CN116425071A - 一种升降机构制动器及其控制方法 - Google Patents

一种升降机构制动器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种升降机构制动器及其控制方法，包括勾组件，悬挂在卷筒上的钢丝绳上；超速制动器，安装在所述卷筒的外侧，所述超速制动器在所述卷筒超速时对所述卷筒进行制动；工作制动器，与所述卷筒连接，用于控制所述卷筒减速制动，所述工作制动器打开的状态下，所述勾组件利用自身重力实现无动力下降。本发明利用勾组件重力势能在工作制动器完全打开的情况下实现无动力下降，不仅可以完成通用升降装置制动器功能，还可以实现制动器摩擦力的自增加及柔减速、磨损自动补偿功能，提高了制动器的安全性，扩展了制动器的功能；超速保护功能可根据实际情况设置和调节并实现了微型化，进一步提高了设备的安全性，实现设备的自动运行。

Description

一种升降机构制动器及其控制方法
技术领域
本发明涉及机械工程技术领域，尤其是涉及一种升降机构制动器及其控制方法。
背景技术
各类起重机、电梯等机械设备必须配设制动器，其是驱动乃至整个运转系统中最为关键的安全保护部件；制动器一旦工作异常、失效，严重威胁机械设备运行安全，甚至造成恶性安全事故。
目前市场上起重机、电梯等机械的制动器通常为钳式、盘式或鼓式制动器，采用电机驱动液压油或电磁铁吸合，产生抵消制动弹簧的作用力，使制动器开启；电机或电磁铁断电后，抵消的作用力消失，在制动弹簧作用下实现制动器闭合。这两种工作方式制动力由制动弹簧产生，在摩擦片磨损、制动弹簧弹性减弱或丧失，制动器就无法产生足够制动力，甚至失去功能；不能实现制动力在制动过程中的柔性施加，对运行系统冲击很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种升降机构制动器及其控制方法，可以完成通用升降装置制动器功能，还可以实现制动器摩擦力的自增加及柔减速、磨损自动补偿功能。
根据本发明的一个目的，本发明提供一种升降机构制动器，包括：
勾组件，悬挂在卷筒上的钢丝绳上；
超速制动器，安装在所述卷筒的外侧，所述超速制动器在所述卷筒超速时对所述卷筒进行制动；
工作制动器，与所述卷筒连接，用于控制所述卷筒减速制动，所述工作制动器打开的状态下，所述勾组件利用自身重力实现无动力下降。
进一步地，所述超速制动器包括C形外壳、开闸装置和超速开关，所述C形外壳的内侧设有弧形槽，所述弧形槽内设有弧形楔块和制动弹簧，所述弧形楔块的外侧转动连接有若干滚柱，所述弧形楔块的内侧固定有C形摩擦片，所述C形外壳的底部设有爆炸螺栓和所述超速开关，所述开闸装置包括固定螺母和丝杆，所述超速开关固定在所述弧形槽的下端部且所述超速开关位于所述丝杆的头端。
进一步地，所述卷筒的外侧设有波浪滑道，所述超速制动器的一侧设有滚轮和测速发电机。
进一步地，所述工作制动器包括制动碟簧组件、调整套组件、电动推杆组件、制动盘组件和电动机端盖组件；所述制动碟簧组件和所述电动推杆组件分别固定在所述电动机端盖组件上，所述调整套组件固定在所述电动机端盖组件上，所述调整套组件与所述制动盘组件之间设有摩擦片。
进一步地，所述制动碟簧组件包括上支杆、下支筒、制动滚球和碟簧组，所述下支筒套设在所述上支杆的外侧，所述碟簧组套装在所述上支杆和所述下支筒上，所述制动滚球通过固定盖固定在所述下支筒的底部且所述制动滚球可自由转动。
进一步地，所述调整套组件包括支架、中间滑套和外旋套，所述支架的中心部位设有桶形内芯，所述中间滑套套设在所述桶形内芯的外侧，所述外旋套套装在所述中间滑套外部，所述中间滑套的外侧设有凸螺旋，所述外旋套的内部设有凹螺旋；所述外旋套的两侧分别设有第一悬臂和第二悬臂，所述外旋套的端部固定安装有动摩擦片；所述桶形内芯上设有外环形滑道，所述中间滑套的内侧设有内环形滑道，所述内环形滑道与所述外环形滑道之间设有滚珠环；所述桶形内芯侧壁上设有工艺孔，所述工艺孔与所述外环形滑道连通，所述工艺孔上设有丝堵；所述中间滑套的底部边缘固定有一圈棘轮，所述支架上固定有与所述中间滑套上的棘轮配合的棘爪结构，所述棘爪结构包括限位滑块、限位弹簧和限位壳体，所述限位滑块和所述限位弹簧安装在所述限位壳体上，所述限位壳体固定在所述支架上；
所述支架上固定有风扇上支座，所述风扇上支座上固定有降温风扇，风扇上支座用于支撑降温风扇；所述外旋套的顶部和底部均开设有方形滑道，所述方形滑道内部安装有牙型滑块和波形弹簧，所述牙型滑块和所述波形弹簧通过方形盖板固定在所述外旋套上；所述牙型滑块和所述波形弹簧组成棘爪与所述中间滑套上的所述凸螺旋上的斜角牙构成的棘轮。
进一步地，所述电动推杆组件包括伺服电机、推杆减速器、凹型导套、丝杆、凸型螺母套、调整碟簧、凹型触头和触头滚球；所述伺服电机通过所述推杆减速器驱动所述丝杆旋转，所述推杆减速器的底部固定有所述凹型导套，所述凹型导套内设有所述凸型螺母套，所述凹型导套内侧设有滑槽，所述凸型螺母套的外侧设有滑轨，所述凸型螺母套与所述丝杆之间螺纹连接；所述凸型螺母套内部安装有调整碟簧，所述凹型触头安装在所述凸型螺母套的端部，所述凹型触头上设有导向槽，所述凹型触头通过导向钉固定在所述凸型螺母套上；所述凹型触头内设有触头滚球，所述触头滚球可在所述凹型触头的端部自由旋转。
进一步地，所述制动盘组件包括电动机主轴和制动盘，所述电动机主轴的中心孔内设有第二复位弹簧；所述电动机主轴的端部与所述制动盘固定连接，所述制动盘内设有楔形槽，所述楔形槽内部安装有滚珠和逆止弹簧。
进一步地，所述电动机端盖组件包括电动机端盖、第一支座、第二支座和风扇下支座；所述电动机端盖上安装定摩擦片，所述第一支座上通过第一复位弹簧固定安装所述电动推杆组件；所述制动碟簧组件套装在所述第二支座上可绕其旋转，所述降温风扇安装在所述风扇上支座与所述风扇下支座之间。
根据本发明的另一个目的，本发明提供一种升降机构制动器的控制方法，包括如下步骤：
S1，停止状态
制动碟簧组紧紧压在第二悬臂上，使得外旋套的凹螺旋沿中间滑套凸螺旋右旋，外旋套与动摩擦片向前运动，推挤制动盘组件向前紧紧和电动机端盖组件的定摩擦片贴合，完成制动功能；
S2，上行运行
电动推杆组件施加到第一悬臂上，当大于制动碟簧组件施加到第二悬臂压力时，制动碟簧组件回缩；外旋套沿中间滑套凸螺旋后移，施加到制动盘及定摩擦片的压力不断减少；
制动盘在第二复位弹簧作用下后移，与定摩擦片分离，由于楔形槽、滚珠、逆止弹簧共同形成构成逆止离合器作用下，阻止制动盘其进一步后移，此时动摩擦片、制动盘、定摩擦片完全分离，工作制动器完全打开；
上行键松开或到达上工作位置时，电动推杆组件回退，电动推杆组件施加到第一悬臂压力迅速消失并脱离，直到回退到初始位置；
在第一悬臂压力消失过程中，制动碟簧组件紧紧压在第二悬臂上，使得外旋套凹螺旋沿中间滑套凸螺旋右旋，外旋套与动摩擦片向前运动，推挤制动盘组件向前紧紧和电动机端盖组件的定摩擦片贴合，完成制动；
S3，下行运行
电动推杆组件下行，施加到第一悬臂上，随着压力不断加大，逐渐抵消制动碟簧组件施加到第二悬臂压力，即施加到动摩擦片、制动盘、定摩擦片的压力逐渐降低，制动力逐渐减小，在勾组件重力作用下，通过钢丝绳带动卷筒、减速器、电动机旋转，制动盘带动降温风扇工作，实现风力强制降温；
速度传感器与测速发电机输出电动机、卷筒转速信号，当其中任何一个信号输出达到设定速度曲线值时，电动推杆组件停止工作；动摩擦片、定摩擦片与制动盘产生的制动摩擦力与勾组件重力互相平衡；
速度传感器与测速发电机其中任何一个信号输出高于设定速度曲线时，电动推杆组件反转，施加到第一悬臂上压力减弱，减少抵消制动碟簧组件施加到第二悬臂压力，即施加到动摩擦片、制动盘、定摩擦片的压力增加，制动力增加，直到输出信号符合设定速度曲线，伺服电机停止工作；
速度传感器与测速发电机其中任何一个信号输出低于设定速度曲线值时，伺服电机正转，施加到第一悬臂上压力加大，增加抵消制动碟簧组件施加到第二悬臂压力，即施加到动摩擦片、制动盘、定摩擦片的压力降低，制动力减小，直到输出信号符合设定速度曲线，伺服电机停止工作；
下行键松开或到达下工作位置时，伺服电机快速反转，通过推杆减速器、丝杆驱动凸型螺母套沿凹型导套回退，调整碟簧、凹型触头回缩，触头滚球施加到第一悬臂压力消失并脱离，直到回退到初始位置；在第一悬臂压力消失过程中，制动碟簧组件在碟簧组作用下，下支筒沿上支杆内孔伸出经过制动滚球紧紧压在第二悬臂上，使得外旋套凹螺旋沿中间滑套凸螺旋右旋，外旋套与动摩擦片向前运动，制动滚球滚动自动调整压紧位置，推挤制动盘组件向前紧紧和电动机端盖组件的定摩擦片贴合，完成速度调节、制动、支持功能；
S4，紧急停止
紧急停止升降装置运行，制动碟簧组件产生的压力通过第二悬臂传递到第一悬臂上，推动触头滚球旋转克服第一复位弹簧的阻力并带动电动推杆组件外旋，脱离第一悬臂工作位置；外旋套右旋并与动摩擦片向前运动，推挤制动盘组件向前紧紧和电动机端盖组件定摩擦片贴合，完成制动；
S5，超速保护
S501，电源正常、微处理器工作正常，升降装置制动器失控、失效或传动齿轮损坏，勾组件不受控的下落，爆炸螺栓起爆同时记录故障信息，制动弹簧推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，使C形摩擦片与卷筒间隙逐渐减少，直到无间隙并紧紧贴合产生摩擦力，同时超速开关动作；由于卷筒运动方向与C形摩擦片的运动方向一致，进一步推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，产生更大摩擦力，直到卷筒停止运行，完成超速保护功能；
S502电源故障，微处理器不能工作，升降装置制动器失控、失效或传动齿轮损坏，勾组件不受控的下落，爆炸螺栓起爆，制动弹簧推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，使C形摩擦片与卷筒间隙逐渐减少，直到无间隙并紧紧贴合产生摩擦力，同时超速开关动作；由于卷筒运动方向与C形摩擦片的运动方向一致，进一步推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，产生更大摩擦力，直到卷筒停止运行，完成断电、微处理器不工作(故障)下超速保护功能；
S503，超速保护制动器复位，检修状态上行卷筒带动C形摩擦片的运动，弧形楔块压缩制动弹簧，脱离原制动位置，停止上行；开闸装置旋转到工作位置，推动弧形楔块压缩制动弹簧至复位位置，更换新的爆炸螺栓、超速开关接通，开闸装置旋转到停放位置完成复位。
本发明的技术方案利用勾组件重力势能在工作制动器完全打开的情况下实现无动力下降，不仅可以完成通用升降装置制动器功能，还可以实现制动器摩擦力的自增加及柔减速、磨损自动补偿功能，提高了制动器的安全性，扩展了制动器的功能；超速保护功能可根据实际情况设置和调节并实现了微型化，进一步提高了设备的安全性，实现设备的自动运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例超速制动器的结构示意图；
图3是本发明实施例超速制动器的内部结构示意图；
图4是本发明实施例工作制动器的结构示意图；
图5是本发明实施例制动碟簧组件的结构示意图；
图6是本发明实施例调整套组件的结构示意图；
图7是本发明实施例电动推杆的结构示意图；
图8是本发明实施例制动盘组件的结构示意图；
图9是本发明实施例电动机端盖的结构示意图；
图10是本发明实施例使用时的状态结构示意图；
图11是本发明实施例使用时的另一状态的结构示意图；
图12是本发明实施例中间滑套凸螺旋斜角牙的结构示意图；
图13是本发明实施例工作制动盘运行原理的结构示意图；
图14是本发明实施例工作制动盘运行原理的另一结构示意图；
图15是本发明实施例控制单元的结构示意图；
图中，1、勾组件；
2、超速制动器；2-1、C形外壳；2-2、弧形楔块；2-3、C形摩擦片；2-4、爆炸螺栓；2-5、测速发电机；2-6、开闸装置；2-7、制动弹簧；2-8、弧形槽；2-9、滚柱；2-10、波浪滑道；2-11、滚轮；2-12、超速开关；
3、工作制动器；
3-1、制动碟簧组件；3-1-1、上支杆；3-1-2、下支筒；3-1-3、制动滚球；3-1-4、固定盖；3-1-5、第一螺栓；3-1-6、碟簧组；3-1-7第二螺栓；
3-2、调整套组件；3-2-1、支架；3-2-2、风扇上支座；3-2-3、桶形内芯；3-2-4、外环形滑道；3-2-5、工艺孔；3-2-6、丝堵；3-2-7、滚珠环；3-2-8、中间滑套；3-2-9、内环形滑道；3-2-10、限位滑块；3-2-11、限位弹簧；3-2-12、限位壳体；3-2-13、螺丝；3-2-14、外旋套；3-2-15、第一悬臂；3-2-16、第二悬臂；3-2-17、方形滑道；3-2-18、牙型滑块；3-2-19、波形弹簧；3-2-20、方形盖板；3-2-21、第三螺栓；3-2-22、动摩擦片；
3-3、电动推杆组件；3-3-1、伺服电机；3-3-2、推杆减速器；3-3-3、凹型导套；3-3-4、丝杆；3-3-5、凸型螺母套；3-3-6、导向钉；3-3-7、调整碟簧；3-3-8、凹型触头；3-3-9、螺钉；3-3-10、触头滚球；3-3-11、第四螺栓；3-3-12、第一复位弹簧；
3-4、制动盘组件；3-4-1、电动机主轴；3-4-2、第二复位弹簧；3-4-3、制动盘；3-4-4、楔形槽；3-4-5、滚珠；3-4-6、逆止弹簧；3-4-7、盖板；3-4-8、第五螺栓；
3-5、电动机端盖组件；3-5-1、电动机端盖；3-5-2、定摩擦片；3-5-3、第一支座；3-5-4、第二支座；3-5-5、风扇下支座；
3-6、电磁铁；3-7、复位开关；3-8、位置传感器；3-9、速度传感器；3-10、降温风扇；
4、钢丝绳；5、卷筒；6、减速器；7、电动机。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1和图2所示，一种升降机构制动器，包括勾组件1、超速制动器2、工作制动器3、卷筒5和控制单元，其中，勾组件1由吊钩(或吊具)、滑轮及配重组成，勾组件1(或吊具)悬挂在钢丝绳4上，在工作制动器3完全打开的状态下，勾组件1(或吊具)利用自身重力克服摩擦力，可实现无动力下降；
减速器6和电动机7连接，超速制动器2固定在减速器6上或固定在电动机7一侧端盖上，超速制动器2安装在卷筒5的外侧形成弧形空间，超速时超速制动器2动作起超速保护作用。工作制动器3位于电动机7的另一端，通过对工作制动器3工作状态的控制，实现卷筒5的减速、制动和支持功能。
如图2和图3所示，超速制动器2包括C形外壳2-1、弧形楔块2-2、C形摩擦片2-3、爆炸螺栓2-4、测速发电机2-5、开闸装置2-6、制动弹簧2-7、弧形槽2-8、滚柱2-9、波浪滑道2-10、滚轮2-11和超速开关2-12；
超速制动器2的C形外壳2-1的内侧设有弧形槽2-8，通过弧形槽2-8可以安放弧形楔块2-2和制动弹簧2-7；弧形楔块2-2的外侧转动连接有若干滚柱2-9，多个滚柱2-9可在弧形楔块2-2上自由转动，可以使弧形楔块2-2沿弧形槽2-8滑动。
制动弹簧2-7的一端与弧形槽2-8的一端连接，制动弹簧2-7的另一端与弧形楔块2-2接触，通过制动弹簧2-7的压缩对弧形楔块2-2产生挤压力。在C形外壳2-1的底部设有爆炸螺栓2-4，通过爆炸螺栓2-4限制制动弹簧2-7在压缩状态下弧形楔块2-2的运动，使超速制动器2处于预备状态。
弧形楔块2-2的内侧固定有C形摩擦片2-3，通过C形摩擦片2-3可以对卷筒5抱紧制动，起到超速保护的作用。弧形楔块2-2的厚度自下而上逐渐变化，通过制动弹簧2-7驱动弧形楔块2-2沿弧形槽2-8滑动，可以使弧形楔块2-2卡在卷筒5与C形外壳2-1之间形成制动效果。
在卷筒5的一侧设有波浪滑道2-10，超速制动器2的一侧设有滚轮2-11和测速发电机2-5，滚轮2-11和测速发电机2-5固定连接，滚轮2-11沿波浪滑道2-10接触且自由转动，通过滚轮2-11推动测速发电机2-5工作，测速发电机2-5可以提供爆炸螺栓2-4动作时需要的电源。
超速开关2-12用于监测弧形楔块2-2的位置，开闸装置2-6包括固定螺母和丝杆，超速开关2-12固定在弧形槽底部，通过转动丝杆可以使丝杆在固定螺母内转动，丝杆外露在固定螺母内侧的长度伸长，使位于工作状态的超速制动器2复位恢复预备状态。
如图4、图10和图11所示，工作制动器3包括制动碟簧组件3-1、调整套组件3-2、电动推杆组件3-3、制动盘组件3-4、电动机端盖组件3-5、电磁铁3-6、复位开关3-7、位置传感器3-8、速度传感器3-9和降温风扇3-10；
如图5所示，制动碟簧组件3-1包括上支杆3-1-1、下支筒3-1-2、制动滚球3-1-3、固定盖3-1-4、第一螺栓3-1-5、碟簧组3-1-6、第二螺栓3-1-7；
制动碟簧组件3-1的碟簧组3-1-6套装在上支杆3-1-1和下支筒3-1-2上，下支筒3-1-2套设在上支杆3-1-1的外侧，下支筒3-1-2在碟簧组3-1-6作用下沿上支杆3-1-1伸缩运行；制动滚球3-1-3通过固定盖3-1-4和第一螺栓3-1-5固定在下支筒3-1-2的底部，制动滚球3-1-3可自由转动。
制动碟簧组件3-1套装在第二支座3-5-4上可绕其旋转，第二螺栓3-1-7用于固定制动碟簧组件3-1在工作位置不脱离。
如图6和图12所示，调整套组件3-2包括支架3-2-1、风扇上支座3-2-2、桶形内芯3-2-3、外环形滑道3-2-4、工艺孔3-2-5、丝堵3-2-6、滚珠环3-2-7、中间滑套3-2-8、内环形滑道3-2-9、限位滑块3-2-10、限位弹簧3-2-11、限位壳体3-2-12、螺丝3-2-13、外旋套3-2-14、第一悬臂3-2-15、第二悬臂3-2-16、方形滑道3-2-17、牙型滑块3-2-18、波形弹簧3-2-19、方形盖板3-2-20、第三螺栓3-2-21、动摩擦片3-2-22；
调整套组件3-2的支架3-2-1中心部位设有桶形内芯3-2-3，桶形内芯3-2-3上设有外环形滑道3-2-4，中间滑套3-2-8套设安装在桶形内芯3-2-3的外侧，中间滑套3-2-8的底部边缘固定有一圈棘轮，中间滑套3-2-8的内侧设有内环形滑道3-2-9，内环形滑道3-2-9与外环形滑道3-2-4对应设置，在内环形滑道3-2-9与外环形滑道3-2-4之间设有滚珠环3-2-7。
桶形内芯3-2-3侧壁上设有工艺孔3-2-5，工艺孔3-2-5与外环形滑道3-2-4连通，通过工艺孔3-2-5将滚珠环3-2-7安装在外环形滑道3-2-4与内环形滑道3-2-9中间，在工艺孔3-2-5上设有丝堵3-2-6，通过丝堵3-2-6防止滚珠从外环形滑道3-2-4内滚出。
支架3-2-1上固定有与中间滑套3-2-8上的棘轮配合的棘爪结构，棘爪结构包括限位滑块3-2-10、限位弹簧3-2-11和限位壳体3-2-12，限位滑块3-2-10和限位弹簧3-2-11固定连接，限位滑块3-2-10和限位弹簧3-2-11安装在限位壳体3-2-12上，限位壳体3-2-12通过螺丝3-2-13固定在支架3-2-1上形成棘爪，与中间滑套3-2-8上的棘轮构成单向运行的棘轮机构，用来限制中间滑套3-2-8的运行方向。
支架3-2-1上固定有风扇上支座3-2-2，风扇上支座3-2-2上固定有降温风扇3-10，风扇上支座3-2-2用于支撑降温风扇3-10。
外旋套3-2-14的两侧分别设有第一悬臂3-2-15和第二悬臂3-2-16，外旋套3-2-14的顶部和底部均开设有方形滑道3-2-17，方形滑道3-2-17内部安装有牙型滑块3-2-18和波形弹簧3-2-19，牙型滑块3-2-18和波形弹簧3-2-19通过方形盖板3-2-20和第三螺栓3-2-21固定在外旋套3-2-14上；
外旋套3-2-14套装在中间滑套3-2-8外部，中间滑套3-2-8的外侧设有凸螺旋，外旋套3-2-14的内部设有凹螺旋，外旋套3-2-14内部的凹螺旋沿中间滑套3-2-8的凸螺旋旋转运动；
牙型滑块3-2-18、波形弹簧3-2-19组成棘爪与中间滑套3-2-8上的凸螺旋上的斜角牙构成的棘轮，形成单向棘轮机构，用于限制外旋套3-2-14的运行方向；牙型滑块3-2-18及中间滑套3-2-8外圆凸螺旋设有斜角牙。
外旋套3-2-14的端部固定安装有动摩擦片3-2-22，动摩擦片3-2-22由两块摩擦片构成。
如图7所示，电动推杆组件3-3包括伺服电机3-3-1、推杆减速器3-3-2、凹型导套3-3-3、丝杆3-3-4、凸型螺母套3-3-5、导向钉3-3-6、调整碟簧3-3-7、凹型触头3-3-8、螺钉3-3-9、触头滚球3-3-10、第四螺栓3-3-11和第一复位弹簧3-3-12；
电动推杆组件3-3的伺服电机3-3-1通过推杆减速器3-3-2驱动丝杆3-3-4旋转，推杆减速器3-3-2的底部固定有凹型导套3-3-3，凹型导套3-3-3内设有凸型螺母套3-3-5，凹型导套3-3-3内侧设有滑槽，凸型螺母套3-3-5的外侧设有滑轨，凸型螺母套3-3-5与丝杆3-3-4螺纹连接，经凹型导套3-3-3与凸型螺母套3-3-5把旋转运动转换为直线运动；
凸型螺母套3-3-5内部安装调整碟簧3-3-7，凹型触头3-3-8安装在凸型螺母套3-3-5的端部，凹型触头3-3-8上设有导向槽，凹型触头3-3-8通过导向钉3-3-6固定在凸型螺母套3-3-5上，并可压缩调整碟簧3-3-7向其内部运动；
两片凹型触头3-3-8通过螺钉3-3-9固定为一整体，两片凹型触头3-3-8之间设有触头滚球3-3-10，触头滚球3-3-10能在凹型触头3-3-8的端部自由旋转滚动不脱离；
如图8和图14所示，制动盘组件3-4包括电动机主轴3-4-1、第二复位弹簧3-4-2、制动盘3-4-3、楔形槽3-4-4、滚珠3-4-5、逆止弹簧3-4-6、盖板3-4-7和第五螺栓3-4-8；
制动盘组件3-4的电动机主轴3-4-1设有中心孔，中心孔内安装有第二复位弹簧3-4-2；电动机主轴3-4-1的端部为花键轴结构与制动盘3-4-3内部的花键套结构组合为一体，花键套内开设有楔形槽3-4-4，楔形槽3-4-4内部安装滚珠3-4-5、逆止弹簧3-4-6构成逆止离合器；盖板3-4-7通过第五螺栓3-4-8固定在制动盘3-4-3上；
如图9所示，电动机端盖组件3-5包括电动机端盖3-5-1、定摩擦片3-5-2、第一支座3-5-3、第二支座3-5-4和风扇下支座3-5-5；
电动机端盖组件3-5的电动机端盖3-5-1上安装定摩擦片3-5-2，与安装在外旋套3-2-14的动摩擦片3-2-22组成摩擦系统；第一支座3-5-3用于安装固定电动推杆组件3-3；
电动推杆组件3-3套装在第一支座3-5-3上可绕其旋转，第四螺栓3-3-11用于固定电动推杆组件3-3在工作位置不脱离，第一复位弹簧3-3-12用于电动推杆组件3-3返回工作位置。
制动碟簧组件3-1套装在第二支座3-5-4上可绕其旋转，第二螺栓3-1-7用于固定制动碟簧组件3-1在工作位置不脱离，第二支座3-5-4用于安装固定制动碟簧组件3-1，风扇下支座3-5-5用于支撑降温风扇3-10，降温风扇3-10安装在风扇上支座3-2-2与风扇下支座3-5-5之间，降温风扇3-10上固定有齿轮，降温风扇3-10上的齿轮与制动盘3-4-3的外齿轮啮合驱动降温风扇。
如图15所示，控制单元由微处理器及内部程序、总接触器、功能设定键、电源开键、电源关键、紧急停止键、上行键、下行键、慢下键、正常/检修转换开关、相序、上、下限位开关、测速发电机2-5、速度传感器3-9、位置传感器3-8、复位开关3-7、超速开关2-12、电磁铁3-6和爆炸螺栓2-4组成。
控制单元中总接触器用来切断和接通动力电源；功能设定键用于设定：
(1)下行及慢下运行速度曲线，
(2)勾组件的上、下工作位置，
(3)外旋套3-2-14后移量，其值为大于K小于L，
(4)下行超速保护动作数值，
(5)电动机7延时断电时间，
(6)自检测时间，
(7)外旋套3-2-14位移量(摩擦片磨损量)，
(8)故障记录清除；
电源开、关键用于控制总接触器的状态；紧急停止键用于切断总接触器及程序运行；上行键用于控制电动机正转勾组件上行；
正常/检修转换开关正常位置下行时电动机7不通电运行，在正常/检修转换开关检修位置时电动机7可通电运行；相序用于检测动力电源的接入相位；
上、下限位开关用于检测勾组件的上、下极限位置；复位开关3-7用于检测电动推杆组件3-3工作位置；测速发电机2-5用于检测卷筒5的转速；速度传感器3-9用于检测电动机7的转速；位置传感器3-8用于检测外旋套3-2-14旋转角度及前、后移动量；超速开关2-12用于监测超速制动器2工作状态。
工作原理及控制：
一、停止状态
总接触器处于失电状态，制动碟簧组件3-1的下支筒3-1-2端部内孔在碟簧组3-1-6作用下沿上支杆3-1-1端部细杆移动，经过制动滚球3-1-3紧紧压在第二悬臂3-2-16上，使得外旋套3-2-14的凹螺旋沿中间滑套3-2-8凸螺旋右旋，外旋套3-2-14与动摩擦片3-2-22向前运动，制动滚球3-1-3滚动及制动碟簧组件3-1自动旋转调整工作位置，推挤制动盘组件3-4向前紧紧和电动机端盖组件3-5的定摩擦片3-5-2贴合，完成支持制动器的功能。
二、预备工作
电源开键按下总接触器吸合，微处理器得电内部程序运行，首先检测内存故障记录情况，有故障记录发出声光报警及显示故障代码；
如图10和图11所示，I、复位开关3-7无信号即电动推杆组件3-3未在工作位置，伺服电机3-3-1快速反转，经推杆减速器3-3-2、丝杆3-3-4驱动凸型螺母套3-3-5、调整碟簧3-3-7、凹型触头3-3-8、触头滚球3-3-10沿凹型导套3-3-3回缩，在第一复位弹簧3-3-12作用下旋转恢复到工作位置，复位开关3-7发出复位信号，完成复位。
如图13所示，II、记录当前位置传感器3-8的角度与位移数值，与内存数据比较，角度b数值大于等于b角时，需要执行磨损补偿程序，大于等于3b角时做故障记录，位移量大于设定值做故障记录。
III、复位开关3-7有信号，监测功能设定键、电源开键、电源关键、紧急停止键、上行键、下行键、慢下键、正常/检修转换开关、相序、限位开关、测速发电机2-5、速度传感器3-9、超速开关2-12等状态情况，随时执行各种相应的程序。
三、上行运行
上行键按下，内部程序检测判断勾组件1(或吊具)位置，如果处于上工作位置、上限位位置不能工作；如不是则电磁铁3-6通电吸合，伺服电机3-3-1快速正转，通过推杆减速器3-3-2、丝杆3-3-4驱动凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3伸出，凸型螺母套3-3-5压缩调整碟簧3-3-7，通过凹型触头3-3-8、触头滚球3-3-10将3-3-5凸型螺母伸出位移转化压力，施加到第一悬臂3-2-15上，随着压力不断加大，当大于制动碟簧组件3-1施加到第二悬臂3-2-16压力时，制动滚球3-1-3通过下支筒3-1-2压缩碟簧组3-1-6并沿上支杆3-1-1内孔回缩；外旋套3-2-14、牙型滑块3-2-18、波形弹簧3-2-19、动摩擦片3-2-22一起左旋并沿中间滑套3-2-8凸螺旋后移，施加到制动盘3-4-3及定摩擦片3-5-2的压力不断减少；
在此过程中速度传感器3-9与测速发电机2-5当其中任何一个有信号输出时，立刻使电动机7正转带动减速器6、卷筒5、钢丝绳4运行，提升勾组件1(含吊具)上行；制动盘3-4-3带动降温风扇3-10工作，实现风力强制降温；
由于桶形内芯3-2-3、中间滑套3-2-8、限位滑块3-2-10共同形成的摩擦力使中间滑套3-2-8固定不动；位置传感器3-8监测外旋套3-2-14左旋角度、后移量，当左旋角度、后移量达到设定值时伺服电机3-3-1停止工作(如果程序记录中位置传感器3-8角度值大于等于b角时，执行工作制动器的位置调节及摩擦片磨损补偿流程)，在此过程中动摩擦片3-2-22后移距离等于后移量，即大于K小于L；
制动盘3-4-3在第二复位弹簧3-4-2作用下后移，与定摩擦片3-5-2分离，由于楔形槽3-4-4、滚珠3-4-5、逆止弹簧3-4-6共同形成构成逆止离合器作用下，阻止制动盘3-4-3其进一步后移，其后移量为K，此时动摩擦片3-2-22、制动盘3-4-3、定摩擦片3-5-2完全分离，工作制动器3完全打开。
上行键松开或到达上工作位置时，伺服电机3-3-1快速反转，通过推杆减速器3-3-2、丝杆3-3-4驱动凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3回退，凸型螺母套3-3-5、调整碟簧3-3-7、凹型触头3-3-8回缩，触头滚球3-3-10施加到第一悬臂3-2-15压力迅速消失并脱离，直到回退到初始位置(电动机7根据设定的延迟时间断电，防止制动过程中溜车现象，到达上工作位置时电动机7不延时)；
在第一悬臂3-2-15压力消失过程中，制动碟簧组件3-1在碟簧组3-1-6作用下，下支筒3-1-2沿上支杆3-1-1内孔伸长经过制动滚球3-1-3紧紧压在第二悬臂3-2-16上，使得外旋套3-2-14凹螺旋沿中间滑套3-2-8凸螺旋右旋，外旋套3-2-14与动摩擦片3-2-22向前运动，制动滚球3-1-3滚动自动调整压紧位置，推挤制动盘组件3-4向前紧紧和电动机端盖组件3-5的定摩擦片3-5-2贴合，完成制动、支持的功能。
四、下行运行
下行键按下，内部程序检测判断勾组件1(或吊具)位置，如果处于下工作位置、下限位位置不能工作；如不是则电磁铁3-6通电吸合，伺服电机3-3-1快速正转，通过推杆减速器3-3-2、丝杆3-3-4驱动凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3下行，凸型螺母套3-3-5压缩调整碟簧3-3-7，通过凹型触头3-3-8、触头滚球3-3-10将3-3-5凸型螺母伸出位移转化压力，施加到第一悬臂3-2-15上，随着压力不断加大，逐渐抵消制动碟簧组件3-1施加到第二悬臂3-2-16压力，即施加到动摩擦片3-2-22、制动盘3-4-3、定摩擦片3-5-2的压力逐渐降低，制动力逐渐减小，在勾组件1(或吊具)重力作用下，通过钢丝绳4带动卷筒5、减速器6、电动机7旋转，制动盘3-4-3带动降温风扇3-10工作，实现风力强制降温；
速度传感器3-9与测速发电机2-5输出电动机7、卷筒5转速信号，当其中任何一个信号输出达到设定速度曲线值时，伺服电机3-3-1停止工作；动摩擦片3-2-22、定摩擦片3-5-2与制动盘3-4-3产生的制动摩擦力与勾组件1(或吊具)重力互相平衡；
速度传感器3-9与测速发电机2-5其中任何一个信号输出高于设定速度曲线时，伺服电机3-3-1反转，施加到第一悬臂3-2-15上压力减弱，减少抵消制动碟簧组件3-1施加到第二悬臂3-2-16压力，即施加到动摩擦片3-2-22、制动盘3-4-3、定摩擦片3-5-2的压力增加，制动力增加，直到输出信号符合设定速度曲线，伺服电机3-3-1停止工作。
速度传感器3-9与测速发电机2-5其中任何一个信号输出低于设定速度曲线值时，伺服电机3-3-1正转，施加到第一悬臂3-2-15上压力加大，增加抵消制动碟簧组件3-1施加到第二悬臂3-2-16压力，即施加到动摩擦片3-2-22、制动盘3-4-3、定摩擦片3-5-2的压力降低，制动力减小，直到输出信号符合设定速度曲线，伺服电机3-3-1停止工作。
下行键松开或到达下工作位置时，伺服电机3-3-1快速反转，通过推杆减速器3-3-2、丝杆3-3-4驱动凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3回退，调整碟簧3-3-7、凹型触头3-3-8回缩，触头滚球3-3-10施加到第一悬臂3-2-15压力消失并脱离，直到回退到初始位置；在第一悬臂3-2-15压力消失过程中，制动碟簧组件3-1在碟簧组3-1-6作用下，下支筒3-1-2沿上支杆3-1-1内孔伸出经过制动滚球3-1-3紧紧压在第二悬臂3-2-16上，使得外旋套3-2-14凹螺旋沿中间滑套3-2-8凸螺旋右旋，外旋套3-2-14与动摩擦片
3-2-22向前运动，制动滚球3-1-3滚动自动调整压紧位置，推挤制动盘组件3-4向前紧紧和电动机端盖组件3-5的定摩擦片3-5-2贴合，完成速度调节、制动、支持功能。
五、慢下运行
工作过程同下行运行。
六、制动自增力产生过程
在下行(慢下)运行过程中，勾组件1(或吊具)通过钢丝绳4、卷筒5、减速器6、驱动电动机7转动带动制动盘组件3-4右旋，制动时制动碟簧组件3-1在碟簧组3-1-6作用下，下支筒3-1-2沿上支杆3-1-1内孔伸长经过制动滚球3-1-3紧紧压在第二悬臂3-2-16上，使得外旋套3-2-14凹螺旋沿中间滑套3-2-8凸螺旋右旋，外旋套3-2-14与动摩擦片3-2-22向前运动，制动滚球3-1-3滚动自动调整压紧位置，推挤制动盘组件3-4向前紧紧和电动机端盖组件3-5的定摩擦片3-5-2贴合，产生摩擦力；由于制动盘组件3-4与动摩擦片3-2-22运动方向一致，摩擦力进一步拖动外旋套3-2-14右旋，更加使外旋套3-2-14与动摩擦片3-2-22向前运动，推挤制动盘组件3-4向前进一步紧紧和电动机端盖组件3-5的定摩擦片3-5-2贴合，产生更大摩擦力，增强了制动、支持功能。
七、工作制动器的位置调节及摩擦片磨损补偿
伺服电机3-3-1继续正转，施加到第一悬臂3-2-15上压力继续加大，制动滚球3-1-3通过下支筒3-1-2压缩碟簧组3-1-6并沿上支杆3-1-1内孔继续回缩；外旋套3-2-14、牙型滑块3-2-18、波形弹簧3-2-19、动摩擦片3-2-22一起左旋并沿中间滑套3-2-8凸螺旋后移；当位置传感器3-8监测外旋套3-2-14左旋后移量不再增加，伺服电机3-3-1继续正转，直到外旋套3-2-14继续左旋角度大于等于b角时停止；
如图12所示，由于中间滑套3-2-8凸螺旋上开有斜角牙，正常工作时牙型滑块3-2-18压缩波形弹簧3-2-19在图12中B和C之间来回滑动，即移动距离大于K小于L；此时移动距离大于L，牙型滑块3-2-18回退到图12中A处停止后退，牙型滑块3-2-18在波形弹簧3-2-19及中间滑套3-2-8凸螺旋斜角牙共同作用下，中间滑套3-2-8、外旋套3-2-14合为一体共同围绕桶形内芯3-2-3左旋；中间滑套3-2-8左旋，其端部斜齿斜面挤压限位滑块3-2-10压缩弹簧3-2-11，中间滑套3-2-8继续左旋角度大于等于b角时，限位滑块3-2-10在弹簧3-2-11作用下回落，完成一次位置调整及摩擦片磨损补偿；
伺服电机3-3-1快速反转，施加到第一悬臂3-2-15上压力减少，下支筒3-1-2在碟簧组3-1-6挤压下沿上支杆3-1-1内孔伸出，制动滚球3-1-3施加在第二悬臂3-2-16上，使外旋套3-2-14凹螺旋沿中间滑套3-2-8凸螺旋右旋，其后退量达到设定值时，即后退量大于K小于L，继续执行上行运行程序。
八、检修运行
正常/检修转换开关位于检修位置：
(1)上行键按下电动机7通电正转，其它工作过程同上行运行。
(2)下行键按下电动机7通电反转，其它工作过程同上行运行。
九、制动器组件自检测
根据设定自检测时间间隔，程序自动进行自检测。伺服电机3-3-1正转，通过推杆减速器3-3-2、丝杆3-3-4驱动凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3伸出，凸型螺母套3-3-5压缩调整碟簧3-3-7，通过凹型触头3-3-8、触头滚球3-3-10将3-3-5凸型螺母下行位移转化压力，施加到第一悬臂3-2-15上；
伺服电机3-3-1继续正转，施加到第一悬臂3-2-15上压力继续加大，由于电动推杆组件3-3与第一悬臂3-2-15形成外角a大于90°和制动碟簧组件3-1产生的阻力共同作用下，推动触头滚球3-3-10旋转克服第一复位弹簧3-3-12的阻力并带动电动推杆组件3-3外旋；
复位开关3-7发出脱离信号；伺服电机3-3-1继续正转直到凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3下行到极限位置停止；然后伺服电机3-3-1反转凸型螺母套3-3-5沿凹型导套3-3-3回缩到工作位置停止，在第一复位弹簧3-3-12作用下电动推杆组件3-3复位，复位开关3-7发出复位信号；
位置传感器3-8监测外旋套3-2-14旋转角度及后移量，速度传感器3-9与测速发电机2-5监测电动机7、卷筒5速度变化，复位开关3-7监测电动推杆组件3-3复位时间及自身的通断情况；程序通过与内存数据对比，如有异常记录发出声光报警并显示故障代码。
十、紧急停止
在升降装置制动器失控或其它不可预测情况，需要紧急停止升降装置运行，按下紧急停止键；电动机7、电磁铁3-6失电，制动碟簧组件3-1产生的压力通过第二悬臂3-2-16传递到第一悬臂3-2-15上，推动触头滚球3-3-10旋转克服第一复位弹簧3-3-12的阻力并带动电动推杆组件3-3外旋，脱离第一悬臂3-2-15工作位置；外旋套3-2-14右旋并与动摩擦片3-2-22向前运动，推挤制动盘组件3-4向前紧紧和电动机端盖组件3-5定摩擦片3-5-2贴合，完成制动、支持的功能，制动滚球3-1-3滚动自动调整工作位置。
十一、超速保护
(1)电源正常、微处理器工作正常，升降装置制动器失控、失效或传动齿轮损坏，勾组件1(或吊具)不受控的下落，速度传感器3-9与测速发电机2-5监测电动机7、卷筒5的速度任何一个超过设定值时(小于125％设定速度)，微处理器根据程序流程通电使爆炸螺栓2-4起爆同时记录故障信息，制动弹簧2-7推动弧形楔块2-2、滚柱2-9、C形摩擦片2-3沿弧形槽2-8运动，使C形摩擦片2-3与卷筒5间隙逐渐减少，直到无间隙并紧紧贴合产生摩擦力，同时超速开关2-12动作；由于卷筒5运动方向与C形摩擦片2-3的运动方向一致，进一步推动弧形楔块2-2、滚柱2-9、C形摩擦片2-3沿弧形槽2-8运动，产生更大摩擦力，直到卷筒5停止运行，完成超速保护功能；
(2)电源故障，微处理器不能工作，升降装置制动器失控、失效或传动齿轮损坏，勾组件1(或吊具)不受控的下落，卷筒5通过波浪滑道2-10驱动滚轮2-11波浪运动，使测速发电机2-5工作，卷筒5转速超过额定转速的125％时，测速发电机2-5发出的电能使爆炸螺栓2-4起爆，制动弹簧2-7推动弧形楔块2-2、滚柱2-9、C形摩擦片2-3沿弧形槽2-8运动，使C形摩擦片2-3与卷筒5间隙逐渐减少，直到无间隙并紧紧贴合产生摩擦力，同时超速开关2-12动作；由于卷筒5运动方向与C形摩擦片2-3的运动方向一致，进一步推动弧形楔块2-2、滚柱2-9、C形摩擦片2-3沿弧形槽2-8运动，产生更大摩擦力，直到卷筒5停止运行，完成断电、微处理器不工作(故障)下超速保护功能；
(3)超速保护制动器复位，检修状态上行卷筒5带动C形摩擦片2-3的运动，弧形楔块2-2压缩制动弹簧2-7，脱离原制动位置，停止上行；开闸装置2-6旋转到工作位置，推动弧形楔块2-2压缩制动弹簧2-7至复位位置，更换新的爆炸螺栓2-4、超速开关2-12接通，开闸装置2-6旋转到停放位置完成复位。
本发明制动力可0至100％(或100％至0)柔性施加及单向自增力、磨损自动补偿，且能利用勾组件(或吊具)重力势能在工作制动器完全打开的情况下实现无动力下降。本发明不仅可以完成通用升降装置制动器功能，还可以实现制动器摩擦力的自增加及柔减速、磨损自动补偿功能，提高了制动器的安全性，扩展了制动器的功能；利用柔减速功能实现升降装置的无动力下降，降低了能耗；下降速度曲线可自由设定与调整，简化了机械结构，提高了机械效率、降低了设备成本；超速保护功能可根据实际情况设置和调节并实现了微型化，进一步提高了设备的安全性；可方便的接入自动控制系统，实现设备的自动运行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种升降机构制动器，其特征在于，包括：
勾组件，悬挂在卷筒上的钢丝绳上；
超速制动器，安装在所述卷筒的外侧，所述超速制动器在所述卷筒超速时对所述卷筒进行制动；
工作制动器，与所述卷筒连接，用于控制所述卷筒减速制动，所述工作制动器打开的状态下，所述勾组件利用自身重力实现无动力下降。
2.根据权利要求1所述的升降机构制动器，其特征在于，所述超速制动器包括C形外壳、开闸装置和超速开关，所述C形外壳的内侧设有弧形槽，所述弧形槽内设有弧形楔块和制动弹簧，所述弧形楔块的外侧转动连接有若干滚柱，所述弧形楔块的内侧固定有C形摩擦片，所述C形外壳的底部设有爆炸螺栓和所述超速开关，所述开闸装置包括固定螺母和丝杆，所述超速开关固定在所述弧形槽的下端部且所述超速开关位于所述丝杆的头端。
3.根据权利要求1所述的升降机构制动器，其特征在于，所述卷筒的外侧设有波浪滑道，所述超速制动器的一侧设有滚轮和测速发电机。
4.根据权利要求1所述的升降机构制动器，其特征在于，所述工作制动器包括制动碟簧组件、调整套组件、电动推杆组件、制动盘组件和电动机端盖组件；所述制动碟簧组件和所述电动推杆组件分别固定在所述电动机端盖组件上，所述调整套组件固定在所述电动机端盖组件上，所述调整套组件与所述制动盘组件之间设有摩擦片。
5.根据权利要求4所述的升降机构制动器，其特征在于，所述制动碟簧组件包括上支杆、下支筒、制动滚球和碟簧组，所述下支筒套设在所述上支杆的外侧，所述碟簧组套装在所述上支杆和所述下支筒上，所述制动滚球通过固定盖固定在所述下支筒的底部且所述制动滚球可自由转动。
6.根据权利要求5所述的升降机构制动器，其特征在于，所述调整套组件包括支架、中间滑套和外旋套，所述支架的中心部位设有桶形内芯，所述中间滑套套设在所述桶形内芯的外侧，所述外旋套套装在所述中间滑套外部，所述中间滑套的外侧设有凸螺旋，所述外旋套的内部设有凹螺旋；所述外旋套的两侧分别设有第一悬臂和第二悬臂，所述外旋套的端部固定安装有动摩擦片；所述桶形内芯上设有外环形滑道，所述中间滑套的内侧设有内环形滑道，所述内环形滑道与所述外环形滑道之间设有滚珠环；所述桶形内芯侧壁上设有工艺孔，所述工艺孔与所述外环形滑道连通，所述工艺孔上设有丝堵；所述中间滑套的底部边缘固定有一圈棘轮，所述支架上固定有与所述中间滑套上的棘轮配合的棘爪结构，所述棘爪结构包括限位滑块、限位弹簧和限位壳体，所述限位滑块和所述限位弹簧安装在所述限位壳体上，所述限位壳体固定在所述支架上；
所述支架上固定有风扇上支座，所述风扇上支座上固定有降温风扇，风扇上支座用于支撑降温风扇；所述外旋套的顶部和底部分别开设有方形滑道，所述方形滑道内部安装有牙型滑块和波形弹簧，所述牙型滑块和所述波形弹簧通过方形盖板固定在所述外旋套上；所述牙型滑块和所述波形弹簧组成棘爪与所述中间滑套上的所述凸螺旋上的斜角牙构成的棘轮。
7.根据权利要求6所述的升降机构制动器，其特征在于，所述电动推杆组件包括伺服电机、推杆减速器、凹型导套、丝杆、凸型螺母套、调整碟簧、凹型触头和触头滚球；所述伺服电机通过所述推杆减速器驱动所述丝杆旋转，所述推杆减速器的底部固定有所述凹型导套，所述凹型导套内设有所述凸型螺母套，所述凹型导套内侧设有滑槽，所述凸型螺母套的外侧设有滑轨，所述凸型螺母套与所述丝杆之间螺纹连接；所述凸型螺母套内部安装有调整碟簧，所述凹型触头安装在所述凸型螺母套的端部，所述凹型触头上设有导向槽，所述凹型触头通过导向钉固定在所述凸型螺母套上；所述凹型触头内设有触头滚球，所述触头滚球可在所述凹型触头的端部自由旋转。
8.根据权利要求7所述的升降机构制动器，其特征在于，所述制动盘组件包括电动机主轴和制动盘，所述电动机主轴的中心孔内设有第二复位弹簧；所述电动机主轴的端部与所述制动盘固定连接，所述制动盘内设有楔形槽，所述楔形槽内部安装有滚珠和逆止弹簧。
9.根据权利要求8所述的升降机构制动器，其特征在于，所述电动机端盖组件包括电动机端盖、第一支座、第二支座和风扇下支座；所述电动机端盖上安装定摩擦片，所述第一支座上通过第一复位弹簧固定安装所述电动推杆组件；所述制动碟簧组件套装在所述第二支座上可绕其旋转，所述降温风扇安装在所述风扇上支座与所述风扇下支座之间。
10.一种升降机构制动器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，停止状态
制动碟簧组压在第二悬臂上，使得外旋套的凹螺旋沿中间滑套凸螺旋右旋，外旋套与动摩擦片向前运动，推挤制动盘组件向前和电动机端盖组件的定摩擦片贴合，完成制动功能；
S2，上行运行
电动推杆组件施加到第一悬臂上，当大于制动碟簧组件施加到第二悬臂压力时，制动碟簧组件回缩；外旋套沿中间滑套凸螺旋后移，施加到制动盘及定摩擦片的压力不断减少；
制动盘在第二复位弹簧作用下后移，与定摩擦片分离，由于楔形槽、滚珠、逆止弹簧共同形成构成逆止离合器作用下，阻止制动盘其进一步后移，此时动摩擦片、制动盘、定摩擦片完全分离，工作制动器完全打开；
上行键松开或到达上工作位置时，电动推杆组件回退，电动推杆组件施加到第一悬臂压力迅速消失并脱离，直到回退到初始位置；
在第一悬臂压力消失过程中，制动碟簧组件压在第二悬臂上，使得外旋套凹螺旋沿中间滑套凸螺旋右旋，外旋套与动摩擦片向前运动，推挤制动盘组件向前和电动机端盖组件的定摩擦片贴合，完成制动；
S3，下行运行
电动推杆组件下行，施加到第一悬臂上，随着压力不断加大，逐渐抵消制动碟簧组件施加到第二悬臂压力，即施加到动摩擦片、制动盘、定摩擦片的压力逐渐降低，制动力逐渐减小，在勾组件重力作用下，通过钢丝绳带动卷筒、减速器、电动机旋转，制动盘带动降温风扇工作，实现风力强制降温；
速度传感器与测速发电机输出电动机、卷筒转速信号，当其中任何一个信号输出达到设定速度曲线值时，电动推杆组件停止工作；动摩擦片、定摩擦片与制动盘产生的制动摩擦力与勾组件重力互相平衡；
速度传感器与测速发电机其中任何一个信号输出高于设定速度曲线时，电动推杆组件反转，施加到第一悬臂上压力减弱，减少抵消制动碟簧组件施加到第二悬臂压力，即施加到动摩擦片、制动盘、定摩擦片的压力增加，制动力增加，直到输出信号符合设定速度曲线，伺服电机停止工作；
速度传感器与测速发电机其中任何一个信号输出低于设定速度曲线值时，伺服电机正转，施加到第一悬臂上压力加大，增加抵消制动碟簧组件施加到第二悬臂压力，即施加到动摩擦片、制动盘、定摩擦片的压力降低，制动力减小，直到输出信号符合设定速度曲线，伺服电机停止工作；
下行键松开或到达下工作位置时，伺服电机快速反转，通过推杆减速器、丝杆驱动凸型螺母套沿凹型导套回退，调整碟簧、凹型触头回缩，触头滚球施加到第一悬臂压力消失并脱离，直到回退到初始位置；在第一悬臂压力消失过程中，制动碟簧组件在碟簧组作用下，下支筒沿上支杆内孔伸出经过制动滚球压在第二悬臂上，使得外旋套凹螺旋沿中间滑套凸螺旋右旋，外旋套与动摩擦片向前运动，制动滚球滚动自动调整压紧位置，推挤制动盘组件向前和电动机端盖组件的定摩擦片贴合，完成速度调节、制动、支持功能；
S4，紧急停止
紧急停止升降装置运行，制动碟簧组件产生的压力通过第二悬臂传递到第一悬臂上，推动触头滚球旋转克服第一复位弹簧的阻力并带动电动推杆组件外旋，脱离第一悬臂工作位置；外旋套右旋并与动摩擦片向前运动，推挤制动盘组件向前和电动机端盖组件定摩擦片贴合，完成制动；
S5，超速保护
S501，电源正常、微处理器工作正常，升降装置制动器失控、失效或传动齿轮损坏，勾组件不受控的下落，爆炸螺栓起爆同时记录故障信息，制动弹簧推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，使C形摩擦片与卷筒间隙逐渐减少，直到无间隙并贴合产生摩擦力，同时超速开关动作；由于卷筒运动方向与C形摩擦片的运动方向一致，进一步推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，产生更大摩擦力，直到卷筒停止运行，完成超速保护功能；
S502电源故障，微处理器不能工作，升降装置制动器失控、失效或传动齿轮损坏，勾组件不受控的下落，爆炸螺栓起爆，制动弹簧推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，使C形摩擦片与卷筒间隙逐渐减少，直到无间隙并贴合产生摩擦力，同时超速开关动作；由于卷筒运动方向与C形摩擦片的运动方向一致，进一步推动弧形楔块、滚柱、C形摩擦片沿弧形槽运动，产生更大摩擦力，直到卷筒停止运行，完成断电、微处理器不工作下超速保护功能；
S503，超速保护制动器复位，检修状态上行卷筒带动C形摩擦片的运动，弧形楔块压缩制动弹簧，脱离原制动位置，停止上行；开闸装置旋转到工作位置，推动弧形楔块压缩制动弹簧至复位位置，更换新的爆炸螺栓、超速开关接通，开闸装置旋转到停放位置完成复位。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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