专利名称：一种锚机用智能型制动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程船舶锚机用制动器领域，具体涉及一种锚机用智能型制动器。
背景技术：
锚机用制动器主要用于船舶的抛锚装置上，是控制抛锚速度，保证船舶航行安全的重要设备。目前，国内锚机制动器的制动力有限，制动力和制动时间难以控制，制动安全 性差，锚链运动难以控制，不利安全抛锚。所以需要一种新型制动器来对锚机进行大制动力、平稳、可靠的制动。
发明内容本实用新型的目的是克服现有锚机制动装置的不足，提供一种制动力大，制动力及制动时间可调的锚机用智能型制动器，其采用变频调速技术，能够实现使现有的电液制动器制动力加大，提高制动的安全可靠性。同时，还可消除过急制动过程中的载荷及能量，使锚机制动过程平稳、可靠。本实用新型提出的一种锚机用智能型制动器，包括常闭式电液制动器I和智能型驱动器2，其中所述常闭式电液制动器I由驱动电机3、电液推杆4、支架5、制动盘6、制动摩擦材料7和制动弹簧8组成，驱动电机3连接电液推杆4，驱动电液推杆4动作，电液推杆4顶端与支架5铰接，支架5的另一端安装制动摩擦材料7，一对制动摩擦材料7之间是制动盘6，制动弹簧8位于支架5与制动摩擦材料7之间；制动盘6与锚机的驱动机构连接。所述智能型驱动器2包括变频器9、制动开关10、中间继电器11、时间继电器12、断路器13和熔断器14，所述变频器9的输入端连接主电源，输出端连接驱动电机3，所述变频器9的外控多功能端SI连接依次串联中间继电器11的常开触点、时间继电器12的常闭触点，时间继电器12常闭触点的另一端连接变频器9的外控多功能端的公共端，所述变频器的外控多功能端S2连接时间继电器12的常开触点，时间继电器12常开触点的另一端连接变频器9的外控多功能端的公共端，所述中间继电器12的线圈回路上依次串联有制动开关10、熔断器14和断路器13，时间继电器12的线圈与中间继电器11的线圈并联。本实用新型中，制动器制动弹簧8的弹簧力矩(工作长度)调至额定值以上。本实用新型中，所述变频器9采用交直交变频结构或交交变频结构，利用IGBT、Power-Mosfet进行PAM调节、PWM调节或SPWM调节，转换频率。本实用新型的有益效果在于本实用新型结构简单，使用安全可靠，适用于大型工程船舶的锚机，可有效提高制动器的制动力。本实用新型通过变频技术，提高制动器电液推杆的开启力，由此提高了制动器的效力，同时，实现了制动过程也是耗能过程，消耗抛锚过程制动时的机械能，保证了锚机抛锚作业的安全性。
图I是本实用新型的结构图示。图2是常闭式电液制动器的结构图示。图3是智能型驱动器的电气原理图I。图4是智能型驱动器的电气原理图2。图中标号1为智能型驱动器；2为常闭式电液制动器；3为驱动电机；4为电液推杆；5为支架；6为制动盘；7为制动摩擦材料；8为制动弹簧；9为变频器；10为制动开关；11为中间继电器；12为时间继电器；13为断路器；14为熔断器；L1、L2、L3表示变频器9的主电源输入端；T1、T2、T3表示经变频器9调速的电源输出端；PE为强电L1、L2、L3的接地端；S1、S2端为变频器9的外控多功能端，SC端为变频器9的外控多功能端的公共端。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例I :本实用新型是一种锚机用智能型制动器，包括常闭式电液制动器I和智能型驱动器2。参照图2所示，本实用新型的常闭式电液制动器I向锚机施加制动力矩，其由驱动电机3、电液推杆4、支架5、制动盘6、制动摩擦材料7和制动弹簧8组成，驱动电机3驱动电液推杆4动作，电液推杆4顶端与支架5铰接，支架5的另一端安装制动摩擦材料7，制动弹簧8位于支架5与制动摩擦材料7之间，一对制动摩擦材料7之间是制动盘6，在制动弹簧8弹性力的作用下，制动摩擦材料7压紧在制动盘6上，产生恒定的制动力矩，实现摩擦制动。当驱动电机3驱动电液推杆4动作时，带动支架5动作，在制动摩擦材料7上产生与制动弹簧8作用力方向的相反的力，打开制动器。故而控制驱动电机3输入频率即可控制制动力，而提高锚机制动器的制动力，可以提高制动的安全性。本实用新型在锚机制动器的基础上进行升级，首先增大制动弹簧8的制动力矩值，目的是加大制动器闭合时作用在制动盘6上的正压力，加大制动的摩擦阻力矩，提高了制动力，也即是提高了制动的安全裕度。由于制动弹簧8制动力矩增大，为了保证在打开过程中，制动器顺利开启，需要加大推杆的输出力，对于电液推杆4而言，就是增大驱动电机的供电频率。本实用新型增大供电频率的方式就是通过智能型驱动器2进行变频调速控制。参照图3-图4所示，智能型驱动器2主要包括变频器9、制动开关10、中间继电器11和时间继电器12。变频器接入主电源与驱动电机3之间，控制驱动电机3的输入频率；制动开关与中间继电器11的线圈回路串联，制动开关是与锚机制动控制联动的信号；中间继电器11的线圈与时间继电器12的线圈并联；中间继电器11的常开触点和时间继电器12的常闭触点接入变频器的外控多功能端SI ;时间继电器12的常开触点接入变频器的外控多功能端S2。变频器外控多功能触点SI设定为执行频率一指令，频率一设定为60Hz ;变频器外控多功能触点S2设定为执行频率二指令，频率二设定为50Hz。同时，将变频器加速度时间设为
0.ls，减速度时间设为2s。[0021 ] 由于变频器9采用SI、S2两个端口设定不同的段速频率值，在制动器开启时，锚机制动控制系统给出打开制动器的信号，制动开关吸合，中间继电器11和时间继电器12得电，变频器的SI端接通，输出60Hz，增加驱动电机的转速，提高电液推杆的推杆力，使制动器在增大制动弹簧制动力矩值的情况下仍可正常打开。当到达时间继电器12的延时时间后，时间继电器12的触点动作，变频器SI端断开，S2端接通，输出50Hz，实现制动器打开后自动跳转到基频，保护电机。这是由于电液推杆保持状态不做功，所需的推杆力小于开启时的推杆力，所以智能型驱动器控制电机的频率自动降低至基频，保护电机，并且对制动器而 言有降温、降耗的优点。此外，通过变频器的减速度设定，延长制动器的制动过程，使制动摩擦材料7不是一次瞬时压向制动盘6，而是逐渐闭合锁紧，使制动的同时，利用摩擦副生热消耗锚机的机械能，由此实现制动过程平稳，保护锚机传动链上的各运行件，延长其寿命。
权利要求1.一种锚机用智能型制动器，包括常闭式电液制动器(I)和智能型驱动器(2)，其特征在于 所述常闭式电液制动器(I)由驱动电机(3)、电液推杆(4)、支架(5)、制动盘￠)、制动摩擦材料(7)和制动弹簧(8)组成，驱动电机(3)连接电液推杆(4)，驱动电液推杆(4)动作，电液推杆(4)顶端与支架(5)铰接，支架(5)的另一端安装制动摩擦材料(7)，一对制动摩擦材料(7)之间是制动盘￠)，制动弹簧(8)位于支架(5)与制动摩擦材料(7)之间；制动盘出)与锚机的驱动机构连接； 所述智能型驱动器⑵包括变频器(9)、制动开关(10)、中间继电器(11)、时间继电器(12)、断路器(13)和熔断器(14)，所述变频器(9)的输入端连接主电源，输出端连接驱动电机(3)，所述变频器(9)的外控多功能端SI连接依次串联中间继电器(11)的常开触点、时间继电器(12)的常闭触点，时间继电器(12)常闭触点的另一端连接变频器(9)的外控多功能端的公共端，所述变频器的外控多功能端S2连接时间继电器(12)的常开触点，时间继电器(12)常开触点的另一端连接变频器(9)的外控多功能端的公共端，所述中间继电器(12)的线圈回路上依次串联有制动开关(10)、熔断器(14)和断路器(13)，时间继电器(12)的线圈与中间继电器(11)的线圈并联。
2.根据权利要求I所述的锚机用智能型制动器，其特征在于所述变频器(9)采用交直交变频结构或交交变频结构，利用IGBT、Power-Mosfet进行PAM调节、PWM调节或SPWM调节，转换频率。
专利摘要本实用新型提供一种锚机用智能型制动器，由常闭式电液制动器和智能型驱动器组成，所述常闭式电液制动器由驱动电机、电液推杆、支架、制动盘、制动摩擦材料和制动弹簧组成，所述智能型驱动器包括变频器、制动开关、中间继电器、时间继电器、断路器和熔断器，运用变频调速技术，对锚机用制动器进行智能化升级，令制动器对锚机施加的制动力提高、制动时间可控，提高制动安全系数，实现制动过程也是吸收能量过程，进行耗能，减少冲击，从而使工程船舶的抛锚过程更加安全可靠。整套设备适于大型工程船舶的锚机使用，结构简单、设计合理、制动力大，使用安全可靠。
文档编号B63B21/18GK202783705SQ201220412559
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者张氢, 陈卫明, 徐国祥, 秦仙蓉, 谢天生, 孙远韬, 张戬杰, 李高翔, 刘媛媛, 赵倩莹, 肖莹玥, 胡建军 申请人:同济大学, 江西华伍制动器股份有限公司