一種電磁控制絞盤剎車裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁控制絞盤剎車裝置及方法，尤其是一種適用于農(nóng)用汽車和越野汽車的車用絞盤剎車裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二十一世紀(jì)，汽車技術(shù)發(fā)展非常迅速，各個(gè)汽車制造廠都競(jìng)相設(shè)計(jì)制造性能更加優(yōu)越的車輛，對(duì)于汽車舒適性、安全性方面的追求也越來越高。在絞盤控制系統(tǒng)中，剎車部分是非常重要的組成部分。絞盤在進(jìn)行清障、安裝設(shè)施、拖拉物品等過程中為了確保絞盤安全的工作，精確控制絞盤剎車顯得尤為重要。采用電磁感應(yīng)效應(yīng)進(jìn)行剎車，由于它是非接觸剎車可以延長(zhǎng)整個(gè)剎車系統(tǒng)的壽命，同時(shí)可以大大提高絞盤剎車的安全和絞盤工作的平穩(wěn)性。
[0003]專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410385795公開了一種車用絞盤自動(dòng)剎車裝置及方法，包括軸罩，一端伸入到軸罩中的剎車軸，凸耳盤通過鍵連接在剎車軸上，扭簧，錐體剎車件，錐體剎車件通過螺紋連接在剎車軸上，剎車軸的另一端上安裝有單列圓錐滾子軸承，通過限位軸臺(tái)進(jìn)行定位，單列圓錐滾子軸承上安裝有制動(dòng)錐套。
[0004]采用自動(dòng)剎車裝置的方式進(jìn)行自動(dòng)剎車，盡管能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)剎車，但是需要軸罩轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)錐體剎車件轉(zhuǎn)動(dòng)，錐體剎車件通過螺紋擠壓扭簧運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中錐體剎車件和軸罩接觸，會(huì)產(chǎn)生摩擦，錐體剎車件和制動(dòng)錐套分離較慢，剎車面會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量在絞盤中無(wú)法快速散出，導(dǎo)致燒壞絞盤上的絞繩，大大影響絞盤的使用壽命，從而造成絞盤提前失效。
[0005]目前的絞盤剎車裝置比較多，一般有機(jī)械自動(dòng)剎車，液壓剎車，機(jī)械手剎等。機(jī)械自動(dòng)剎車又分漲簧式，星輪滾針式，凸輪式，其中漲簧式的機(jī)械自動(dòng)剎車承載力不高，而星輪滾針式，凸輪式的機(jī)械自動(dòng)剎車不僅結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且剎車性能不可靠；液壓剎車的成本比較高；機(jī)械手剎安全性不夠，容易發(fā)生事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、剎車效果好、易于控制、使用壽命較長(zhǎng)的電磁控制絞盤剎車裝置及方法。
[0007]技術(shù)方案:發(fā)明的電磁控制絞盤剎車裝置，包括設(shè)在絞盤滾筒內(nèi)的剎車軸，剎車軸左端經(jīng)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)連接，所述的剎車軸上從左至右依次設(shè)有電磁裝置、扭簧、壓板、制動(dòng)錐套和錐體制動(dòng)盤，所述的電磁裝置包括空心圓柱形的空心圓柱型電磁鐵、纏繞在空心圓柱型電磁鐵上的線圈和設(shè)在剎車軸外部電機(jī)支架上的電刷，所述的扭簧一端嵌入壓板的凹槽內(nèi)，另一端直接與空心圓柱型電磁鐵接觸，所述的制動(dòng)錐套與錐體制動(dòng)盤相楔合，制動(dòng)錐套的端面與壓板貼合在一起，制動(dòng)錐套的外圓周表面上設(shè)有與絞盤滾筒相配合的花鍵，所述剎車軸上設(shè)有對(duì)錐體制動(dòng)盤進(jìn)行限位的限位凸臺(tái)，限位凸臺(tái)位于錐體制動(dòng)盤的右側(cè)用于防止錐型剎車向右移動(dòng)。
[0008]所述的制動(dòng)錐套與錐體制動(dòng)盤楔合的內(nèi)表面和與壓板貼合的端面上附著有金屬摩擦材料層。
[0009]上述裝置的電磁控制絞盤剎車方法:當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)剎車軸通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心圓柱型電磁鐵通電，空心圓柱型電磁鐵吸引壓板，扭簧順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，壓板擠壓扭簧向左運(yùn)動(dòng)，壓板不再擠壓制動(dòng)錐套，此時(shí)，制動(dòng)錐套與錐體制動(dòng)盤分離，剎車軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絞盤減速箱中的減速器工作，減速器帶動(dòng)與制動(dòng)錐套上花鍵相嚙合的絞盤滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，絞盤滾筒通過花鍵帶動(dòng)制動(dòng)錐套低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心圓柱型電磁鐵斷電，壓板在彈簧的作用下向右運(yùn)動(dòng)，擠壓低速運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)錐套與錐體制動(dòng)盤抱緊，剎車軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，起到絞盤剎車的作用。
[0010]所述空心圓柱型電磁鐵產(chǎn)生的磁性大小可通過改變線圈的匝數(shù)來改變。
[0011]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的剎車效果好，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，重量輕，噪音小，工作溫度低，安全性高，使用壽命長(zhǎng)。解決了現(xiàn)有技術(shù)中絞盤剎車摩擦較多，發(fā)熱過高、剎車結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剎車過程不平穩(wěn)的問題，在絞盤工作過程中停止工作時(shí)，剎車自動(dòng)起作用將絞繩上的載荷停住，當(dāng)絞盤重新啟動(dòng)工作時(shí)，剎車制動(dòng)器能夠自動(dòng)打開，絞盤能正常的牽引和釋放絞繩，可用于各種水平牽引工作的絞盤中?？招膱A柱型電磁鐵通電過程中，為避免產(chǎn)生空心圓柱型電磁鐵過度發(fā)熱，可采用直徑較大的漆包線。電刷用于滑環(huán)上，作為導(dǎo)入導(dǎo)出電流的滑動(dòng)接觸體，它的導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及潤(rùn)滑性能良好，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和換向性火花的本能。本發(fā)明與已有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)采用電磁控制裝置，空心圓柱型電磁鐵的磁性有無(wú)可以用通、斷電流控制，使得制動(dòng)的過程變的簡(jiǎn)單?？招膱A柱型電磁鐵的磁性大小可以用電流的強(qiáng)弱或線圈的匝數(shù)多少來控制，可以通過增加電流和增加線圈的圈數(shù)來控制剎車制動(dòng)力的大小。電磁控制裝置中空心圓柱型電磁鐵磁極的方向可以通過改變電流的方向來控制；
[0013](2)電磁控制裝置絞盤剎車的安全性高，不會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)摩擦副在制動(dòng)過程中斷裂而導(dǎo)致絞盤發(fā)生故障；
[0014](3)電磁控制裝置使得絞盤的剎車結(jié)構(gòu)變的簡(jiǎn)單、重量輕；
[0015](4)采用電磁控制裝置，散熱性好，噪音小，能滿足絞盤持續(xù)剎車和高頻剎車的要求；
[0016](5)此裝置采用的椎體方向與普通的絞盤裝置相反，反向椎體使制動(dòng)錐套和錐體制動(dòng)盤分離速度更快，剎車效果更好。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0018]圖中:1 一剎車軸，2 —空心圓柱型電磁鐵，3 —線圈，4 一扭簧，5 —壓板，6 —制動(dòng)錐套，7 —錐體制動(dòng)盤，8 —電刷。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的電磁控制絞盤剎車裝置，主要由剎車軸1、空心圓柱型電磁鐵2、線圈3、扭簧4、壓板5、制動(dòng)錐套6和錐體制動(dòng)盤7構(gòu)成；剎車軸I設(shè)在絞盤滾筒內(nèi)，剎車軸I左端經(jīng)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)連接，所述的剎車軸I上從左至右依次設(shè)置電磁裝置、扭簧4、壓板5、制動(dòng)錐套6和錐體制動(dòng)盤7，所述的電磁裝置包括空心圓柱形的空心圓柱型電磁鐵
2、纏繞在空心圓柱型電磁鐵2上的線圈3和設(shè)在剎車軸I外部電機(jī)支架上的電刷8，所述的扭簧4 一端嵌入壓板5的凹槽內(nèi)，另一端直接與空心圓柱型電磁鐵2接觸，所述的制動(dòng)錐套6與錐體制動(dòng)盤7相楔合，錐體制動(dòng)盤7上設(shè)有與壓板貼合在一起的制動(dòng)錐套6和附著在制動(dòng)錐套6表面的金屬摩擦材料層，制動(dòng)錐套6的端面與壓板5貼合在一起，制動(dòng)錐套6的外圓周表面上設(shè)有與絞盤滾筒相配合的花鍵，所述剎車軸I上設(shè)有對(duì)錐體制動(dòng)盤7進(jìn)行限位的限位凸臺(tái)，限位凸臺(tái)位于錐體制動(dòng)盤7的右側(cè)用于防止錐型剎車向右移動(dòng)。扭簧4擠動(dòng)壓板5產(chǎn)生軸向力推動(dòng)表面附著有金屬摩擦材料層的制動(dòng)錐套6，制動(dòng)錐套6與錐體剎車件7貼合產(chǎn)生摩擦力使絞盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]上述裝置的電磁控制絞盤剎車方法:當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)剎車軸I通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心圓柱型電磁鐵2通電，空心圓柱型電磁鐵2吸引壓板5，扭簧4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，壓板5擠壓扭簧4向左運(yùn)動(dòng)，所述空心圓柱型電磁鐵2產(chǎn)生的磁性大小可通過改變線圈3的匝數(shù)來改變。壓板5不再擠壓制動(dòng)錐套6，此時(shí)，制動(dòng)錐套6與錐體制動(dòng)盤7分離，絞盤在工作的過程中制動(dòng)錐套6和錐體剎車件7間沒有摩擦，剎車軸I轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絞盤減速箱中的減速器工作，減速器位于減速箱中，單獨(dú)存在在絞盤最外部，減速器帶動(dòng)與制動(dòng)錐套6上花鍵相嚙合的絞盤滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，絞盤滾筒通過花鍵帶動(dòng)制動(dòng)錐套6低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心圓柱型電磁鐵2斷電，壓板5在彈簧4的作用下向右運(yùn)動(dòng)，擠壓低速運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)錐套6與錐體制動(dòng)盤7抱緊，剎車軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，起到絞盤剎車的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁控制絞盤剎車裝置，包括設(shè)在絞盤滾筒內(nèi)的剎車軸(I )，剎車軸(I)左端經(jīng)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)連接，其特征在于:所述的剎車軸(I)上從左至右依次設(shè)有電磁裝置、扭簧(4)、壓板(5)、制動(dòng)錐套(6)和錐體制動(dòng)盤(7)，所述的電磁裝置包括空心圓柱形的空心圓柱型電磁鐵(2 )、纏繞在空心圓柱型電磁鐵(2 )上的線圈(3 )和設(shè)在剎車軸(I)外部電機(jī)支架上的電刷(8)，所述的扭簧(4) 一端嵌入壓板(5)的凹槽內(nèi)，另一端直接與空心圓柱型電磁鐵(2)接觸，所述的制動(dòng)錐套(6)與錐體制動(dòng)盤(7)相楔合，制動(dòng)錐套(6)的端面與壓板(5)貼合在一起，制動(dòng)錐套(6)的外圓周表面上設(shè)有與絞盤滾筒相配合的花鍵，所述剎車軸Cl)上設(shè)有對(duì)錐體制動(dòng)盤(7)進(jìn)行限位的限位凸臺(tái)，限位凸臺(tái)位于錐體制動(dòng)盤(7)的右側(cè)用于防止錐型剎車向右移動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁控制絞盤剎車裝置，其特征在于:所述的制動(dòng)錐套(6)與錐體制動(dòng)盤(7)楔合的內(nèi)表面和與壓板(5)貼合的端面上附著有金屬摩擦材料層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置的電磁控制絞盤剎車方法，其特征在于:當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)剎車軸(I)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心圓柱型電磁鐵(2)通電，空心圓柱型電磁鐵(2)吸引壓板(5)，扭簧(4)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，壓板(5)擠壓扭簧(4)向左運(yùn)動(dòng)，壓板(5)不再擠壓制動(dòng)錐套(6)，此時(shí)，制動(dòng)錐套(6)與錐體制動(dòng)盤(7)分離，剎車軸(I)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絞盤減速箱中的減速器工作，減速器帶動(dòng)與制動(dòng)錐套(6)上花鍵相嚙合的絞盤滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，絞盤滾筒通過花鍵帶動(dòng)制動(dòng)錐套(6)低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心圓柱型電磁鐵(2)斷電，壓板(5)在彈簧(4)的作用下向右運(yùn)動(dòng)，擠壓低速運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)錐套(6)與錐體制動(dòng)盤(7)抱緊，剎車軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，起到絞盤剎車的作用。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁控制絞盤剎車方法，其特征在于:所述空心圓柱型電磁鐵(2)產(chǎn)生的磁性大小可通過改變線圈(3)的匝數(shù)來改變。
【專利摘要】一種電磁控制絞盤剎車裝置及方法，裝置包括剎車軸、軸用卡簧、空心圓柱型電磁鐵、線圈、電刷、扭簧、壓板、制動(dòng)錐套、錐體制動(dòng)盤，制動(dòng)錐套的外緣上設(shè)有與絞盤卷筒的內(nèi)齒圈進(jìn)行嚙合的花鍵。工作時(shí)，空心圓柱型電磁鐵通電，空心圓柱型電磁鐵吸引壓板，壓板擠壓扭簧向左運(yùn)動(dòng)，壓板不再擠壓制動(dòng)錐套，制動(dòng)錐套與錐體制動(dòng)盤間分離，剎車軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絞盤的減速器工作，減速器帶動(dòng)絞盤滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒帶動(dòng)制動(dòng)錐套低速運(yùn)轉(zhuǎn)；停止工作時(shí)，空心圓柱型電磁鐵斷電，壓板在扭簧復(fù)位的作用下向右運(yùn)動(dòng)，擠壓低速運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)錐套與錐體制動(dòng)盤抱緊，剎車軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)絞盤剎車作用。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剎車效果好，易于控制，使用壽命較長(zhǎng)，安全性高。
【IPC分類】F16D65/14
【公開號(hào)】CN105156519
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510557983
【發(fā)明人】胡寧寧, 湯良道, 吳娜, 李東旭, 周公博
【申請(qǐng)人】江蘇師范大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日