CN106812831B - 一种基于圆柱抱死的摩擦式制动器 - Google Patents

一种基于圆柱抱死的摩擦式制动器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用四个止动块抱死圆柱类零件的摩擦式制动器，包括底座、止动块部件、滑道机构、锲块机构、主动杆和从动杆等零部件。主动杆、从动杆和滑道机构组成一个变异曲柄滑块机构，液压马达通过联轴器带动主动杆转动，令从动杆推动滑道机构在竖直方向上运动，带动止动块上下运动。同时止动块在底座的圆锥面和锲块机构下方的楔形部分的作用下，分别完成制动与解放的动作。并且止动块在最低点抱死制动杆时，从动杆上压力角为90度，滑道机构和止动块获得自锁。本发明结构紧凑，质量与体积都较小，容易布置；可以在抱死位置实现机械自锁，使制动的可靠性高；可在整个圆柱类零件上进行制动，制动距离长，使得对圆柱类零件的轴向制动性能更好。

Description

一种基于圆柱抱死的摩擦式制动器
技术领域
本发明属于制动器的技术领域，具体涉及一种利用止动块抱死圆柱类零件的摩擦式制动器。
背景技术
目前对圆柱类零件的轴向制动多采用制动器抱死零件上的制动耳的形式，制动距离严重受限，可能导致制动效果不佳乃至安全问题。
针对上述的一些问题，如何增长制动距离，使得对圆柱类零件的轴向制动安全可靠，是设计制动器的难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于圆柱抱死的摩擦式制动器，用于对圆柱类零件的抱死制动。
本发明提出的一种基于圆柱抱死的摩擦式制动器，包括顶盖1、楔块机构2、主动杆3、联轴器4、液压马达5、从动杆6、滑道机构7、止动块8和底座9，其中：
底座9的中心设有凹槽，所述凹槽为倒圆锥凹槽；
止动块８包括止动块主体801和摩擦片802，摩擦片802通过内六角螺钉固定于止动块主体801；所述止动块主体801为四分之一倒圆锥结构，四个止动块8构成构成止动块组，当四个止动块8聚拢时，止动块组下部为倒圆锥形状；所述每个止动块主体801上部为连接体；滑道机构7中部开有大孔，其四周上部设有第一轴承座，从动杆6上的第一连接轴位于所述第一轴承座内，使从动杆６能转动；滑道机构7四周下部设有四个滑道，所述四个止动块8分别位于相应的滑道上，且能在自由滑动；楔块机构2上开有圆孔，制动杆依次穿过楔块机构2上的圆孔、滑道机构７上的大孔，楔块机构2的上部四周设有第二轴承座，主动杆3上的第二连接轴位于所述第二轴承座内，使主动杆3能转动；楔块机构2下部的四周设有挡板，当止动块到达下极限位置时，所述挡板正好能与主动杆贴合，实现机械自锁；
所述止动块组位于底座的倒圆锥凹槽内，所述楔块机构2通过六角螺钉固定于顶盖1底部，顶盖１位于底座９上，顶盖1通过六角螺钉固定于底座9上；
所述主动杆3的轴上依次装配有联轴器4和液压马达5，液压马达5固定于底座9的竖板上；
主动杆3、从动杆6和滑道机构7组成曲柄滑块机构。当主动轴正转时，可以让滑道机构7向下运动，止动块8在底座9的倒圆锥凹槽中聚拢，从而抱死制动杆；当主动轴反转时，滑道机构7向上运动，楔块机构2的斜楔推动止动块8向外散开，从而放开制动杆。
本发明中，滑道机构7上四个第一轴承座开口与水平面夹角为45度。
本发明中，楔块机构2上四个第二轴承座开口与水平面夹角为45度。
本发明的有益效果在于：
（1）制动器结构紧凑，质量与体积都较小，容易布置。
（2）制动器可以在抱死位置实现机械自锁，使制动的可靠性高。
（3）制动器可在整个圆柱类零件上进行制动，制动距离长，使得对圆柱类零件的轴向制动性能更好。
附图说明
图1是本发明的外观图；
图2是本发明的零部件爆炸图；
图3是本发明的部分部件装配示意图；
图4是本发明的楔块机构与主动杆部件拆开后细节图；
图5是本发明的滑道机构与从动杆部件拆开后细节图；
图6是本发明的止动块拆开后细节图；
图7是本发明抱死状态示意图；
图8是本发明上极限位置示意图；
图9是本发明主动杆与从动杆连接剖面图；
图中标号：001-第一六角螺钉，002-第二六角螺钉，003-第三六角螺钉，004-第四六角螺钉，005-第五六角螺钉，006-第六六角螺钉，007-第七六角螺钉，008-第八六角螺钉，009-传动销，010-紧定螺钉，1-顶盖，2-楔块机构，3-主动杆，4-联轴器，5-液压马达，6-从动杆，7-滑道机构，8-止动块，801-止动块主体，802-摩擦片，803-内六角螺钉，9-底座。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例１：
如图所示，基于圆柱抱死的摩擦式制动器，包括顶盖1，楔块机构2，主动杆3，联轴器4，液压马达5，从动杆6，滑道机构7，止动块8和底座9。
底座9为长方体结构，由焊接的形式组成框架。其中心开有倒圆锥凹槽，止动块所述在倒圆锥凹槽中运动来夹紧或放松制动杆。
止动块8的构造如图６所示，6个M10内六角螺钉803分两列将摩擦片802固定于止动块主体801上。
底座9固定于机架上，四个止动块8如图3所示装配到滑道机构7的滑道中，止动块主体801上部方形连接体上下表面分别与滑道上下内表面相接触，使四个止动块8能分别在滑道机构7下方分列四周的滑道中内外自由滑动。
从动杆6的结构如图5所示。从动杆6中间是一个连接轴，连接轴两端分别有一个杆状物，杆状物两端是半圆形，连接轴由其中一端的半圆形同心，另一端的半圆形圆心处打孔。
滑道机构7的结构如图3所示。滑道机构7中间大孔用于制动杆从其中穿过，上方分列四周的第一轴承座中分别嵌套ZRHQ系列滑动轴承，第一轴承座开口与水平面夹角为45度，从动杆6能在其中转动。下方分列四周有四个滑道机构，呈C字型。每个滑道机构外由一个滑道机构附件和四个内六角螺钉将止动块8上部方形连接体封装到滑道机构中。
将从动杆6装配到滑道机构7上如图2所示，然后将整体放入底座9中，使从动杆6的轴能在滑道机构7的轴承座孔中转动。第一六角螺钉001、第二六角螺钉002、第三六角螺钉003、第四六角螺钉004将楔块机构2固定于顶盖1上。
主动杆3的结构如图4所示。主动杆3中间是一个连接轴，连接轴两端分别有一个杆状物，杆状物两端是半圆形，连接轴由其中一端的半圆形同心，另一端的半圆形圆心处打孔。在连接轴在杆件外端再伸出，并开键槽，用于与联轴器４相接。
楔块机构2的结构如图4所示。楔块机构2中间大孔用于制动杆从其中穿过，上方分列四周的轴承座中分别嵌套ZRHQ系列滑动轴承，轴承座开口与水平面夹角为45度，主动杆3能在其中转动。在每个侧面各有一挡板，止动块在下极限位置时，该挡板正好能与主动杆贴合，实现机械自锁。
将主动杆3装配到楔块机构2上如图1所示，使主动杆3的轴能在楔块机构2的轴承座孔中转动。主动杆3轴上依次装配联轴器4和液压马达5，液压马达5固定在底座9的竖板上。
联轴器4型号为LM8梅花型弹性联轴器，液压马达5型号为BMS-110型叶片摆动马达。
主动杆3与从动杆6的自由端通过传动销009相连，并在主动杆3末端小孔中使用紧定螺钉010固定。最后用第五六角螺钉005、第六六角螺钉006、第七六角螺钉007、第八六角螺钉008将顶盖1固定在底座9上。
主动杆3、从动杆6和滑道机构7组成一个曲柄滑块机构，液压马达5通过联轴器4带动主动杆3转动，令从动杆6推动滑道机构7在竖直方向上运动，止动块8在竖直方向上与滑道机构7之间的自由度为0，使得止动块8跟随滑道机构7一起上下运动。
在水平方向上，止动块8与滑道机构7之间通过移动副相连接，自由度为1，能够不受滑道机构7影响向内或向外运动。当止动块8向下运动时，由于底座9中心为圆锥面，四个止动块在底座9的圆锥面上向中心聚拢，并在最低点抱死制动杆，实现制动的目的；当止动块8向上运动时，由于锲块机构2下方有楔形部分，四个止动块8在锲块机构2的作用下分开，放开制动杆，使制动杆自由移动。
在制动器制动的过程中，止动块8在最低点抱死制动杆时（如图8），滑道机构7也在最低点，所以变异曲柄滑块机构中主动杆3与从动杆6之间处于死点状态，此时受力方向和运动方向垂直，从动杆6上压力角为90度，只要主动杆3位置不发生变化，则滑道机构7获得自锁，止动块8随之无法运动，所以液压马达5失去动力时也能持续抱死制动杆。
在制动器解除制动的过程中，液压马达5反转，止动块8放开制动杆，这时主动杆3位置发生变化，自锁解除。

Claims (3)

1.一种基于圆柱抱死的摩擦式制动器，其特征在于包括顶盖(1)、楔块机构(2)、主动杆(3)、联轴器(4)、液压马达(5)、从动杆(6)、滑道机构(7)、止动块(8)和底座(9)，其中：
底座(9)的中心设有凹槽，所述凹槽为倒圆锥凹槽；
止动块(8)包括止动块主体(801)和摩擦片(802)，摩擦片(802)通过内六角螺钉固定于止动块主体(801)；所述止动块主体(801)为四分之一倒圆锥结构，四个止动块(8)构成构成止动块组，当四个止动块(8)聚拢时，止动块组下部为倒圆锥形状；所述每个止动块主体(801)上部为连接体；滑道机构(7)中部开有大孔，其四周上部设有第一轴承座，从动杆(6)上的第一连接轴位于所述第一轴承座内，使从动杆(6)能转动；滑道机构(7)四周下部设有四个滑道，所述四个止动块(8)分别位于相应的滑道上，且能在滑道上自由滑动；楔块机构(2)上开有圆孔，制动杆依次穿过楔块机构(2)上的圆孔、滑道机构(7)上的大孔，楔块机构(2)的上部四周设有第二轴承座，主动杆(3)上的第二连接轴位于所述第二轴承座内，使主动杆(3)能转动；楔块机构(2)下部的四周设有挡板，当止动块到达下极限位置时，所述挡板正好能与主动杆贴合，实现机械自锁；
所述止动块组位于底座的倒圆锥凹槽内，所述楔块机构(2)通过六角螺钉固定于顶盖(1)底部，顶盖(1)位于底座(9)上，顶盖(1)通过六角螺钉固定于底座(9)上；
所述主动杆(3)的轴上依次装配有联轴器(4)和液压马达(5)，液压马达(5)固定于底座(9)的竖板上；
主动杆(3)、从动杆(6)和滑道机构(7)组成曲柄滑块机构；当主动轴正转时，让滑道机构(7)向下运动，止动块(8)在底座(9)的倒圆锥凹槽中聚拢，从而抱死制动杆；当主动轴反转时，滑道机构(7)向上运动，楔块机构(2)的斜楔推动止动块(8)向外散开，从而放开制动杆。
2.根据权利要求1所述的基于圆柱抱死的摩擦式制动器，其特征在于滑道机构(7)上四个第一轴承座开口与水平面夹角为45度。
3.根据权利要求1所述的基于圆柱抱死的摩擦式制动器，其特征在于楔块机构(2)上四个第二轴承座开口与水平面夹角为45度。
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