[发明专利]基于磁流变的缆绳驱动制动系统及其控制方法

权利要求书

1.基于磁流变的缆绳驱动制动系统，包括底座(1)和控制器(2)，其特征在于：所述底座(1)上固定有电机和制动机构；所述制动机构包括固定于底座(1)上的机箱(3)，所述机箱(3)为中空结构，所述机箱(3)内腔中设置有活动片(4)和驱动活动片(4)运动的往复螺杆(5)，所述往复螺杆(5)的两端分别穿出机箱(3)，所述电机的输出轴与往复螺杆(5)的一端驱动连接，所述往复螺杆(5)的另一端同轴固定连接有卷筒(6)，所述卷筒(6)上缠绕有缆绳(7)；所述活动片(4)上设置有导向孔和位于中部的穿孔，所述活动片(4)通过穿孔套设于往复螺杆(5)外壁，所述活动片(4)的穿孔内壁设置有与往复螺杆(5)上的螺纹槽相匹配的传力块(8)，所述活动片(4)的导向孔内穿设有与往复螺杆(5)互相平行的导向杆(9)，所述导向杆(9)的两端分别固定于机箱(3)内壁；所述机箱(3)侧壁沿内腔环向缠绕有电磁线圈(10)，所述机箱(3)内腔中填充有磁流变液(11)；所述控制器(2)输入端通讯连接有用于测量卷筒(6)转速的测速机构，所述控制器(2)的输出端与电磁线圈(10)电性连接；所述测速机构为红外对射计数器，包括对向设置于卷筒(6)轴向两端的红外发生器(13)和接收计数器(14)，所述卷筒(6)端面上在红外对射计数器对应的位置设置有可供红外线穿过的通孔(15)。

2.根据权利要求1所述的缆绳驱动制动系统，其特征在于：所述控制器(2)还与电机电性连接，用于控制电机与电源的通断。

3.根据权利要求1所述的缆绳驱动制动系统，其特征在于：所述电机输出轴与往复螺杆(5)之间设置有减速器(12)，所述电机的输出轴与减速器(12)输入轴驱动连接，所述减速器(12)的输出轴与往复螺杆(5)同轴驱动连接。

4.根据权利要求1所述的缆绳驱动制动系统，其特征在于：所述往复螺杆(5)两端与机箱(3)侧壁接触处动密封。

5.基于磁流变的缆绳驱动制动系统的控制方法，该方法基于权利要求1中的缆绳驱动制动系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1、预先设置控制器(2)的卷筒(6)转速阈值；

S2、启动电机驱动卷筒(6)旋转，控制缆绳(7)收放，测速机构实时测量卷筒(6)转速，并将测量信号传递至控制器(2)中；此时活动片(4)在往复螺杆(5)和导向杆(9)的共同作用下在机箱(3)内做往复运动；

S3、当测速机构测量的卷筒(6)转速过快超过设定的阈值时，控制器(2)接通电磁线圈(10)使电磁线圈(10)通电并产生磁场；

S4、机箱(3)内的磁流变液(11)在磁场作用下黏度增大，活动片(4)在机箱(3)内往复运动的阻力增大，使得卷筒(6)的转速快速降低直至停止转动或匀速转动，控制缆绳(7)收放过程中的安全制动。