CN113374816B - 盘式制动器制动摩擦力检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盘式制动器制动摩擦力检测装置，其结构包括盘爪离合式轮向微动机构和拉压传感器；所述盘爪离合式轮向微动机构包括设置在电机上的定位盘、贴近电机制动盘的扭矩传递盘以及设置在所述定位盘与所述扭矩传递盘之间有滚珠轴承；所述定位盘与所述扭矩传递盘通过分设在二者盘面上的凸块与凹槽间的旷量配合，实现在制动器制动时扭矩传递盘的轮向微动；拉压传感器包括弹性体和贴附在所述弹性体上的电阻应变片；所述弹性体的一端连接在定位盘上，另一端连接在扭矩传递盘上。本发明对电机上的盘式制动器制动摩擦力的实时检测提供了可能，进而实现了对盘式制动器制动力矩的实时检测。

Description

盘式制动器制动摩擦力检测装置
技术领域
本发明涉及一种制动器制动摩擦力检测装置，具体地说是一种盘式制动器制动摩擦力检测装置。
背景技术
对于配置盘式制动器的电机，目前还不能直接检测出制动器的制动摩擦力，相应地，也就检测不出盘式制动器的制动力矩。而制动力矩是保证制动器实施有效制动的一个重要指标，一旦制动力矩不足或者消失，就会使制动器失效，其后果就是直接导致起重物资的损毁或乘梯人员的伤亡。而现阶段对起重设备的定期专业维护和保养，并不必然导致起重设备中的制动器制动摩擦力的保有。现有的各种检测装置，也都不能满足实时检测制动器制动摩擦力的使用需要。对于盘式制动器制动摩擦力的实时检测，目前还属于本领域迫切希望解决的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种盘式制动器制动摩擦力检测装置，以解决对于电机上配装的盘式制动器的制动摩擦力还不能进行实时检测的问题。
本发明是这样实现的：一种盘式制动器制动摩擦力检测装置，包括：
盘爪离合式轮向微动机构，包括设置在电机上的定位盘、贴近电机制动盘的扭矩传递盘以及设置在所述定位盘与所述扭矩传递盘之间有滚珠轴承；所述定位盘与所述扭矩传递盘通过分设在二者盘面上的凸块与凹槽间的旷量配合，实现在制动器制动时扭矩传递盘的轮向微动；以及
拉压传感器，包括弹性体和贴附在所述弹性体上的电阻应变片；所述弹性体的一端通过销轴连接在所述定位盘上，所述弹性体的另一端通过销轴连接在所述扭矩传递盘上。
进一步地，所述扭矩传递盘通过轴承套装在电机输出轴上，以使扭矩传递盘在电机输出轴上安装定位，并相应降低电机输出轴与扭矩传递盘间的摩擦力。
进一步地，所述扭矩传递盘通过螺钉和弹簧压片压接在定位盘上。这样就可实现扭矩传递盘与定位盘的弹性连接，以降低扭矩传递盘转动阻力，从而相应提高拉压传感器的检测精度。
进一步地，所述定位盘为固定在电机机壳上的独立盘片，或是与电机机壳连成一体的非独立体。
进一步地，所述凸块有若干个，设置在所述定位盘的接近盘边的位置上，沿圆周均布；所述凹槽设置在所述扭矩传递盘的对应位置处，并与凸块的设置数量相同，沿圆周均布。
进一步地，所述凸块有若干个，设置在所述扭矩传递盘的接近盘边的位置上，沿圆周均布；所述凹槽设置在所述定位盘的对应位置处，并与凸块的设置数量相同，沿圆周均布。
进一步地，所述凸块与所述凹槽间的旷量配合的旷量范围在拉压传感器弹性体的变形限度之内。
进一步地，所述凸块是与定位盘分立的分立体，通过焊接在定位盘上或是通过紧固件固定连接在定位盘上。
进一步地，所述凸块是与定位盘制成一体的连体结构。
由于盘式制动器是通过衔铁对制动盘的盘面挤压而产生摩擦制动力，进而对电机实施摩擦制动的，因此，本发明通过在电机的机壳与制动盘之间加装一套盘爪离合式轮向微动机构，在盘式制动器的衔铁对制动盘进行挤压制动的同时，也将制动盘压向扭矩传递盘，使扭矩传递盘得以与制动盘一道，在制动摩擦力的作用下，产生轮向转动，该轮向转动的作用力拉动拉压传感器上的弹性体，使弹性体产生一个小于配合旷量的微量形变，由于该微量形变是在制动摩擦力的作用下才得以产生，因此，也就客观反映出制动器制动摩擦力的大小，由此实现了对盘式制动器制动摩擦力的实时检测。本发明的关键就在于此。
在制动摩擦力检出的情况下，结合制动盘的结构尺寸，就可相应计算得出动器的制动力矩，因此，盘式制动器的制动力矩也就相应得以实时检测出来。
设置在盘爪离合式轮向微动机构中的滚珠轴承以及扭矩传递盘的弹簧压片压接和与电机输出轴的轴承连接等措施的采用，极大地降低了扭矩传递盘的转动阻力和转动摩擦力，相应提高了制动摩擦力的检测精度。
而采用盘爪离合式轮向微动机构，使得扭矩传递盘只能在定位盘限定的配合旷量内做微量转动，这样在拉压传感器万一出现断裂失效的情况下，也不会出现扭矩传递盘的失限转动，防止制动器刹车失灵的情况出现，确保了盘式制动器的使用安全。
本发明利用盘爪离合式轮向微动机构为电机的制动盘提供了一个在制动器制动时可随之产生一个微量转动的动作空间，利用拉压传感器可准确探测出这个微量转动，由此对电机上的盘式制动器制动摩擦力的实时检测提供了可能，进而实现了对盘式制动器制动力矩的实时检测。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1所示检测装置剖除定位盘后的结构示意图。
图3是本发明的轴向剖视结构示意图。
图4是图1中的B-B向局部剖视图。
图5是图1中的C-C向局部剖视图。
图中：1、定位盘，2、滚珠轴承，3、扭矩传递盘，4、制动盘，5、衔铁，6、轭铁，7、制动弹簧，8、输出轴，9、键，10、弹簧压片，11、螺钉，12、销轴，13、拉压传感器，14、销轴，15、电机，16、紧固螺栓，17、凸块，18、凹槽。
具体实施方式
如图3所示，在电机15上加装有盘式制动器。盘式制动器包括轭铁6、衔铁5、电磁线圈和制动弹簧7等。电磁线圈和制动弹簧7分别设置在轭铁6中对应的预设槽中。紧固螺栓16将轭铁6固定连接在电机14的机壳上，衔铁5与额铁6相对，并可在紧固螺栓16的无螺纹段轴向滑动；衔铁5的另一侧与制动盘4相对。制动盘4通过键9连接在电机15的输出轴8上。
本发明包括盘爪离合式轮向微动机构和拉压传感器13两大组成部分。其中，盘爪离合式轮向微动机构包括定位盘1、扭矩传递盘3以及设置在定位盘与扭矩传递盘之间的滚珠轴承2等。盘爪离合式轮向微动机构设置在电机15与制动盘4之间。其中，定位盘1通过螺钉固定在电机15的机壳上，扭矩传递盘3贴近制动盘4，并通过螺钉10和弹簧压片9压接在定位盘上1（图5）。在定位盘1与扭矩传递盘3之间设置有滚珠轴承2，定位盘1与扭矩传递盘3通过分设在二者盘面上的凸块与凹槽实现旷量配合（图1）。定位盘1既可以是固定在电机机壳上的独立盘片，也可以借用电机的机壳，即定位盘1是与电机机壳连成一体的非独立体。
如图1、图2所示，在定位盘1的相对扭矩传递盘的一面接近盘边的位置上，设置有若干个突出盘面的凸块17。凸块17可以是与定位盘1制成一体的连体结构，也可以是与定位盘1分立的分立体，或是通过焊接方式固定在定位盘1上，或是通过紧固件固定连接在定位盘1上。定位盘1上的凸块17是呈圆周态均布。在扭矩传递盘3的对应凸块的位置处开设有数量相等的凹槽18，凹槽18也是沿圆周均布，且凹槽的槽宽大于凸块的宽度，以使二者形成旷量配合，且凸块与凹槽配合的旷量范围应该在拉压传感器弹性体的变形限度之内。
当然，也可相反设置，即将凸块17设置在扭矩传递盘3上，将凹槽18开设在定位盘1的对应位置处。这种方式比较适用于独立盘片结构的定位盘。
如图3、图4所示，拉压传感器12包括弹性体和贴附在弹性体上的电阻应变片；弹性体的一端通过销轴14连接在定位盘1上，弹性体的另一端通过销轴12连接在扭矩传递盘3上。
当定位盘1中的电磁线圈失电后，衔铁5在制动弹簧7的作用下，压向制动盘4，此时，旋转中的制动盘4通过其盘面两侧的摩擦片分别与衔铁5和扭矩传递盘3之间产生制动摩擦力，在制动摩擦力的带动下，扭矩传递盘3即产生一个轮向转动。该轮向转动的作用力拉动拉压传感器13上的弹性体，使弹性体产生一个小于配合旷量的微量形变，拉压传感器13的应变片将该微量形变转换成能反映制动摩擦力大小的电信号并输出，从而实现了对盘式制动器制动摩擦力的实时检测；再配以制动盘的结构数据，就可实时检测出盘式制动器制动力矩的大小。

Claims (9)

1.一种盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，包括：
盘爪离合式轮向微动机构，包括设置在电机上的定位盘、贴近电机制动盘的扭矩传递盘以及设置在所述定位盘与所述扭矩传递盘之间有滚珠轴承；所述定位盘与所述扭矩传递盘通过分设在二者盘面上的凸块与凹槽间的旷量配合，实现在制动器制动时扭矩传递盘的轮向微动；以及
拉压传感器，包括弹性体和贴附在所述弹性体上的电阻应变片；所述弹性体的一端通过销轴连接在所述定位盘上，所述弹性体的另一端通过销轴连接在所述扭矩传递盘上。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述扭矩传递盘通过轴承套装在电机输出轴上。
3.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述扭矩传递盘通过螺钉和弹簧压片压接在定位盘上。
4.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述定位盘为固定在电机机壳上的独立盘片，或是与电机机壳连成一体的非独立体。
5.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述凸块有若干个，设置在所述定位盘的接近盘边的位置上，沿圆周均布；所述凹槽设置在所述扭矩传递盘的对应位置处，并与凸块的设置数量相同，沿圆周均布。
6.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述凸块有若干个，设置在所述扭矩传递盘的接近盘边的位置上，沿圆周均布；所述凹槽设置在所述定位盘的对应位置处，并与凸块的设置数量相同，沿圆周均布。
7.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述凸块与所述凹槽间的旷量配合的旷量范围在拉压传感器弹性体的变形限度之内。
8.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述凸块是与定位盘分立的分立体，通过焊接在定位盘上或是通过紧固件固定连接在定位盘上。
9.根据权利要求1所述的盘式制动器制动摩擦力检测装置，其特征是，所述凸块是与定位盘制成一体的连体结构。
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