输出轴同轴；所述拨杆和轴承固定在输入轴盘上；所述凸轮和输出轴间隙配合；所述凸轮和钢摩擦片间隙配合；所述铜摩擦片与销间隙配合；所述钢摩擦片和铜摩擦片交替摆放在凸轮上；所述隔圈固定在销上；凸轮与弹簧托板之间通过轴承相互配合；弹簧托板和后端板之间放置弹簧。

4、进一步地，所述拨杆与凸轮作用面相切。

5、进一步地，所述纯机械式的摩擦式制动器还包括第一平键；所述凸轮和输出轴通过第一平键间隙配合；

6、进一步地，所述纯机械式的摩擦式制动器还包括第二平键；所述凸轮和钢摩擦片通过第二平键间隙配合。

7、进一步地，所述隔圈和凸轮底部之间的距离等于钢摩擦片和铜摩擦片的运动距离。

8、进一步地，所述钢摩擦片和铜摩擦片与凸轮同轴。

9、进一步地，所述纯机械式的摩擦式制动器的制动摩擦力由增加钢摩擦片和铜摩擦片数量、增大钢摩擦片和铜摩擦片面积、提高钢摩擦片和铜摩擦片的摩擦系数来提高。

10、进一步地，所述纯机械式的摩擦式制动器的制动摩擦力由增加弹簧的压缩长度以及选择高弹性系数的弹簧来提高。

11、本发明的第二个目的是提供上述纯机械式的摩擦式制动器的工作方法，通过对钢摩擦片、铜摩擦片和弹簧的调整来设定制动摩擦力大小，利用拨杆对凸轮的挤压来调整弹簧的压缩长度，从而调整钢摩擦片和铜摩擦片间的挤压力，最终实现对凸轮的制动和驱动的转换。

12、进一步地，所述工作方法具体如下：随着输入轴盘的转动，拨杆在输入轴盘的带动下逐渐滑动至凸轮作用面的高点，从而挤压凸轮向下移动挤压弹簧，弹簧对弹簧托板的挤压力与拨杆对凸轮的挤压力相互抵消，最终使钢摩擦片和铜摩擦片间的挤压力为0，隔圈和凸轮底部之间的距离也增大，不产生制动摩擦力，从而拨杆带动凸轮转动，凸轮带动输出轴转动，即启动时取消制动；在停车时，输入轴盘转速降为0，在弹簧的挤压作用和凸轮的惯性作用下，拨杆滑动到凸轮作用面的最低点，凸轮向上移动。最终在弹簧的挤压下，钢摩擦片和铜摩擦片紧密接触产生摩擦力来制动凸轮，从而制动输出轴，即停车时实现制动。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1)本发明所提供的一种纯机械式的摩擦式制动器，通过凸轮和弹簧来实现对摩擦片摩擦力的调控，以实现纯机械式的、可以在断电时实现自动制动的制动装置。

15、2)本发明所提供的一种纯机械式的摩擦式制动器，完全由机械零件构成，可以通过对摩擦片和弹簧的调整来设定制动摩擦力大小，该纯机械式的摩擦式制动器在工作时，利用拨杆对凸轮的挤压来调整弹簧的压缩长度，从而调整摩擦片间的挤压力，最终实现对凸轮的制动和驱动的转换，以实现基本刹车的功能的同时，可以在突发断电时自动停车以应对紧急情况的发生。

技术特征：

1.一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，包括输入轴盘(1)、隔圈(2)、铜摩擦片(3)、钢摩擦片(4)、后端板(5)、输出轴(6)、弹簧(7)、弹簧托板(8)、轴承(9)、销(10)、凸轮(11)、拨杆(12)、轴承(14)；

2.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述拨杆(12)与凸轮(13)作用面相切。

3.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述纯机械式的摩擦式制动器还包括第一平键(13)；

4.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述纯机械式的摩擦式制动器还包括第二平键(15)；

5.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述隔圈(2)和凸轮(11)底部之间的距离等于钢摩擦片(4)和铜摩擦片(3)的运动距离。

6.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述钢摩擦片(4)和铜摩擦片(3)与凸轮(11)同轴。

7.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述纯机械式的摩擦式制动器的制动摩擦力由增加钢摩擦片(3)和铜摩擦片(4)数量、增大钢摩擦片(3)和铜摩擦片(4)面积、提高钢摩擦片(3)和铜摩擦片(4)的摩擦系数来提高。

8.根据权利要求1所述一种纯机械式的摩擦式制动器，其特征在于，所述纯机械式的摩擦式制动器的制动摩擦力由增加弹簧(7)的压缩长度以及选择高弹性系数的弹簧(7)来提高。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的纯机械式的摩擦式制动器的工作方法，其特征在于，通过对钢摩擦片(4)、铜摩擦片(3)和弹簧(7)的调整来设定制动摩擦力大小，利用拨杆(12)对凸轮(11)的挤压来调整弹簧(7)的压缩长度，从而调整钢摩擦片(4)和铜摩擦片(3)间的挤压力，最终实现对凸轮(11)的制动和驱动的转换。

10.根据权利要求9所述一种纯机械式的摩擦式制动器的工作方法，其特征在于，所述工作方法具体如下：

技术总结
本发明涉及一种纯机械式的摩擦式制动器及其工作方法，包括输入轴盘、隔圈、铜摩擦片、钢摩擦片、后端板、输出轴、弹簧、弹簧托板、轴承、销、凸轮、拨杆、轴承。与现有技术相比，本发明的纯机械式的摩擦式制动器完全由机械零件构成，可以通过对摩擦片和弹簧的调整来设定制动摩擦力大小，利用拨杆对凸轮的挤压来调整弹簧的压缩长度，从而调整摩擦片间的挤压力，最终实现对凸轮的制动和驱动的转换，以实现基本刹车的功能的同时，可以在突发断电时自动停车以应对紧急情况的发生。

技术研发人员：程正梗,陈勇,陆建刚,景琦勋
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14