高效永磁增力安全制动器及直驱电梯的制作方法_2

文档序号:9856475阅读:来源:国知局
13)间隙配合的动子单元通过浮动复位弹簧(204)和浮动导向轨(205)与回形梁(201)配合设置,回形梁(201)与动子梁(61)或轿厢架或轿厢相连。
[0018]与现有技术相比,本发明提供一种结构简单、成本低、制动力大、安全可靠、冲击小、噪声低、维护方便、耗电低、体积小、质量轻、寿命长,利用直线电机本身的永磁法向力和电磁提升力作为制动驱动力的安全制动器及直驱电梯,还可将制动弹簧与永磁一起配合使用、施加制动力,取消了直驱电梯中制动器专用驱动装置,可无需专用制动器驱动电源、制动器驱动器及控制器,简化了制动器结构,使提升系统更加紧凑,节约成本,降低能耗。同时,通过小行程往复移动复合板与动磁级或动子相互耦合面积,控制数值上大好几倍的法向力的逐渐增大或减小,来实现制动器的闭合和打开,具有制动平稳、可靠、降噪、减震等显著优点,解决了现有安全制动器“开闭两响”噪声振动大、体积大、自重大问题及制动器该抱闸但未及时接收到抱闸指令不抱闸等严重安全隐患问题。本发明可应用于制动器、建筑电梯、矿井提升机、油田抽油机、立体仓储、起重升降机及其它交通运输系统等多个领域。
【附图说明】
[0019]图1?4为本发明的原理图。
[0020]图5?12为本发明高效永磁增力安全制动器的结构示意图。
[0021]图13?31为本发明直线电机高效永磁增力安全制动器或直驱电梯的结构示意图。
[0022]附图中:I非导磁材料,2导磁材料,3铁心,4磁体,5绕组,6次级,8导轨,9摩擦制动机构,10浮动限位导向副,11定子,12动磁级,13复合板,16滑动限位导向副,18架体,20限位梁,21缓冲弹簧,60动子,61动子梁,70球形滚珠,71制动连接臂,91外驱动装置,92浮动滑动导向副,100轿厢,150外驱连接件,200滑动限位槽,201回形梁,202浮动限位槽,203滑动复位弹簧,204浮动复位弹簧,205浮动导向轨。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明进一步作出阐述。
[0024]如图1、图2所示为动磁级为一组磁体,复合板为一组导磁板的最小结构基本原理图,磁体与导磁板配合间隙设置,当导磁板与磁体相互完全耦合(称为短路状态)时,两者之间产生的法向磁吸力最大,当纵向移动磁体或导磁板使两者逐渐减少耦合面积(完全不耦合,称为开路状态),则两者之间法向磁吸力逐渐减小至零,此过程中,在纵向移动方向将同时受到试图阻碍移动、相反的磁阻力的作用,此磁阻力在短路和开路状态下的磁阻力为零,此磁阻力在导磁板刚离开磁体位置附近为最大(一般最大磁阻力仅为最大法向力的1/5-1/10以下),之后逐渐减小为零。此时,当反向回位移动使两者逐渐增加耦合面积,则两者之间法向磁吸力逐渐增加至最大,反向回位过程中将同时受到一种帮助复位称之为磁回复力的作用,此磁回复力与磁阻力的大小相等,方向相同,也就是说,在往复移动过程中受到类似于弹簧的力的作用,正向为阻力,反向为回复拉力,本质上看是磁路本身总是试图回归原位(磁路完全耦合、磁阻最小的最大磁吸力状态)。通过较小力移动复合板或动磁级来控制相互耦合面积,就可以控制数值上大数倍的法向磁吸力。复合板与动磁级两者间隙与磁吸力是正反馈作用关系,间隙越小,两者磁吸力越大;反之,间隙越大,磁吸力越小。
[0025]如图3?图4所示为动磁级至少由一组磁体与铁心依次排列而成,复合板由一组导磁板与非导磁板依次排列而成,动磁级位于复合板和定子之间的基本原理图。图3中,定子至少由一组绕组和开槽铁心组成,复合板的任意相邻两导磁材料或非导磁材料的中心距与动磁级任意相邻两磁体的中心距相等为t,当复合板导磁材料的中心距与动磁级磁体的中心距重合时,复合板与动磁级两者之间磁吸力为最大,而定子与动磁级两者之间磁吸力为最小;当复合板非导磁材料的中心距与动磁级磁体的中心线重合时,复合板与动磁级两者之间磁吸力为最小,而定子与动磁级两者之间磁吸力为最大;通过往复移动复合板或动磁级中的一个t/2距离使磁吸力逐渐变为最大或最小,此过程中,也会受到图1类似的磁回复力与磁阻力的作用。图3上图所示中,动磁级为永磁直线开关磁链电机的初级,若其运动也称之为动子,定子为永磁直线开关磁链电机的次级(开槽铁心),动磁级与定子配合设置,复合板处于短路状态(即磁体中心线与导磁板中心线重合),此时,永磁磁场主要作用于复合板与动磁级之间,复合板与动磁级两者之间磁吸力为最大,定子与动磁级两者之间磁吸力为最小,仅有一小部分磁场作用于定子与动磁级两者之间,作为永磁直线开关磁链电机使用出力较小,电机功能受限;图3下图所示中,复合板处于开路状态,即磁体中心线与非导磁板中心线重合,此时,复合板与动磁级两者之间磁吸力为最小接近为零,永磁磁场主要作用于动磁级与定子,定子与动磁级两者之间磁吸力为最大,此时,若动磁级的绕组通电,定子与动磁级已经成为一台正常工作的永磁直线开关磁链电机。复合板与动磁级两者之间的间隙与磁吸力是正反馈作用关系,即复合板与动磁级两者之间间隙越小,磁吸力越大;反之,间隙越大,磁吸力越小,定子与动磁级逐渐转成正常出力的永磁直线开关磁链电机。
[0026]图4所示中,动磁级为永磁直线凸极电机的次级,至少由一组磁体与铁心依次排列而成,因次级运动也可称之为动子,复合板由一组导磁板与非导磁板依次排列而成,定子为永磁直线凸极电机的初级,至少由一组绕组和开槽铁心组成,复合板为一组导磁板与非导磁板依次排列的组合体,动磁级位于复合板和定子之间的基本原理图。图4上图中,复合板处于短路状态,即磁体中心线与导磁材料中心线重合;图4下图中,复合板处于开路状态,SP磁体中心线与非导磁材料中心线重合。其余同图1-图2。
[0027]所述的磁体为单块磁体或一组磁体,或由极性相同或不相同的多块磁体组成,如halbach磁体阵列。磁体为永磁体、电励磁体、超导磁体等磁性材料。
[0028]根据上述原理,若复合板与动磁级法向浮动间隙配合,纵向滑动副配合,并将复合板与动磁级两者中的一个与至少一个摩擦制动机构制动块或制动臂相连,另外一个由其本身或外力驱动小行程往复移动,就可以控制法向间隙、法向力的逐渐增大或逐渐减小实现制动器的平稳闭合或打开功能。
[0029]应用上述原理,还可以同时将制动弹簧与永磁一起配合使用、施加或解除制动力进行“混合(双力)制动或打开”:一、摩擦制动机构的制动块或制动臂上,或与摩擦制动机构制动块或制动臂相连的复合板或动磁级上设置制动弹簧。往复移动动磁级(动子),当复合板短路状态下,产生永磁法向力与制动弹簧力共同施加制动力,制动器闭合(抱闸),反之,当开路状态下,永磁法向力为零或很小,动子与定子成为正常工作的直线电机,利用动子与定子间较大的固有法向力克服制动弹簧力,实现制动器的打开;二、摩擦制动机构为弹簧制动常闭制动器,制动弹簧力单独作为制动器制动力。往复移动复合板或动磁级,当复合板开路状态下,永磁法向力为零或很小,制动器闭合(抱闸),反之,短路状态下,产生永磁法向力克服制动弹簧力,打开制动器。
[0030]实施例1
如图1、2、7和8所示,高效永磁增力安全制动器,包括摩擦制动机构(9 )和与摩擦制动机构(9)连接的制动驱动机构,其特征在于,所述制动驱动机构包括复合板(13)和动磁级
(12),所述复合板(13 )为导磁材料(2 )或由至少一组导磁材料(2 )和非导磁材料(I)依次排列而成,所述动磁级(12 )为磁体(4 )或由至少一组的磁体(4 )和铁心(3 )依次排列而成,动磁级(12)和复合板(13)间隙配合,复合板(13)和动磁级(12)中的一个与至少一个摩擦制动机构(9)相连、另一个与外驱动装置(91)连接。所述制动驱动机构为两个,分别设置在摩擦制动机构(9)两侧,一侧制动驱动机构的复合板(13)或动磁级中的一个与另一侧制动驱动机构的复合板(13)或动磁级(12)中的一个同与摩擦制动机构(9)相连。
[0031]实施例2 如图1、2、5、6、9和1。高效永磁增力安全制动器,包括摩擦制动机构(9 )和与摩擦制动机构(9)连接的制动驱动机构,其特征在于,制动驱动机构包括架体(18),所述架体(18)上设置有浮动限位导向副(10)和滑动限位导向副(16),动磁级(12)和复合板(13)中的一个设置在浮动限位导向副(10)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连、另一个设置在滑动限位导向副(16)上并由外驱动装置推动或拉动;所述浮动限位导向副(10)包括设置在架体(18)上的浮动导向轨、设置在浮动导向轨端部的浮动限位块和套在浮动导向轨上的复位弹簧,所述滑动限位导向副(16)包括设置在架体上的滑动导向轨、设置在滑动导向轨端部的滑动限位块和套在滑动导向轨上的缓冲弹簧。
[0032]实施例3
如图1、2、5、6、11和12所示,高效永磁增力安全制动器,制动驱动机构包括回形梁(201),所述回形梁(201)上集中设置有浮动滑动导向副(92),复合板(13)或与复合板(13)间隙配合的动磁级(12)设置在浮动滑动导向副(92)上并与至少一个摩擦制动机构(9)相连、另一个与回形梁(201)相连并由外驱动装置推动或拉动。所述浮动滑动导向副(92)包括滑动限位槽(200)和浮动限位槽(202),在滑动限位槽(200)内
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1