CN101905843A - 多盘组合式大力矩制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多盘组合式大力矩制动器，主要包括多个并排设置的刹车盘，刹车盘的两侧设置有刹车片，刹车片由弹性压板支撑，弹性压板与楔形推力块面接触。多盘式组合结构减小了单个刹车盘的所受力矩，实现大制动力矩制动，同时多片结构增加了系统的平稳性和安全性，显著减小了机械结构的尺寸和总体重量。楔形推力块和弹性压板相互配合的小斜度楔形面，一方面实现自锁，另一方面实现推力的转向和放大，实现小油缸大推力的机械增力设计。在制动器工作期间弹性压板维持其弹性形变，保证了制动器在突然断电的情况下，弹性压板弯曲储存的弹性形变将维持制动器的机械制动力保持不变。在突然断电的情况下，第二蓄能器同时也投入运行，保证了制动器制动力的持续。实现断电自动保护即安全制动。

Description

多盘组合式大力矩制动器

技术领域

本发明涉及重型起吊机械的制动领域，具体涉及一种盘式制动器，尤其适用于铁路货站、港口等桥式起重机械的刹车制动。

背景技术

目前对于港口桥式起重机较多采用电动机、轮毂式制动器和减速器组合成一体的“三合一”驱动方式。其中轮毂式制动器作为工作制动器，使用带有强磁铁电动机或带自锁功能的减速器实现安全制动，对应大型的桥式起重机，其庞大的减速器将使起吊设备体积和重量大、传动复杂、传动效率低、维护不方便。轮毂式刹车和带自锁功能的减速器工作安全性也并不十分可靠。为了改变电动机、轮毂式制动器和减速器组合成一体的“三合一”驱动方式，新设计采用大扭矩、低转速电机直接驱动卷筒，可使系统结构简单、传动效率高、重量减轻、维护方便。设计了一套既能工作制动又能安全制动、结构紧凑的制动器代替传统的轮毂式制动器。

发明内容

本发明的目的在于提供多盘组合式大力矩制动器，既具有工作制动的功能，也具有安全制动的功能，其结构简单、紧凑。

多盘组合式大力矩制动器，包括液压站和执行单元，其特征在于，所述执行单元包括至少两个并排放置的刹车盘2，刹车盘2的两侧边沿处分别设有一刹车片3，刹车片3的侧面固定有弹性压板5，弹性压板5的一侧面为楔形面，该楔形侧面设有楔形推力块6，楔形推力块6由楔形块和柱体连接构成，楔形块与弹性压板5的楔形面面接触，柱体连接推力板9，推力板9连接所述液压站。

所述楔形块的斜度小于弹性压板和楔形块所采用材料的摩擦角。

所述液压站包括油箱15，油箱15连接柱塞泵17的进油端，柱塞泵17的出油端通过三位四通换向阀12连接液压油缸7，液压油缸7连接所述推力板9；在柱塞泵17的出油端与三位四通换向阀12之间接依次有溢流阀14和第一止通阀13，溢流阀14连接油箱15，第一止通阀13连接第一蓄能器11；在三位四通换向阀12和液压油缸7之间接有第二止通阀19，第二止通阀19连接第二蓄能器20。

本发明的有益效果体现在：多盘，即多刹车盘。为了减小单片刹车装置的尺寸，发明中采用多刹车盘结构，巧妙地将多个盘式结构进行组合，减小了单个刹车盘的所受力矩，实现大制动力矩制动。同时多片结构增加了系统的平稳性和安全性，并显著减小了机械结构的尺寸和总体重量。楔形推力块和弹性压板相互配合的小斜度楔形面，一方面实现自锁，另一方面实现推力的转向和放大，实现小油缸大推力的机械增力设计。在制动器工作期间：弹性压板维持其弹性形变，保证了制动器在突然断电的情况下，弹性压板弯曲储存的弹性形变将维持制动器的机械制动力，使其保持不变；在突然断电的情况下，第二蓄能器同时也投入运行，保证了制动器制动力的持续。实现断电自动保护即安全制动。整个装置结构简单、重量相对较轻。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中液压站结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例和附图更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。

如图1所示，本实例包括液压站和执行单元。执行单元包括刹车盘2、刹车片3、压板4、弹性压板5、楔形推力块6、推力板9和支架10。

在实际工况中，卷筒1上卷绕悬挂重物的钢绳，卷筒1与刹车盘2同轴连接，刹车盘2在轴上并排排列。刹车盘2的个数根据制动力矩、刹车片3与刹车盘2之间的摩擦力及机械的安全性能等指标确定，本实例采用三个刹车盘。

刹车盘2的两侧边沿处分别设有一刹车片3，刹车片3的侧面有弹性压板5。因为刹车片3比较软，难以与刹车盘2完全面接触，因此在刹车片与弹性压板5之间安装压板4，以加强刹车片3的强度，保证刹车片3工作时保持与刹车盘2的面接触。弹性压板5侧面设有楔形推力块6，楔形推力块6由圆柱体与楔形块构成，圆柱体穿过支架10，支架10对楔形推力块6起支撑和导向作用。弹性压板5的一侧面为与楔形推力块6斜度相同的楔形面，该面与楔形推力块6面接触，楔形块的斜度应小于所采用材料的摩擦角，以实现自锁。这样，在没有外力作用下楔形推力块6与弹性压板5之间不会产生相对位移，从而保证液压油缸在突然失去推力的情况下，楔形推力块6与弹性压板5之间的相对位置保持不变。同时，楔形推力块6和弹性压板5相互配合的小斜度楔形面，实现推力的转向和放大，实现小油缸大推力的机械增力设计。在楔形推力块6和压板4的共同作用下，弹性压板5由于自身的弹性将发生相应的弯曲。由于各零件之间的紧密接触和楔形推力块6和弹性压板5之间的自锁作用，弹性压板5的弯曲在制动器工作期间维持其弹性形变。这样就保证了制动器在突然断电的情况下，弹性压板5弯曲储存的弹性形变将维持制动器的机械制动力，使其保持不变。楔形推力块6的圆柱体连接推力板9，推力板9连接液压站8。

制动时，在液压站的液压油缸7的推力作用下，推力板9推动楔形推力块6运动；楔形推力块6通过斜面推动弹性压板5运动；弹性压板5推动压板4和刹车片3共同运动，从而实现刹车片3与刹车盘2间的摩擦制动。

退出制动时，在液压油缸7的反向作用下，推力板9带动楔形推力块6反向运动。这样在楔形推力块6与弹性压板5之间就形成了一定的间隙。由于刹车盘2对刹车片3的摩擦推力，促使压板4和刹车片3共同反向运动推动弹性压板5反向运动。这样就实现了制动器的退出制动。

如图2所示，液压站包括：液压油缸7、第一蓄能器11、三位四通换向阀12、第一止通阀13、溢流阀14、油箱15、过滤器16、柱塞泵17、压力表18、第二止通阀19、第二蓄能器20。

如图2所示，液压站在刚开始工作的一段时间里(如几秒)，由于电路控制作用，使得三位四通换向阀12的左路导通，第一止通阀13右路导通，第二止通阀19右路导通。柱塞泵17向第二蓄能器20输送液压油，使得第二蓄能器20中的油压达到预定的油压值。柱塞泵17出口的溢流阀14保证了液压工作管路的油压稳定，同时压力表18随时监测液压工作管路的油压情况。过滤器16滤除油箱15中的渣滓，向柱塞泵17提供清洁的液压油。

液压站投入正常工作，三位四通换向阀12的左路保持导通，第一止通阀13左路导通；第二止通阀19左路导通，第二蓄能器20的油路断开，第二蓄能器20中的油压被储备起来。柱塞泵17向液压油缸7供油，通过控制液压油缸7的行程控制制动器的动作。这时，第一蓄能器11也与柱塞泵17连通，对油路系统的油液压波动进行补偿，特别是液压油缸7在高速工作情况下，第一蓄能器11能补偿柱塞泵17的供油不足，保证液压站的工作稳定，液压油缸7的推力稳定，从而保证制动器的制动力稳定。

制动器不工作，刹车片脱离刹车盘时，三位四通换向阀12的右路导通，第一止通阀13左路导通，第二止通阀19左路导通，柱塞泵17向液压油缸7反向供油，液压油缸7另一侧的液压油腔与油箱15连通，液压油通过三位四通换向阀12流回油箱15。这时，第一蓄能器11与柱塞泵17连通，对油路系统的油液压波动进行补偿，特别是液压油缸7在高速工作情况下，第一蓄能器11能补偿油泵的供油不足，保证液压站的工作稳定。

液压站突然断电时，由于失电，三位四通换向阀12的中路导通，液压油缸7与油箱15、柱塞泵17的通路被阻塞；第二止通阀19右路导通，液压油缸7与第二蓄能器20导通，第二蓄能器20内储存的压力油继续作用于液压油缸7，从而保证在液压站突然断电情况下，制动器的制动力继续保持安全制动。液压站8的断电保护措施与机械部分弹性压板5弹性弯曲的断电保护措施双重保证了制动器在突然断电情况下起重机的工作安全。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.多盘组合式大力矩制动器，包括液压站和执行单元，其特征在于，所述执行单元包括至少两个并排放置的刹车盘2，刹车盘2的两侧边沿处分别设有一刹车片3，刹车片3的侧面固定有弹性压板5，弹性压板5的一侧面为楔形面，该楔形侧面设有楔形推力块6，楔形推力块6由楔形块和柱体连接构成，楔形块与弹性压板5的楔形面面接触，柱体连接推力板9，推力板9连接所述液压站。

2.根据权利要求1所述的多盘组合式大力矩制动器，其特征在于，所述楔形块的斜度小于弹性压板和楔形块所采用材料的摩擦角。

3.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述液压站包括油箱(15)，油箱(15)连接柱塞泵(17)的进油端，柱塞泵(17)的出油端通过三位四通换向阀(12)连接液压油缸(7)，液压油缸(7)连接所述推力板(9)；在柱塞泵(17)的出油端与三位四通换向阀(12)之间接依次有溢流阀(14)和第一止通阀(13)，溢流阀(14)连接油箱(15)，第一止通阀(13)连接第一蓄能器(11)；在三位四通换向阀(12)和液压油缸(7)之间接有第二止通阀(19)，第二止通阀(19)连接第二蓄能器(20)。

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