带式制动装置及应用其的柔性机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种带式制动装置及应用其的柔性机，涉及牵引起重技术领域，以解决现有技术中的带式制动器不确定性较高、一致性较差的问题。本实用新型所述的带式制动装置中，包括：制动带、固定杆、杠杆和自动控制器；其中，制动带套设在柔性采油绳滚筒外侧，制动带的一端为固定端、另一端为自由端；固定杆与制动带的固定端连接；杠杆的支点与制动带的固定端连接，制动带的自由端通过连杆与杠杆临近支点的一端连接，杠杆远离支点的一端为控制端；自动控制器与杠杆的控制端连接，自动控制器能够用于控制杠杆绕支点逆时针旋转，以通过连杆带动制动带的自由端向固定端方向移动。本实用新型主要应用于柔性机的生产制造中。
【专利说明】
带式制动装置及应用其的柔性机
技术领域
[0001]本实用新型涉及牵引起重设备技术领域，尤其是涉及一种带式制动装置及应用其的柔性机。
【背景技术】
[0002]柔性机，用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称绞车；柔性机可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。柔性机可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件使用，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖领域。
[0003]图1为现有技术提供的带式制动器的结构示意图。
[0004]目前，现有技术的柔性机中，主要可以包括有:柔性采油绳滚筒，该柔性采油绳滚筒上通常设置有大力矩制动装置;具体地，所述大力矩制动装置通常为(手动杠杆式)带式制动器。如图1所示，该(手动杠杆式)带式制动器中，包括:套设在柔性采油绳滚筒外侧的制动带011;制动带011的一端(制动带的固定端)Al通过固定杆012固定，且固定杆012与制动带011连接的一端为连接端B1、另一端为固定端B2，制动带011的另一端(制动带的自由端)A2通过连杆013连接有杠杆014，且杠杆014的支点Cl与固定杆012的连接端BI固定;杠杆014上远离支点Cl的一端为控制端C2，且杠杆014的控制端C2穿设有螺杆015，该螺杆015上临近杠杆014的一端设置有旋转手柄016。现有的带式制动器的工作过程为:工作人员手动旋转上述旋转手柄016，以带动螺杆015旋转，并使得杠杆014沿螺杆015的轴向且远离旋转手柄016的方向移动，从而带动杠杆014绕支点Cl逆时针旋转，以使杠杆014与连杆013连接的一端向靠近杠杆014控制端C2的方向移动，进而通过连杆013带动制动带011的自由端A2向靠近其自身的固定端Al方向移动，即使得整个制动带011贴紧在柔性采油绳滚筒上，并产生环绕该柔性采油绳滚筒的摩擦力，以阻碍其转动，达到制动的目的。
[0005]然而，本申请发明人发现，由于现有的(手动杠杆式)带式制动器是通过工作人员手动进行操作，且当工作人员感受到一定阻力的时候，凭经验判断带式制动器已达到制动要求，因此外因导致的不确定性较高，一致性较差。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种带式制动装置及应用其的柔性机，以解决现有技术中的带式制动器不确定性较高、一致性较差的问题。
[0007]本实用新型提供一种带式制动装置，包括:制动带，所述制动带套设在柔性采油绳滚筒外侧，所述制动带的一端为固定端、另一端为自由端；固定杆，所述固定杆与所述制动带的所述固定端连接;杠杆，所述杠杆的支点与所述制动带的所述固定端连接，所述制动带的所述自由端通过连杆与所述杠杆临近所述支点的一端连接，所述杠杆远离所述支点的一端为控制端；自动控制器，所述自动控制器与所述杠杆的所述控制端连接，所述自动控制器能够用于控制所述杠杆绕所述支点逆时针旋转，以通过所述连杆带动所述制动带的所述自由端向所述固定端方向移动。
[0008]实际应用时，所述自动控制器包括:电动推杆，所述电动推杆的一端通过伸缩臂与所述杠杆的所述控制端连接，所述电动推杆的另一端连接有电动机。
[0009]其中，所述电动机为步进电机。
[0010]其中，所述电动机为伺服电机。
[0011]具体地，所述电动推杆中设置有限位机构，所述限位机构能够用于控制所述电动推杆的所述伸缩臂的伸缩位移。
[0012]进一步地，所述限位机构连接有调节开关，所述调节开关能够用于调节所述限位机构的限位量。
[0013]实际应用时，所述自动控制器包括:电液推杆，所述电液推杆的一端通过活塞杆与所述杠杆的所述控制端连接，所述电液推杆的另一端连接有电动机。
[0014]其中，所述自动控制器与所述杠杆的所述控制端通过铰接的方式进行连接。
[0015]相对于现有技术，本实用新型所述的带式制动装置具有以下优势:
[0016]本实用新型提供的带式制动装置中，包括:制动带、固定杆、杠杆和自动控制器;其中，制动带套设在柔性采油绳滚筒外侧，制动带的一端为固定端、另一端为自由端；固定杆与制动带的固定端连接;杠杆的支点与制动带的固定端连接，制动带的自由端通过连杆与杠杆临近支点的一端连接，杠杆远离支点的一端为控制端；自动控制器与杠杆的控制端连接，自动控制器能够用于控制杠杆绕支点逆时针旋转，以通过连杆带动制动带的自由端向固定端方向移动。由此分析可知，使用本实用新型提供的带式制动装置时，可以通过自动控制器自动控制并带动杠杆绕支点逆时针旋转，以使杠杆与连杆连接的一端向靠近杠杆控制端的方向移动，从而通过连杆带动制动带的自由端向靠近其自身的固定端方向移动，即使得整个制动带贴紧在柔性采油绳滚筒上，并产生环绕该柔性采油绳滚筒的摩擦力，以阻碍其转动，进而达到制动的目的。本实用新型提供的带式制动装置与现有的(手动杠杆式)带式制动器相比，由于是通过自动控制器的自动控制以替代工作人员的手动操作，因此能够避免因不同工作人员的经验不同而导致的不确定性因素，从而能够大幅度地有效提高带式制动装置的一致性。
[0017]本实用新型还提供一种柔性机，所述柔性机中设置有如上述任一项所述的带式制动装置。
[0018]实际应用时，所述柔性机还包括:高速轴制动器，所述高速轴制动器与电机连接，所述电机与所述柔性采油绳滚筒连接。
[0019]相对于现有技术，本实用新型所述的柔性机具有以下优势:
[0020]本实用新型提供的柔性机中，由于设置有具有一致性较高的带式制动装置，因此本实用新型实施例提供的柔性机也具有较高地一致性。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术提供的带式制动器的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型实施例提供的一种带式制动装置的结构示意图；
[0024]图3为本实用新型实施例提供的另一种带式制动装置的结构示意图。
[0025]附图标记:
[0026]011—制动带；Al —(制动带的)固定端；
[0027]012—固定杆；BI —(固定杆的)连接端；
[0028]B2 —(固定杆的)固定端； A2 — (制动带的)自由端；
[0029]013一连杆；014 — 杠杆；
[0030]Cl —支点；C2—控制端；
[0031]015一螺杆；016 —旋转手柄；
[0032]020 —自动控制器；021—电动推杆；
[0033]022—伸缩臂；023—电动机；
[0034]024—电液推杆；025—活塞杆。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0036]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]图2为本实用新型实施例提供的一种带式制动装置的结构示意图。
[0039]如图2所示，本实用新型实施例提供的一种带式制动装置，包括:制动带011，制动带011套设在柔性采油绳滚筒外侧，制动带011的一端为固定端Al、另一端为自由端A2;固定杆012，固定杆012与制动带011的固定端Al连接;杠杆014，杠杆014的支点Cl与制动带011的固定端Al连接，制动带011的自由端A2通过连杆013与杠杆014临近支点Cl的一端连接，杠杆014远离支点Cl的一端为控制端C2 ；自动控制器020，自动控制器020与杠杆014的控制端C2连接，自动控制器020能够用于控制杠杆014绕支点Cl逆时针旋转，以通过连杆013带动制动带011的自由端A2向固定端Al方向移动。
[0040]相对于现有技术，本实用新型实施例所述的带式制动装置具有以下优势:
[0041]本实用新型实施例提供的带式制动装置中，如图2所示，包括:制动带011、固定杆012、杠杆014和自动控制器020;其中，制动带011套设在柔性采油绳滚筒外侧，制动带011的一端为固定端Al、另一端为自由端A2 ；固定杆012与制动带011的固定端Al连接;杠杆014的支点CI与制动带011的固定端Al连接，制动带011的自由端A2通过连杆013与杠杆014临近支点Cl的一端连接，杠杆014远离支点Cl的一端为控制端C2;自动控制器020与杠杆014的控制端C2连接，自动控制器020能够用于控制杠杆014绕支点Cl逆时针旋转，以通过连杆013带动制动带011的自由端A2向固定端Al方向移动。由此分析可知，使用本实用新型实施例提供的带式制动装置时，可以通过自动控制器020自动控制并带动杠杆014绕支点Cl逆时针旋转，以使杠杆014与连杆013连接的一端向靠近杠杆014控制端C2的方向移动，从而通过连杆013带动制动带011的自由端A2向靠近其自身的固定端Al方向移动，S卩使得整个制动带011贴紧在柔性采油绳滚筒上，并产生环绕该柔性采油绳滚筒的摩擦力，以阻碍其转动，进而达到制动的目的。本实用新型实施例提供的带式制动装置与现有的(手动杠杆式)带式制动器相比，由于是通过自动控制器020的自动控制以替代工作人员的手动操作，因此能够避免因不同工作人员的经验不同而导致的不确定性因素，从而能够大幅度地有效提高带式制动装置的一致性。
[0042]实际应用时，为了保证自动控制器020能够用于控制杠杆014绕支点Cl逆时针旋转，以通过连杆013带动制动带011的自由端A2向固定端Al方向移动，如图2所示，本实用新型实施例提供的带式制动装置中，上述自动控制器020可以包括:电动推杆021，该电动推杆021的一端可以通过伸缩臂022与杠杆014的控制端C2连接，该电动推杆021的另一端可以连接有电动机023。实际使用过程中，电动机023通电并旋转，以驱动电动推杆021的伸缩臂022回缩(如图2中实线箭头所指方向)，从而带动杠杆014的控制端C2沿伸缩臂022的回缩方向移动，并带动杠杆014绕支点Cl逆时针旋转，以使杠杆014与连杆013连接的一端向靠近杠杆014控制端C2的方向移动，进而通过连杆013带动制动带011的自由端A2向靠近其自身的固定端Al方向移动(如图2中虚线箭头所指方向)，即使得整个制动带011贴紧在柔性采油绳滚筒上，并产生环绕该柔性采油绳滚筒的摩擦力，以阻碍其转动，达到制动的目的。
[0043]此处需要补充说明的是，在实际使用过程中，当电动机023通电并反向旋转时，能够驱动电动推杆021的伸缩臂022伸出，从而带动杠杆014的控制端C2沿伸缩臂022的伸出方向移动，并带动杠杆014绕支点Cl顺时针旋转，以使杠杆014与连杆013连接的一端向远离杠杆014控制端C2的方向移动，从而通过连杆013带动制动带011的自由端A2向远离其自身的固定端Al方向移动，即使得整个制动带011松开并与柔性采油绳滚筒分离，进而达到使柔性采油绳滚筒不受制动摩擦力的作用而自由转动的目的。
[0044]其中，为了便于电动机023对电动推杆021的伸缩臂022进行伸缩控制，本实用新型实施例提供的带式制动装置中，上述电动机023可以为步进电机，从而通过步进电机以控制电动推杆021的伸缩臂022进行伸缩运动，进而带动杠杆014的控制端C2沿伸缩臂022的伸缩方向相应地移动，并带动杠杆014绕支点Cl发生旋转。
[0045]此处需要补充说明的是，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响;并且，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时还可以通过控制脉冲频率来控制步进电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
[0046]其中，为了提高电动机023对电动推杆021的伸缩臂022的控制精度和响应速度，本实用新型实施例提供的带式制动装置中，上述电动机可以为伺服电机，从而通过伺服电机以控制电动推杆021的伸缩臂022进行伸缩运动，进而带动杠杆014的控制端C2沿伸缩臂022的伸缩方向相应地移动，并带动杠杆014绕支点Cl发生旋转。
[0047]此处需要补充说明的是，伺服电机可使控制速度和位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象;并且，伺服电机的转子转速受输入信号控制，能够快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，并可以把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
[0048]具体地，根据柔性采油绳滚筒的不同工作场景，带式制动装置的制动力大小通常也不一样，本实用新型实施例提供的带式制动装置中，为了能够更好地适用于不同的工作场景，上述电动推杆021中可以设置有限位机构(图中未示出)，该限位机构能够用于控制电动推杆021的伸缩臂022的伸缩位移，从而通过设置限位机构能够使带式制动装置较好地适用于需要不同制动力大小的工作场景中。
[0049]进一步地，为了提高同一带式制动装置的通用性，便于对应不同工作场景下不同制动力大小的调节，本实用新型实施例提供的带式制动装置中，上述限位机构可以连接有调节开关，从而能够通过该调节开关以调节限位机构的限位量，进而有效提高带式制动装置的通用性。
[0050]图3为本实用新型实施例提供的另一种带式制动装置的结构示意图。
[0051 ] 实际应用时，自动控制器020不仅可以为如上述图2所示的电动控制，还可以为液压控制；具体地，如图3所示，自动控制器020可以包括:电液推杆024，该电液推杆024的一端可以通过活塞杆025与杠杆014的控制端C2连接，该电液推杆024的另一端可以连接有电动机023，从而电动机023通电并旋转，以驱动电液推杆024的活塞杆025回缩(如图3中实线箭头所指方向)，从而带动杠杆014的控制端C2沿伸缩臂022的回缩方向移动，并带动杠杆014绕支点CI逆时针旋转，以使杠杆014与连杆013连接的一端向靠近杠杆014控制端C2的方向移动，进而通过连杆013带动制动带011的自由端A2向靠近其自身的固定端Al方向移动(如图3中虚线箭头所指方向)，即使得整个制动带011贴紧在柔性采油绳滚筒上，并产生环绕该柔性采油绳滚筒的摩擦力，以阻碍其转动，达到制动的目的。
[0052]其中，为了保证自动控制器020能够灵活地带动杠杆014移动，如图2和图3所示，本实用新型实施例提供的带式制动装置中，上述自动控制器020可以与杠杆014的控制端C2通过铰接的方式进行连接。具体地，如图2所示，伸缩臂022可以与杠杆014的控制端C2通过铰接的方式进行连接;或，如图3所示，活塞杆025可以与杠杆014的控制端C2通过铰接的方式进行连接。
[0053]本实用新型实施例还提供一种柔性机，所述柔性机中设置有如上述任一项所述的带式制动装置。本实用新型实施例提供的柔性机中，由于设置有具有一致性较高的带式制动装置，因此本实用新型实施例提供的柔性机也具有较高地一致性。
[0054]实际应用时，为了使柔性机具有双制动效果，本实用新型实施例提供的柔性机还可以包括:高速轴制动器，该高速轴制动器可以与电机连接，且电机可以与柔性采油绳滚筒连接，从而通过电机驱动柔性采油绳滚筒转动以进行牵引起重工作，并通过高速制动器实现电机的制动，同时通过带式制动装置实现柔性采油绳滚筒的制动，进而实现柔性机的双制动效果。
[0055]与现有技术中的(手动杠杆式)带式制动器相比，本实用新型实施例提供的带式制动装置及应用其的柔性机中，由于设置有自动控制器020，因此能够达到制动速度快、等待时间短，制动力稳定、一致性强，可远程自动化控制、无需工作人员值守等效果；同时，还具有在有效冲程范围内调节速度能够不受影响的特点。
[0056]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种带式制动装置，其特征在于，包括: 制动带，所述制动带套设在柔性采油绳滚筒外侧，所述制动带的一端为固定端、另一端为自由端； 固定杆，所述固定杆与所述制动带的所述固定端连接； 杠杆，所述杠杆的支点与所述制动带的所述固定端连接，所述制动带的所述自由端通过连杆与所述杠杆临近所述支点的一端连接，所述杠杆远离所述支点的一端为控制端； 自动控制器，所述自动控制器与所述杠杆的所述控制端连接，所述自动控制器能够用于控制所述杠杆绕所述支点逆时针旋转，以通过所述连杆带动所述制动带的所述自由端向所述固定端方向移动。2.根据权利要求1所述的带式制动装置，其特征在于，所述自动控制器包括:电动推杆，所述电动推杆的一端通过伸缩臂与所述杠杆的所述控制端连接，所述电动推杆的另一端连接有电动机。3.根据权利要求2所述的带式制动装置，其特征在于，所述电动机为步进电机。4.根据权利要求2所述的带式制动装置，其特征在于，所述电动机为伺服电机。5.根据权利要求3或4所述的带式制动装置，其特征在于，所述电动推杆中设置有限位机构，所述限位机构能够用于控制所述电动推杆的所述伸缩臂的伸缩位移。6.根据权利要求5所述的带式制动装置，其特征在于，所述限位机构连接有调节开关，所述调节开关能够用于调节所述限位机构的限位量。7.根据权利要求1所述的带式制动装置，其特征在于，所述自动控制器包括:电液推杆，所述电液推杆的一端通过活塞杆与所述杠杆的所述控制端连接，所述电液推杆的另一端连接有电动机。8.根据权利要求1所述的带式制动装置，其特征在于，所述自动控制器与所述杠杆的所述控制端通过铰接的方式进行连接。9.一种柔性机，其特征在于，所述柔性机中设置有如上述权利要求1 一 8任一项所述的带式制动装置。10.根据权利要求9所述的柔性机，其特征在于，还包括:高速轴制动器，所述高速轴制动器与电机连接，所述电机与所述柔性采油绳滚筒连接。
【文档编号】B66D5/10GK205616499SQ201620442281
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】王凤山, 丁新建, 孙延安, 张德实, 王秀斌, 魏金辉, 付尧, 黄志钢, 张学斌, 任成峰, 张凯波, 徐长虹
【申请人】大庆油田有限责任公司采油工程研究院, 中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司机械厂, 江苏恒瑞石油装备机械制造有限公司