一种重力驱动的钳形结构盘式制动器的制作方法

本实用新型涉及一种盘式制动器，尤其涉及一种重力驱动的钳形结构盘式制动器。

背景技术：

目前，工业领域的高速制动装置以电力液压盘式制动器为主。电力液压盘式制动器是煤矿、冶金、港口码头等行业常用的一种常闭结构制动装置。大多数的电力液压盘式制动器是一种通过制动瓦块施压于制动盘上，对旋转机械进行减速和/或停止制动的设备。

申请号为201310740695.2的专利申请文件公开了一种电力液压臂盘式制动器，包括制动架和推动器两部分，所述的制动架包括基座、制动瓦组件、主臂组件、副臂组件、杠杆组件、弹簧组件，所述的制动瓦组件有制动瓦一和制动瓦二构成，所述的主臂组件、副臂组件分别与制动瓦一和制动瓦二固定连接，所述主臂组件和副臂组件的下端分别通过轴承座一和轴承座二安装在基座上，所述的主臂组件和副臂组件分别与轴承座一和轴承座二铰接；所述的杠杆组件由长杠杆、短杠杆、调整拉杆构成，所述的推动器垂直固定布置在基座上，所述的长杠杆为横向布置，所述的长杠杆一端通过铰接轴二与推动器上端铰接，其另一端通过铰接轴三与主臂组件上端铰接，所述的长杠杆和短杠杆之间也通过铰接轴三铰接，所述的调整拉杆一端与副臂组件上端连接，其另一端与短杠杆通过铰接轴四铰接；所述的弹簧组件下端通过一弹簧管基座固定安装在基座上，所述的弹簧组件通过铰接轴五与长杠杆的中间部位铰接，所述的弹簧管基座与轴承座一通过铰接轴一同轴连接。上述制动器结构复杂，制作成本很高，且此类制动器一旦弹簧老化，其制动性能将大大降低，无法再继续使用，而且解除制动时需要油压式或液压式的压力发生装置，弹簧起到的制动力有多大，相应的解除制动的力也需要多大。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

技术实现要素：

本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种更安全、及时、且准确制动的重力驱动的钳形结构盘式制动器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种重力驱动的钳形结构盘式制动器，包括制动系统和驱动系统，制动系统包括用于夹紧制动盘的钳形制动机构和用于触碰钳形制动机构动作的制动臂，所述制动臂有四根，四根制动臂两两相对，分别为右前制动臂、右后制动臂、左前制动臂和左后制动臂，所述制动系统还包括右传动轴和左传动轴，右前制动臂的上部和右后制动臂的上部均套置在右传动轴上，左前制动臂的上部和左后制动臂的上部均套置在左传动轴上；驱动系统包括四连杆机构和若干个配重块，四连杆机构包括首尾依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述驱动系统还包括与第二、第三连杆的铰接点处相连且带动该铰接点作升降运动的驱动机构，若干个所述配重块能够依次叠放于第一、第四连杆的铰接点处；所述第一连杆和第二连杆共同套置在右传动轴上，第一、第二连杆均可绕右传动轴转动、滑移且能够碰触并带动套置在右传动轴上的右前、右后制动臂动作，所述第三连杆和第四连杆共同套置在左传动轴上，第三、第四连杆均可绕左传动轴转动、滑移且能够碰触并带动套置在左传动轴上的左前、左后制动臂动作。

所述盘式制动器还包括控制系统，所述驱动机构受控于控制系统。

所述右前制动臂、右后制动臂的相向内侧以及左前制动臂、左后制动臂的相向内侧分别设置有与钳形制动机构位置相对的触发块。

所述第一、第四连杆的铰接点处设置有配重块加持杆或配重块放置台，所述配重块加持杆为可伸缩杆，配重块加持杆和配重块放置台上均能够放置多块所述配重块。

所述制动系统还包括左联动杆和右联动杆，左联动杆的一端与左前制动臂相连、另一端与左后制动臂相连，右联动杆的一端与右前制动臂相连、另一端与右后制动臂相连。

所述制动系统还包括底座，底座的一侧设置有左导向轴，底座的另一侧设置有右导向轴，所述左前制动臂、左后制动臂分别设置在左导向轴的前部、后部，且左前、左后制动臂能够沿左导向轴滑移，所述右前制动臂、右后制动臂分别设置在右导向轴的前部、后部，且右前、右后制动臂能够沿右导向轴滑移。

所述钳形制动机构有两套，制动盘设置在两套钳形制动机构之间，其中一套钳形制动机构设置在左前制动臂和左后制动臂之间，另一套钳形制动机构设置在右前制动臂和右后制动臂之间；各钳形制动机构均包括两个上下叠放且呈钳形交叉的钳形制动块，各钳形制动机构的两个钳形制动块通过一根铰接轴相连并绕铰接轴旋转，两个钳形制动块的前部的相向内侧分别连接有一块摩擦片，两块摩擦片之间配合形成用于夹持制动盘的制动间隙，各钳形制动块的后部分别设置有与所述触发块位置相对的滚轮；左前、左后制动臂相向运动以及右前、右后制动臂相向运动时，设置在左前、左后、右前、右后制动臂上的触发块分别碰触并向内挤压滚轮，属于同一套钳形制动机构的两块滚轮相向运动，带动钳形制动块绕铰接轴旋转，两块摩擦片相向运动夹紧制动盘实现制动；左前、左后制动臂背向运动以及右前、右后制动臂背向运动时，设置在左前、左后、右前、右后制动臂上的触发块不会碰触滚轮，钳形制动块不会绕铰接轴运动。

属于同一套钳形制动机构的两块钳形制动块的后部通过联动弹簧相连。

所述盘式制动器还包括闸开信号检测与复位机构，闸开信号检测与复位机构有两套，各套闸开信号检测与复位机构均包括闸开传感器、第一铰接块、第二铰接块、第一复位板、第二复位板、复位弹簧、导向销、触碰杆、连接弹簧及销轴；第一铰接块与钳形制动机构相连，其中一套闸开信号检测与复位机构的第二铰接块与左前制动臂或左后制动臂相连，另外一套闸开信号检测与复位机构的第二铰接块与右前制动臂或右后制动臂相连，所述第一复位板的一端与第一铰接块相铰接、另一端放置在第二复位板上方，第一复位板上开设有滑槽、左容置腔及右容置腔，复位弹簧的一端与第一铰接块相连、另一端与导向销相连，复位弹簧和导向销均位于左容置腔内，且导向销的一端探入滑槽内，销轴的底端与第二复位板相连，销轴伸入滑槽内，第二复位板的一端与第二铰接块相铰接，所述闸开传感器设置在第一复位板的一侧，所处触碰杆位于右容置腔内，且触碰杆的一端与销轴相连、另一端与连接弹簧相连，连接弹簧的另一端与闸开传感器相连，第二复位板转动会带动销轴在滑槽内移动。

各所述摩擦片上均设置有闸瓦磨损检测开关，各闸瓦磨损检测开关均与所述控制系统相连。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1、本实用新型采用重力制动的方式,比现有的电力液压盘式制动器的弹簧制动更安全、及时和准确。本实用新型中的闸开信号检测与复位一体化设计，减缓了制动力对制动盘的冲击，延长钳形制动机构的上闸时间，起到缓冲作用，避免制动力快速上闸，减小对设备造成的冲击。本实用新型利用空间连杆机构进行力的传递，保证了开闸和制动的顺利进行。

2、本实用新型中的钳形制动机构采用对称式的布局，受力更加均匀，动作同步，钳形制动机构中滚轮的使用减少了力传递过程中的损失，联动弹簧的使用保证了两个钳形制动块动作的同步性。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图。

图2为本实用新型的结构原理图。

图3为本实用新型中钳形制动机构、闸开信号检测与复位机构的结构原理图。

图4为本实用新型中闸开信号检测与复位机构的分解图。

其中，

1、第一连杆 2、第二连杆 3、第三连杆 4、第四连杆 5、油缸 6、右传动轴 7、左传动轴 8、左前制动臂 9、左后制动臂 10、右前制动臂 11、右后制动臂 12、底座 13、制动盘 14、左导向轴 15、右导向轴 16、右联动杆 17、触发块 18、滚轮 19、联动弹簧 20、钳形制动块 21、铰接轴 22、摩擦片 23、第一铰接块 24、第二铰接块 25、第一复位板 26、滑槽 27、复位弹簧 28、导向销 29、销轴 30、闸开传感器 31、触碰杆 32、连接弹簧 33、铰接点一 34、铰接点二 35、铰接点三 36、铰接点四 37、配重块 38、闸瓦磨损检测开关 39、第二复位板

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，一种重力驱动的钳形结构盘式制动器，包括制动系统和驱动系统，制动系统包括用于夹紧制动盘13的钳形制动机构和用于触碰钳形制动机构动作的制动臂，所述制动臂有四根，四根制动臂两两相对，分别为右前制动臂10、右后制动臂11、左前制动臂8和左后制动臂9，所述制动系统还包括右传动轴6和左传动轴7，右前制动臂10的上部和右后制动臂11的上部均套置在右传动轴6上，左前制动臂8的上部和左后制动臂9的上部均套置在左传动轴7上。所述盘式制动器还包括控制系统，控制系统包括可编程控制器PLC。

所述制动系统还包括左联动杆和右联动杆16，左联动杆的一端与左前制动臂8相连、另一端与左后制动臂9相连，右联动杆16的一端与右前制动臂10相连、另一端与右后制动臂11相连。所述制动系统还包括底座12，底座12的一侧设置有左导向轴14，底座12的另一侧设置有右导向轴15，所述左前制动臂8、左后制动臂9分别设置在左导向轴14的前部、后部，且左前、左后制动臂能够沿左导向轴14滑移，所述右前制动臂10、右后制动臂11分别设置在右导向轴15的前部、后部，且右前、右后制动臂能够沿右导向轴15滑移。

所述钳形制动机构有两套，制动盘13设置在两套钳形制动机构之间，其中一套钳形制动机构设置在左前制动臂8和左后制动臂9之间，另一套钳形制动机构设置在右前制动臂10和右后制动臂11之间。各钳形制动机构均包括两个上下叠放且呈钳形交叉的钳形制动块20，各钳形制动机构的两个钳形制动块20通过一根铰接轴21相连并绕铰接轴21旋转，两个钳形制动块20的前部的相向内侧分别连接有一块摩擦片22，两块摩擦片22之间配合形成用于夹持制动盘13的制动间隙。所述摩擦片22与钳形制动块20之间为可拆卸式连接。各钳形制动块20的后部分别设置有与下述触发块17位置相对的滚轮18。左前、左后制动臂相向运动以及右前、右后制动臂相向运动时，设置在左前、左后、右前、右后制动臂上的触发块17分别碰触并向内挤压滚轮18，属于同一套钳形制动机构的两块滚轮18相向运动，带动钳形制动块20绕铰接轴21旋转，两块摩擦片22相向运动夹紧制动盘13实现制动。左前、左后制动臂背向运动以及右前、右后制动臂背向运动时，设置在左前、左后、右前、右后制动臂上的触发块17不会碰触滚轮18，钳形制动块20不会绕铰接轴21运动。属于同一套钳形制动机构的两块钳形制动块20的后部通过联动弹簧19相连。各所述摩擦片22上均设置有闸瓦磨损检测开关38，各闸瓦磨损检测开关38均与所述可编程控制器PLC相连。

所述驱动系统包括四连杆机构和若干个配重块37，四连杆机构包括首尾依次铰接的第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3和第四连杆4，为描述方便，将第一连杆1和第四连杆4的铰接点称作铰接点一33，将第一连杆1和第二连杆2的铰接点称为铰接点二34，将第二连杆2和第三连杆3的铰接点称为铰接点三35，将第三连杆3和第四连杆4的铰接点称为铰接点四36。所述铰接点一33处设置有配重块加持杆或配重块放置台，所述配重块加持杆为可伸缩杆，配重块加持杆和配重块放置台上均能够放置多块所述配重块37。

所述驱动系统还包括与铰接点三35相连且带动铰接点三35作升降运动的驱动机构，所述驱动机构优先油缸5。油缸5由上述可编程控制器PLC控制。优选所述油缸5竖直放置，即油缸5的活塞杆的伸缩方向为竖直方向。所述驱动系统还包括为油缸5供油的液压站。若干个所述配重块37能够依次叠放于铰接点一33处。

所述第一连杆1和第二连杆共同套置在右传动轴6上，第一、第二连杆均可绕右传动轴6转动、滑移且能够碰触并带动套置在右传动轴6上的右前、右后制动臂动作，为实现该目的，可在右传动轴6上分别套置右前连接套筒和右后连接套筒，第一连杆1通过右前连接套筒与右前制动臂10相连，第一连杆1沿右传动轴6滑移的过程中会通过右前连接套筒带动右前制动臂10沿右传动轴滑移，第二连杆2通过右后连接套筒与右后制动臂11相连，第二连杆2沿右传动轴6滑移的过程中会通过右后连接套筒带动右后制动臂11沿右传动轴6滑移。

所述第三连杆3和第四连杆4共同套置在左传动轴7上，第三、第四连杆均可绕左传动轴7转动、滑移且能够碰触并带动套置在左传动轴7上的左前、左后制动臂动作，为实现该目的，可在左传动轴7上分别套置左前连接套筒和左后连接套筒，第四连杆4通过左前连接套筒与左前制动臂8相连，第四连杆4沿左传动轴7滑移的过程中会通过左前连接套筒带动左前制动臂8沿左传动轴7滑移，第三连杆3通过左后连接套筒与左后制动臂9相连，第三连杆3沿左传动轴7滑移的过程中会通过左后连接套筒带动左后制动臂9沿左传动轴7滑移。

所述油缸带动铰接点三35上升，第一、第二连杆分别沿右传动轴6向两侧分开，驱动右前、右后制动臂向远离钳形制动机构的方向运动，第三、第四连杆分别沿左传动轴7向两侧分开，驱动左前、左后制动臂向远离钳形制动机构的方向运动，钳形制动机构未夹紧制动盘13。油缸5不动作，配重块37带动铰接点一33下移，第一、第二连杆分别沿右传动轴6相向运动，驱动右前、右后制动臂向碰触钳形制动机构的方向运动，第三、第四连杆分别沿左传动轴7相向运动，驱动左前、左后制动臂向碰触钳形制动机构的方向运动。所述右前制动臂、右后制动臂的相向内侧以及左前制动臂、左后制动臂的相向内侧分别设置有与钳形制动机构位置相对的触发块17。所述触发块17的截面呈半圆弧状。

所述盘式制动器还包括闸开信号检测与复位机构，闸开信号检测与复位机构有两套，各套闸开信号检测与复位机构均包括闸开传感器30、第一铰接块23、第二铰接块24、第一复位板25、第二复位板39、复位弹簧27、导向销28、触碰杆31、连接弹簧32及销轴29，第一铰接块23与钳形制动机构相连，其中一套闸开信号检测与复位机构的第二铰接块24与左前制动臂8或左后制动臂9相连，另外一套闸开信号检测与复位机构的第二铰接块24与右前制动臂10或右后制动臂11相连，所述第一复位板25的一端与第一铰接块23相铰接、另一端放置在第二复位板39上方，第一复位板25上开设有滑槽26、左容置腔及右容置腔，复位弹簧27的一端与第一铰接块23相连、另一端与导向销28相连，复位弹簧27和导向销28均位于左容置腔内，且导向销28的一端探入滑槽26内，销轴29的底端与第二复位板39相连，销轴29伸入滑槽26内，第二复位板39的一端与第二铰接块24相铰接，所述闸开传感器30设置在第一复位板25的一侧，所处触碰杆31位于右容置腔内，且触碰杆31的一端与销轴29相连、另一端与连接弹簧32相连，连接弹簧32的另一端与闸开传感器30相连，第二复位板39转动会带动销轴29在滑槽26内移动。

本实用新型的工作原理为：

开闸过程：液压站给油缸5供油，油缸5的活塞杆向上伸出，带动铰接点一33处的第一连杆1和第四连杆4相互靠近，铰接点三35处的第二连杆2和第三连杆3相互靠近，同时铰接点二34处的第一连杆1和第二连杆2相互分离，铰接点四36处的第三连杆3和第四连杆4相互分离，第一连杆1碰触右前制动臂10、第二连杆2碰触右后制动臂11，使右前、右后制动臂相互分开，第三连杆3碰触左后制动臂9、第四连杆4碰触左前制动臂8，使左前、左后制动臂相互分开，左前、左后、右前、右后制动臂上设置的触发块17不会碰触钳形制动块20，盘式制动器实现开闸。开闸过程中，左前、左后、右前、右后制动臂向外分开，通过第二铰接块24拉动带有销轴29的第二复位板39向外分离，此时销轴29紧紧贴合在带有滑槽26的第一复位板25的最右端，销轴29通过触碰杆31、连接弹簧32压迫闸开传感器30，触发闸开信号，并将相关信息发送至可编程控制器PLC，显示开闸完成，根据电控指令执行下一步动作。

制动过程：液压站停止给油缸5供油，盘式制动器依靠配重块37的重力带动四连杆机构运动，带动铰接点一33处的第一连杆1和第四连杆4相互分离，铰接点三35处的第二连杆2和第三连杆3相互分离，同时铰接点二34处的第一连杆1和第二连杆2相互靠近，铰接点四36处的第三连杆3和第四连杆4相互靠近，第一连杆1和第二连杆2带动右前、右后制动臂相互靠拢，第三连杆3和第四连杆4带动左前、左后制动臂相互靠拢，左前、左后、右前、右后制动臂上设置的触发块17分别碰触钳形制动块20上的滚轮18，触发钳形制动块20动作，摩擦片22相互靠拢挤紧制动盘13，实现制动。制动过程中，左前、左后、右前、右后制动臂均向内收缩挤紧，通过第二铰接块24带动带有销轴29的第二复位板39向靠近钳形制动块20的方向运动，安装在第二复位板39上的销轴29压迫安装在第一复位板25内部的复位弹簧27及导向销28向靠近钳形制动块20的方向运动，摩擦片22向内挤紧制动盘13，减缓制动力对制动盘13的冲击，延长制动闸的上闸时间，起到了缓冲作用，避免制动力快速上闸，减小对设备造成的冲击。

本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。