CN103465789B - 一种缓冲制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓冲制动器，包括固定架、制动轮及设置在制动轮中心的制动轴，所述制动轴通过联轴器连接输出轴，所述制动轮外周设有制动组件，所述制动组件内设有压电换能器，所述输出轴上设有利用压电换能器放出电流控制的辅助减速组件。本发明的优点是：避免了制动器输出轴瞬间制停，使与输出轴连接的设备平稳的制停下来，不会产生强烈的振动，提高了设备使用寿命，同时辅助减速组件工作完全由压电换能器提供电力，自给自足，无需在外接电源。

Description

一种缓冲制动器
技术领域
本发明涉及一种缓冲制动器。
背景技术
制动器是使机器中的运动件停止或减速的机械零件，但传统制动器在制动过程中由于制动副摩擦引起制动器或机器振动，同时产生制动噪声，严重影响了机器的平稳性和使用舒适性。因此，对机器在制动的同时对其进行减振是必要的。现制动器，当制停过程时，输出轴同制动轮同时瞬间停止转动，使与输出轴连接的设备产生强烈的振动，设备的寿命大大减低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓冲制动器，能够有效解决现有制动器在制停过程时输出轴连接设备振动强烈影响设备使用寿命的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种缓冲制动器，包括固定架、制动轮及设置在制动轮中心的制动轴，所述制动轴通过联轴器连接输出轴，所述制动轮外周设有制动组件，所述制动组件内设有压电换能器，所述输出轴上设有利用压电换能器放出电流控制的辅助减速组件。
优选的，所述辅助减速组件包括套在输出轴上与固定架固定连接的外壳，所述外壳内设有放置腔，所述放置腔内设有套设在输出轴上与输出轴同步转动的缓冲转子，所述缓冲转子与放置腔侧壁之间设有磁流变液，所述外壳外周设有由压电换能器供电的线圈；通过磁流变液受磁场影响变为固态来使输出轴减速。
优选的，所述缓冲转子为圆柱形，所述缓冲转子的外圆周上设有若干矩形齿，所述放置腔内壁上也设有与缓冲转子外圆周上矩形齿相适配的矩形齿；增大缓冲转子的接触面积，使输出轴尽快减速。
可选的，所述辅助减速组件包括套设在输出轴上与输出轴同步转动的缓冲轮、固定在固定架上与缓冲轮对应的位置的辅助制动装置，所述辅助制动装置包括固定在固定架上的辅助制动圈、固定在辅助制动圈上由压电换能器供电的压电驱动器、由压电驱动器驱动的辅助制动带，所述辅助制动带与缓冲轮之间留有制动间隙；通过压电驱动器推动辅助制动带与缓冲轮接触使输出轴减速。
优选的，所述制动组件包括固定在固定架上的制动力源、固定在制动力源上的主制动圈、固定在主制动圈上的压电换能器、固定在压电换能器上的主制动带；能使压电换能器产生足够的电能驱动辅助减速组件动作。
优选的，所述制动力源为气缸或者液压缸；能提供稳定可靠的制动力。
优选的，所述联轴器为空心圆柱形，所述联轴器内壁设有伸向中心的联轴器齿，所述制动轴位于联轴器内的部分设有制动轴齿，所述输出轴位于联轴器内的部分设有输出轴齿；在制动轴停止转动后，输出轴还能够继续转动延长制动时间。
与现有技术相比，本发明的优点是：避免了制动器输出轴瞬间制停，使与输出轴连接的设备平稳的制停下来，不会产生强烈的振动，提高了设备使用寿命，同时辅助减速组件工作完全由压电换能器提供电力，自给自足，无需在外接电源。
附图说明
图1为本发明一种缓冲制动器实施例一的结构示意图；
图2为图1中初始状态时A-A剖视图；
图3为图1中初始状态时B-B剖视图；
图4为图1中联轴器转完第一圈时A-A剖视图；
图5为图1中联轴器转完第一圈时B-B剖视图；
图6为图1中联轴器转完第二圈时B-B剖视图；
图7为本发明一种缓冲制动器实施例二的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
参阅图1为本发明一种缓冲制动器的实施例一，一种缓冲制动器，包括固定架1、制动轮3及设置在制动轮3中心的制动轴2，所述制动轴2通过联轴器4连接输出轴7，所述制动轮3外周设有制动组件5，所述制动组件5内设有压电换能器6，所述输出轴7上设有利用压电换能器6放出电流控制的辅助减速组件。
所述辅助减速组件包括套在输出轴7上与固定架1固定连接的外壳8，所述外壳8内设有放置腔，所述放置腔内设有套设在输出轴7上与输出轴7同步转动的缓冲转子9，所述缓冲转子9与放置腔侧壁之间设有磁流变液10，所述外壳8外周设有由压电换能器6供电的线圈11，所述缓冲转子9为圆柱形，所述缓冲转子9的外圆周上设有若干矩形齿12，所述放置腔内壁上也设有与缓冲转子9外圆周上矩形齿12相适配的矩形齿12。
所述制动组件5包括固定在固定架1上的制动力源17、固定在制动力源17上的主制动圈18、固定在主制动圈18上的压电换能器6、固定在压电换能器6上的主制动带19，所述制动力源17为气缸或者液压缸。
如图2、图3所示，所述联轴器4为空心圆柱形，所述联轴器4内壁设有伸向中心的联轴器齿20，所述制动轴2位于联轴器4内的部分设有制动轴齿22，所述输出轴7位于联轴器4内的部分设有输出轴齿23。
在制动力源17启动后推动制动圈、压电换能器6、制动带向制动轮3移动，由制动带提供制动力，此时由于挤压作用，压电换能器6产生电力，通过智能处理器21传给外壳8外侧的线圈11，线圈11通电产生磁场，使缓冲转子9与外壳8之间的磁流变液10固化，随后缓冲转子9与外壳8由于磁流变液10的作用连为一体，达到输出轴7制动作用。整个制动过程需要一定时间，不是立即停止，所以输出轴7连接的设备能有一个缓冲时间，降低了振动。智能处理器21能调节电压、电流大小，电流交流/直流转换，电能存储的功能。
实施例二：
如图7所示，与实施例一的区别在于：辅助减速组件的结构不同，所述辅助减速组件包括套设在输出轴7上与输出轴7同步转动的缓冲轮13、固定在固定架1上与缓冲轮13对应的位置的辅助制动装置，所述辅助制动装置包括固定在固定架1上的辅助制动圈14、固定在辅助制动圈14上由压电换能器6供电的压电驱动器15、由压电驱动器15驱动的辅助制动带16，所述辅助制动带16与缓冲轮13之间留有制动间隙。
在制动力源17启动后推动制动圈、压电换能器6、制动带向制动轮3移动，由制动带提供制动力，此时由于挤压作用，压电换能器6产生电力，通过智能处理器21传给压电驱动器15，压电驱动器15开始工作，将制动带推向缓冲轮13，最终通过制动带和缓冲轮13的作用使输出轴7停止转动。
上述实施例的方案，在输出轴7制动过程中，联轴器4初始状态如图2、图3所示，联轴器4沿图中箭头方向转动，如图2所示，制动轴齿22推动联轴器齿20，使制动轴2带动联轴器4转动，如图3所示，联轴器齿20推动输出轴齿23，使联轴器4带动输出轴7转动；当制动轮3制动停止转动时，制动轴2也停止转动，此时联轴器4还要继续转动，当联轴器4转动一周后，如图4所示，联轴器齿20将转过一周后与制动轴齿22接触而使联轴器4停止运行，如图5所示，输出轴7仍然可以继续转动，在输出轴7转动第二圈后，如图6所示，输出轴齿23将被联轴器齿20挡住，输出轴7停止转动。
通过压电换能器6的发电，控制辅助减速组件启动，对输出轴7进行减速，同时利用联轴器4，使输出轴7在转动两圈后强行停止，这样在制动轮3停止后，输出轴7就还有一定的时间来停止转动，而不是和现有制动器一样立即停止转动，有效的降低振动，延长设备使用寿命。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (1)

1.一种缓冲制动器，包括固定架(1)、制动轮(3)及设置在制动轮(3)中心的制动轴(2)，其特征在于：所述制动轴(2)通过联轴器(4)连接输出轴(7)，所述制动轮(3)外周设有制动组件(5)，所述制动组件(5)内设有压电换能器(6)，所述输出轴(7)上设有利用压电换能器(6)放出电流控制的辅助减速组件；
所述辅助减速组件包括套设在输出轴(7)上与输出轴(7)同步转动的缓冲轮(13)、固定在固定架(1)上与缓冲轮(13)对应的辅助制动装置，所述辅助制动装置包括固定在固定架(1)上的辅助制动圈(14)、固定在辅助制动圈(14)上由压电换能器(6)供电的压电驱动器(15)、由压电驱动器(15)驱动的辅助制动带(16)，所述辅助制动带(16)与缓冲轮(13)之间留有制动间隙。
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