[实用新型]磁场调控摩擦的磁摩耦合提升机盘式制动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁场调控摩擦的磁摩耦合提升机盘式制动器，属于制动装置技术领域。

背景技术

目前，提升机制动装置主要采用盘式摩擦制动器，依靠闸瓦与制动盘之间的摩擦作用实现制动功能。但是，一旦制动副摩擦性能劣化，就会直接导致制动性能下降甚至制动失灵。近年来，随着矿井提升系统日益大型化的发展趋势，提升机制动器所承受的制动载荷越来越大、滑动速度越来越高，导致由于制动副摩擦失效而引发事故的现象屡见不鲜，给煤矿生产造成重大人财损失。然而，摩擦制动作为提升机的基础制动方式，其作用和地位是难以取代的。因此，鉴于摩擦制动的重要性和局限性，发展包含摩擦的多源复合制动无疑将是提高提升机制动效能与可靠性的有效途径。

相对于接触式的摩擦制动，另一种常见制动方式磁力制动属于非接触式，它利用导体切割磁场产生的电涡流效应实现制动，但由于不能停车定位，一般仅被用作辅助制动方式。相比较而言，摩擦制动对于低速运行机械的制动效果很好，但由于受摩擦材料自身性能限制，在高速制动时易发生热衰退导致摩擦失效；磁力制动只有在磁场被高速切割时才能产生很好的制动效果，低速制动时不能提供足够的制动力。因此，若能将两者结合在一起，则可取长补短，显著提高制动性能。但是，要想实现两种制动方式的有机集成，必须考虑磁场对摩擦的影响并加以利用，因为摩擦制动作为基础制动方式的地位是难以取代的。

近年来，针对汽车制动系统，有人也提出了集成电磁与摩擦的复合制动器结构，例如专利ZL201110083620.2，专利ZL201110183541.7和CN201510109880.0等，但他们仅仅是将两种制动方式简单叠加，由于缺乏导磁摩擦材料难以实现摩擦与磁力的紧密耦合，特别是没有考虑到利用磁场对摩擦的积极影响来进一步提升制动性能。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种磁场调控摩擦的磁摩耦合提升机盘式制动器及其耦合方法，不但可以利用摩擦和磁力两种制动方式的优点，而且可以利用磁场对摩擦的积极影响来改善摩擦制动性能，可显著提高提升机盘式制动器的制动效能与可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种磁场调控摩擦的磁摩耦合提升机盘式制动器，包括端盖、液压缸盖、缸体、活塞、制动器体、制动器架、制动盘、弹簧座、碟形弹簧、挡圈和筒体，活塞嵌入到缸体内并与筒体固定在一起，液压端盖位于缸体外侧并与缸体连接，液压端盖上盖有端盖，缸体和液压端盖上均开有油路，碟形弹簧套在碟形弹簧导套上并固定在弹簧座上，弹簧座通过挡圈固定在碟形弹簧导套上，碟形弹簧导套套在筒体内，由活塞压紧，还包括背板、压板、闸瓦和励磁线圈，背板与筒体相连，闸瓦与背板通过压板连接，励磁线圈缠绕在筒体上。

进一步的，所述的筒体为阶梯型的结构，励磁线圈缠绕在筒体阶梯槽中。

进一步的，所述的筒体由套筒、平垫片、连接螺柱和柱体组成，为优化磁路，套筒采用导磁性的铁磁性材料，平垫片、六角螺柱和柱体为非导磁性材料。

进一步的，所述的背板、制动器体、制动器架和制动盘是具有导磁性的铁磁性材料，闸瓦为导磁性复合摩擦材料。

进一步的，所述的背板通过埋头螺钉与筒体相连。

进一步的，所述的活塞与缸体之间通过Y型密封圈、外露骨架有副唇FW密封圈密封。

进一步的，所述的液压端盖与缸体之间通过O型密封圈密封。

进一步的，在闸瓦里预埋压力传感器、温度传感器和霍尔传感器，压力传感器、温度传感器、霍尔传感器和与制动盘主轴相连的转矩转速传感器与计算机和PLC连接，传感器将测量的盘式制动器的制动工况数据传输给计算接和PLC，励磁线圈与直流可调稳压电源连接，计算机和PLC与直流可调稳压电源连接。

与现有技术相比，本实用新型本着磁路优化的思想，融合了提升机盘式制动器和励磁机构，磁摩耦合制动时，磁力线在制动盘及制动盘两侧的闸瓦、背板、筒体的套筒，制动器体和制动器架形成闭合回路，使闸瓦和制动盘之间的摩擦在磁场调控下进行，既能综合利用摩擦和磁力两种制动方式的优点，又可利用磁场对摩擦的积极影响来改善和调控摩擦制动性能，可显著提高提升机制动效能与可靠性。在闸瓦内预埋有压力传感器、温度传感器和霍尔传感器，压力传感器能精确检测正压力，温度传感器能精确测量闸瓦温度，霍尔传感器能精确测量磁感应强度，与制动盘主轴相连的转速传感器能准确测量制动盘的转矩和转速，计算机和PLC能根据各传感器测得参数分析制动工况，结合磁感应强度闭环反馈调整提升机盘式制动器的摩擦磨损状态。

附图说明