CN101145756A - 一种垂直安装直线电机断电制动保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直安装直线电机断电制动保护装置，包括：回转运动转换部件，用于将所述直线电机滑动台的直线运动转换为回转运动；回收部件，用于在所述电机滑动台运动状态时收紧所述回转运动转换部件的传动带；制动动力源，用于提供制动动力；所述回收部件和所述制动动力源分别设置于所述回转运动转换部件的两端。本发明还公开了一种垂直安装直线电机断电制动保护方法。本发明的应用解决了垂直安装使用直线电机时的断电制动保护问题。

Description

一种垂直安装直线电机断电制动保护装置及方法

技术领域

本发明涉及电机断电制动保护装置，特别是一种应用于垂直安装直线电机的断电制动保护装置及方法。

背景技术

直线电机是一种先进的直线运动驱动器，直线运动由电机直接实现，因而省略了传统传动设计中的中间传动机构。直线电机由初级和次级两部分组成，在电磁力的作用下实现初级和次级的相对往复直线运动。但是该电机在断电情况下初级和次级之间就没有任何约束，尤其严重的是在垂直安装使用时运动部分必然会掉下来，不加制动是绝对不允许的。

垂直安装直线电机运动制动器目前国内外尚未见到有此类标准通用部件提供。用户需要自行设计，方案五花八门，不仅给设计、制造、装配、维修使用带来麻烦，而制动性能还不易得到保证。

与回转运动制动相比较，回转运动的制动技术则比较成熟，市场上有各种规格、性能、型号、尺寸齐全的标准化制动器产品可以提供。而直线电机且缺乏标准化、系列化的制动保护部件，为设计、制造、装配、维修带来了诸多的不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种垂直安装直线电机断电制动保护装置及方法，该装置及方法应用于垂直安装直线电机的断电制动保护，能有效避免垂直安装使用直线电机在工作过程中因突然断电时滑动部件的自然跌落造成的事故。

为达到上述目的，本发明提供的直线电机断电制动保护装置，包括：

一回转运动转换部件，用于将所述直线电机滑动台的直线运动转换为回转运动：

一回收部件，用于在所述电机滑动台运动状态时收紧所述回转运动转换部件的传动带；

一制动动力源，用于提供制动动力；

所述回收部件和所述制动动力源分别设置于所述回转运动转换部件的两端。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，所述回转运动转换部件又包括：

一支架，其固定安装滑轮轴及所述回转运用转换部件和制动动力源；

一滑轮轴，其两端贯穿所述支架的两侧板安装在该支架上；

一定滑轮，其位于所述支架的两侧板间并固定在所述滑轮轴上；

一传动带，其一端缠绕并将端部固定在所述定滑轮上，另一端与直线电机滑台连接。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，所述滑轮轴呈T状横向安装在所述支架上，所述滑轮轴的一直端贯穿所述支架的一侧板伸入所述回收部件的中心，所述滑轮轴的另一端呈盘片状卡在所述支架的一侧板外。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，所述回收部件包括一壳体和安装在所述壳体内的一收紧盘簧，所述壳体固定在所述支架的一侧板上，所述收紧盘簧的一端固定在所述伸入回收部件中心的滑轮轴的一端，另一端固定在所述壳体内侧；当所述直线电机滑台向下运动时，所述定滑轮带动滑轮轴转动，所述收紧盘簧卷紧，当所述直线电机滑台向上运动时，所述收紧盘簧释放能量，带动定滑轮和滑轮轴反向转动，使所述传动带保持绷紧状态，实现制动时直线电机滑台准确制动。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，当采用拉簧方案时，所述回收部件包括：

一滑轮，固定在所述伸入回收部件中心的滑轮轴的一端部；

一拉簧，其一端为固定端，另一端连接一缠绕固定在所述滑轮上的钢绳；

当所述直线电机滑台向下运动时，所述回转运动转换部件的定滑轮带动滑轮轴转动，滑轮轴带动所述回收部件的滑轮转动收紧拉簧，当所述直线电机滑台向上运动时，所述拉簧释放能量，带动定滑轮和滑轮轴反向转动，使所述传动带保持绷紧状态，实现制动时直线电机滑台准确制动。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，所述回收部件安装在所述支架的一侧板外，所述制动动力源安装在所述支架的另一侧板外，且所述回收部件和制动动力源的以所述滑轮轴为安装中心。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，所述制动动力源是一电磁制动器，所述电磁制动器包括：壳体以及安装在所述壳体内的制动片、电磁线圈和弹簧，所述壳体安装在所述支架的一侧板上，当所述制动片在所述电磁线圈吸合状态时与所述滑轮轴的盘片状端有一间隙，当断电时电磁线圈失去吸力时，制动片在弹簧作用下向滑轮轴盘片状端部施压实现制动。

上述垂直安装直线电机断电制动保护装置，所述电磁制动器还包括两个导向键，其固定安装在所述壳体内，并位于所述制动片的上下两侧的两个键槽内与所述键槽滑动配合，使所述导向键能沿所述键槽轴向滑动，而不能转动。

为进一步实现本发明的目的，本发明还提供了一种垂直安装直线电机断电制动保护方法，用于包括回转运动转换部件、回收部件及制动动力源的制动保护装置，其特征在于，包括：

回转运动转换步骤，用于将直线电机滑动台的直线运动转换为回转运动；

传动带回收步骤，用于在所述电机滑动台运动状态时收紧所述回转运动转换部件的传动带；

制动步骤，用于提供制动动力，通过所述回转运动转换部件与所述回收部件对所述直线电机断电进行制动保护。

与现有技术相比，本发明的垂直安装直线电机断电制动保护装置及方法，通过将直线运动转换为回转运动，结合回转运动的制动技术，有效的解决了垂直安装使用直线电机时的断电制动保护问题。并且该装置响应时间快，制动精确可靠，结构简单安装方便，运行时无噪声，价格便宜。

进一步将本发明装置的结构尺寸，参数和性能经过优化，紧密集成为一个一体化的部件后，可形成了标准化、系列化的通用“垂直安装直线电机断电制动保护装置”，为设计、制造、装配、维修使用带来极大的方便。

附图说明

图1是本发明垂直安装直线电机断电制动保护装置结构示意图；

图2是本发明实施例中回转运动转换部件结构示意图；

图3是本发明实施例中采用盒式盘簧的回收部件结构示意图；

图3A是图3中B-B向结构示意图；

图4是本发明实施例中制动动力源结构示意图；

图4A是图4中A-A向结构示意图；

图5是采用普通拉簧作为回收部件的保护装置结构示意图；

图5A是图5的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述本发明，以更进一步了解本发明之目的、方案及功效，但并非作为对本发明所附权利要求保护范围的限制。

参考图1～图4，本发明的直线电机断电制动保护装置包括：回转运动转换部件1(如图2)，用于将直线电机滑动台4的直线上下运动转换为回转运动；回收部件2(如图3、3A)，用于滑动台4运动状态时收紧回转运动部件的传动带；制动动力源3(如图4、4A)，用于提供制动动力。其中回收部件2和制动动力源固定在回转运动转换部件1的支架上。

参考图2，回转运动转换部件1又包括：定滑轮10、滑轮轴11、传动带12、支架13；其中传动带12可采用钢丝绳索或根据需要采用其他材料的绳索或带，其一端与直线电机滑动台4连接，另一端缠绕并将端部固定于定滑轮10上，定滑轮10位于支架13的两侧板131、132之间并通过键固定在所述滑轮轴11上。滑轮轴11呈T状横向安装在所述支架上，其一端部110端呈盘片状，另一端部111呈直线状，滑轮轴11的两端贯穿支架13的两侧板131、132安装在该支架13上。

参考图3和图3A，回收部件2包括一壳体21和收紧盘簧22，其中回转运动转换部件1的滑轮轴11的一端111端伸入回收部件2的中心，用于固定并缠绕回收部件2的收紧盘簧22，收紧盘簧22的一端通过铆钉23固定在滑轮轴的一端11上，收紧盘簧22的另一端通过铆钉23固定在壳体21上。

参考图4和图4A，制动动力源3采用标准的回转运动电磁制动器，其包括壳体30，制动片31，电磁线圈32，导向键33，弹簧34，电磁制动器是通过制动片31对滑轮轴11的呈盘片状的一端110施压实现制动效果。电磁制动器通过壳体30安装支架13的132侧板上，断电时电磁线圈32失去吸力，制动片31在弹簧34作用下向滑轮轴11端部110盘片施压实现制动，导向键33固定安装在所述壳体30内，制动片31上下的2个键槽与导向键33滑动配合，使其能沿键的轴向滑动，而不能转动。当直线电机处于工作状态时，电磁线圈32通电，制动片31吸合，此时滑轮轴11解除制动。  回收部件2通过其壳体安装于支架13的一侧板131上，于运动状态时，当滑台4向下运动，定滑轮10带动滑轮轴11转动(如图3A)，盘簧22卷紧。滑台4向上时盘簧22释放能量，带动定滑轮10和滑轮轴11反向转动，使钢丝绳保持绷紧状态，以保证制动时滑台4的准确制动。

回收部件2还可以采用普通拉簧的结构，参考图5及图5A，该回收部件包括滑轮51，其固定在滑轮轴11的端部，滑轮51上绕有钢绳52，钢绳52的一端固定在缠绕在滑轮51上，另一端连接普通拉簧53的一端，拉簧另一端为固定端。当所述直线电机滑台4向下运动时，所述回转运动转换部件的定滑轮10带动滑轮轴11转动，滑轮轴11带动所述回收部件的滑轮51转动收紧拉簧53，当所述直线电机滑台4向上运动时，所述拉簧53释放能量，通过滑轮51带动滑轮轴11和定滑轮10反向转动，使所述传动带保持绷紧状态，实现制动时直线电机滑台准确制动。

本发明的装置结构简单，响应时间快、制动精确可靠，将本发明装置的结构尺寸，参数和性能经优化后，紧密集成为一个一体化的部件。用户只要正确选择性能参数，而不必考虑部件内部结构。由此可形成了标准化、系列化的通用“垂直安装直线电机断电制动保护部件”，为设计、制造、装配、维修使用带来极大的方便。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，包括：

一回转运动转换部件，用于将所述直线电机滑动台的直线运动转换为回转运动；

一回收部件，用于在所述电机滑动台运动状态时收紧所述回转运动转换部件的传动带；

一制动动力源，用于提供制动动力；

所述回收部件和所述制动动力源分别设置于所述回转运动转换部件的两端。

2.根据权利要求1所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述回转运动转换部件又包括：

一支架，其固定安装滑轮轴及所述回转运用转换部件和制动动力源；

一滑轮轴，其两端贯穿所述支架的两侧板并安装在该支架上；

一定滑轮，其位于所述支架的两侧板间并固定在所述滑轮轴上；

一传动带，其一端缠绕并将端部固定在所述定滑轮上，另一端与直线电机滑台连接。

3.根据权利要求2所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述滑轮轴呈T状横向安装在所述支架上，所述滑轮轴的一直端贯穿所述支架的一侧板伸入所述回收部件的中心，所述滑轮轴的另一端呈盘片状卡在所述支架的一侧板外。

4.根据权利要求1所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述回收部件包括一壳体和安装在所述壳体内的一收紧盘簧，所述壳体固定在所述支架的一侧板上，所述收紧盘簧的一端固定在所述伸入回收部件中心的滑轮轴的一端，另一端固定在所述壳体内侧；当所述直线电机滑台向下运动时，所述定滑轮带动滑轮轴转动，所述收紧盘簧卷紧，当所述直线电机滑台向上运动时，所述收紧盘簧释放能量，带动定滑轮和滑轮轴反向转动，使所述传动带保持绷紧状态，实现制动时直线电机滑台准确制动。

5.根据权利要求1所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述回收部件包括：

一滑轮，固定在所述伸入回收部件中心的滑轮轴的一端部；

一拉簧，其一端为固定端，另一端连接一缠绕固定在所述滑轮上的钢绳；

当所述直线电机滑台向下运动时，所述回转运动转换部件的定滑轮带动滑轮轴转动，滑轮轴带动所述回收部件的滑轮转动收紧拉簧，当所述直线电机滑台向上运动时，所述拉簧释放能量，带动滑轮轴和定滑轮反向转动，使所述传动带保持绷紧状态，实现制动时直线电机滑台准确制动。

6.根据权利要求1所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述回收部件安装在所述支架的一侧板外，所述制动动力源安装在所述支架的另一侧板外，且所述回收部件和制动动力源的以所述滑轮轴为安装中心。

7.根据权利要求1所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述制动动力源是一电磁制动器，所述电磁制动器包括：壳体以及安装在所述壳体内的制动片、电磁线圈和弹簧，所述壳体安装在所述支架的一侧板上，当所述制动片在所述电磁线圈吸合状态时与所述滑轮轴的盘片状端有一间隙，当断电时电磁线圈失去吸力时，制动片在弹簧作用下向滑轮轴盘片状端部施压实现制动。

8.根据权利要求7所述的垂直安装直线电机断电制动保护装置，其特征在于，所述电磁制动器还包括两个导向键，其固定安装在所述壳体内，位于所述制动片的上下两侧的两个键槽内并与所述键槽滑动配合，使所述导向键能沿所述键槽轴向滑动，而不能转动。

9.一种垂直安装直线电机断电制动保护方法，用于包括回转运动转换部件、回收部件及制动动力源的制动保护装置，其特征在于，包括：

回转运动转换步骤，用于将直线电机滑动台的直线运动转换为回转运动；

传动带回收步骤，用于在所述电机滑动台运动状态时收紧所述回转运动转换部件的传动带；

制动步骤，用于提供制动动力，通过所述回转运动转换部件与所述回收部件对所述直线电机断电进行制动保护。

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