CN1217701A - 控制升降机制动器的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制动系统,其中在室(2)中放置的弹簧(3)在可移动的顶承板(4)上施加弹力且将顶承板(4)保持在制动位置,安置在顶承板(4)的上制动衬片(5)压向制动圆盘(6)。当安置在室(2)中的线圈(9)去激励时,在室(2)和顶承板(4)之间的气体间隙对应于圆周导向螺栓(8)定向的顶承板(4)走过路径。当线圈(9)被激励时,线圈(9)的电磁力反作用于弹力。顶承板(4)移至由微型天关监控的输出位置提供用以监控顶承板(4)的位置的电位器(11),电位器(11)具有通过顶承板(4)而移动滑块,电位器(11,12)的输出电阻随顶承板(4)的移动而发生线性方式的变化。

Description

控制升降机制动器的方法和设备
本发明涉及控制升降机制动器的方法和设备，该升降机制动器具有一个外壳和一个通过至少一个弹簧的弹力和至少一个线圈的电磁力在制动位置和起始位置之间的通道上移动的可移动部分。
升降机制动器一方面必须在紧急情况下快速反应并立即使升降机箱和载重静止，另一方面升降机制动器必须尽可能操作平稳，以使对升降机制动器的反应产生的噪声不会打扰与发动机房相邻的房间。已知的升降机制动器具有至少一个产生制动力的弹簧，其中具有至少一个线圈的电磁装置与弹力具有相反的作用力，以在这种情况下解除制动。假如关掉线圈的电压，磁场断开，在弹力的作用下制动器闸板被加速直至和如安置在发动机轴处的对面板碰在一起被制动。由于板的相互接触使得出现了上述提到的干扰的碰撞噪声。为了补救这点，已了解的解决方法是在线圈的自激通路中加入电阻器以影响磁场衰减，这个措施可造成软碰撞的效果且因此降低了碰撞噪音。然而，它的缺点是制动的反应时间延长了，尤其是对紧急制动，由于安全原因是不能接受的。
这里，本发明将产生一个补救方法。如本发明权利要求1所述，避免了已有设备的缺点，所制成的制动设备噪音小且制动响应时间也被降到了最小。
通过在制动过程中考虑并测定了机械公差、制动的不同机械调节及制动衬片的磨损，从而保证了升降机和载重的制动通常是与闸无关的恒定。第一个优点是不用对发动机室的噪声隔离采取特别的措施。
如下通过参考仅显示一个实施例方法的附图，详细说明本发明。其中：
图1显示了按本发明的制动设备，具有一个用于制动设备位置控制的电位器，实际上是一个弹簧和线圈。
图2显示了用于控制由制动设备完成的制动过程的电路；
图3是显示了带有弹簧的制动设备的加速过程；
图4是显示了制动设备的理想加速过程；
图5是显示了需用于控制制动器设备的力的过程；及
图6是显示了由线圈产生的力的过程。
图1和图2中所示的是设置在发动机室11中的一个圆盘制动器，其中在固定室2中设置一个弹簧3，通过弹力作用于可移动的顶承板4且在这种情况保持在制动位置。其中安置在顶承板4上的制动衬片5压向安置在图中未显示的发动机轴的制动器圆盘6。在安装在室2的线圈9固定之后，位于室2和顶承板4之间的对应于顶承板4走过的路径标记为7的空气间隙通过在圆周上的定位销8定位。当线圈9接通时，线圈9的电磁力反作用于弹力。在这种情况下，顶承板4通过微型开关10控制回到起始位置。空气间隙7在起始位置和制动位置之间对应于顶承板4走过的路径。为了定位顶承板4装有一个电位器11，它安装在发动机架上且用作行程传递器，及一通过顶承板4而移动的电位器游标12，电位器11,12的超始阻力用作行程传递器，因此，随顶承板4的线性运动而改变。
图中未显示安置在制动器圆盘6的相对制动侧面的第二圆盘制动器。例如，即使在升降机结构中在使用闸瓦制动器和圆筒制动器的情况下，可以使用制动衬片对可移动部分进行定位。
图2显示了通过制动设备完成的制动过程的电路的控制。用作行程传递器且安置圆盘制动器1上的电位器11、12与第一电压源13相连接。通过电位器11的顶承板4而移动的电位器游标12分出对应于电位器游标器而设置的且加到电位器11处的输入电阻14的参考电压。输入电阻14与和差放大器15的负输入相连，输出与模一数转换器16相连接且通过反馈电阻17连接至负输入。反馈电阻17和输入电阻14的比率是和差放大器15的放大系数而确定的。和差放大器15的正输入与由分压器电阻18形成的分压器和数字电位器19相连接。数字电位器19通过计算机20控制且起与可变换的电阻网络等同的作用。计算机20通过数据总线21可以提高或降低数字电位器19的电阻值。在电压分压器设置的且在正输入的提高的电压用作和差放大器15的补偿电压。假如顶承板4安置在，例如，制动设置位置，计算机20将通过数字电位器19改变补偿电压直至通过数据总线21通过计算机20测得的最小电压在模一数转换器16的输出处显示。这个设定过程是通过自动且周期重复而完成的。
在图2中和一差放大器15的放大是通过反馈电阻17和输入电阻14而设定的。没有显示通过计算机20自动设定和一差放大器15的自动放大设置的变量。例如，可以使用通过计算机20而控制的数字电位器替代反馈电阻17。按照电位器11的电位器游标12处的顶承板4的制动位置和起始位置之间对应的电压差，计算机20能通过一个小的空气间隙7提高和差放大器15的放大且通过具有一个大的空气间隙7降低和差放大器15的放大。因此，行程分辨率可被最优化。
连接装置22将计算机20和微型开关10，图中未显示的优良升降机控制，及电源部分23相连接。在顶承板4的起始位置，微型开关10产生一位置信号MS，借此计算机20预置一线圈控制，并进行如下描述的最佳数值选定。升降机控制通过制动信号BP给出用于制动的命令并通过紧急停止信号ES给出紧急信号停止命令。计算机20通过连接装置22控制由第一开关24、第二开关25、第三开关26、第四开关27和第二电压源28组成的电源部分23。开关24,25,26和27(如开关晶体管)，连接形成H电桥，其中线圈9形成H分流支路。由22产生的激发信号Z11,Z12,Z13,Z14将开关24,25,26及27打开或关闭。
当由优良升降机升降机控制放出的制动信号BP在连接位置22处产生，线圈9通过开关对24,26,25,27与第二电压源28相连接，其中线圈9的电磁力反作用于弹簧3的弹力并将顶承板4带到起始位置，其中顶承板4启动微型开关10。起动的微型开关10产生一位置信号MS。由此线圈9的全线圈电压减少为一维持电压，这是因为为了制动所需的线圈电压大约比将顶承板维持在起始位置高出约30％。
当制动信号BP取消时，开关对24,26；25,27通过依赖于如下进一步解释的速度/位置曲线的不同长度的脉冲而关掉。顶承板4在这种情况下不是照例通过弹簧3的弹力而加速，而是通过由弹簧3的弹力和由线圈9的电磁力产生的力从起始位置移动至制动位置，其中顶承板4在它的路径上快速移动，且在碰撞前的短时间内，以较低的速度移动。在紧急停止信号ES的情况下，通过线圈9产生加速弹簧弹力的磁场且制动衬片5和制动盘之间立即接触。
如上面已描述的，制动设备可以在制动过程中自动校准和校正由于零件容错造成的偏差、温度影响、制动衬片的磨损和设置中的不准确性。在顶承板4的制动位置，计算机20定期改变数字电位器19的电阻值及和差放大器15的补偿电压，直至在模数转换器的输出处显示最小电压。在由微型开关10而控制的顶承板4的起始位置，存贮了模一数转换器输出的电压值并用于速度/位置曲线的精细补偿和/或改进，从而通过比较前面的制动操作，可以在和制动圆盘6接触之前，对顶承板4和制动衬片5的速度进一步最佳数值选定。在最佳数值选定时，计算机20从前面制动操作的记录的速度/位置外开始。在第一次制动操作的情况下，顶承板4仅在弹力3的弹力作用下，以起始位置移动至制动位置并因此记录下移动。
在另一个实施例中，根据速度/位置曲线，控制从制动位置到起始位置的顶承板4的运动。其中制动闸的缓慢释放确保升降机的无猛撞起始，且顶承板4的向起始位置的缓和行进对微型开关10和电位器11,12机械加载较少。
图3中显示的顶承板4的速度/位置曲线没有电磁力的使用。弹簧3的恒定弹力将顶承板4从它的起始位置移动，直至制动衬片5和制动圆盘6以一恒定的加速度碰一起。图3显示了，具有这些预定条件，按照如下运动公式的行程中的加速过程：
S(t)=1/2.a.t2        (1)
V(t)=(2.a.s(t))    (2)
其中S是行程，a是加速度，V是速度且t是时间。
如图4所示，在理想的速度/位置曲线的情况下，顶承板4的速度在离开起始位置后陡峭地上升并在碰撞之前降低至较低的速度，且可由公式(3)显示的多项式函数近似表示，在图4中，顶承板4走过路径由d表示。走过的总路径对应于图1中的空气间隙7。
Videal(s)=s3+4.s2  (3)
用于这个目的的计算机20需要产生这种原始的速度标准并因此而控制激发信号Z11,Z12,Z13,Z14。假如顶承板4的实际速度低于标准速度，电源部分3正向控制，因此线图5的磁力增强了弹簧3的弹力。假始实际速度超过标准速度，电源部分23负向控制，因此线图5的磁力反作用于弹簧3的弹力。
图5和图6显示了由等式(3)所描述的用于监控顶承板4的速度过程的力/行程曲线。在图5中顶承板4走过的路径由d表示。走过的总路径d对应于图1中的气体间隙7。可以从等式(3)近似导出力的过程；
F(s)=d/ds(-s3+4.s2) (4)
F(s)=-3.s2+8.s       (5)
需要的力是由弹簧3的恒定弹力和线圈9的磁力组成的。可以按照等式从这种关系计算出线图9的磁力。
Fmagent(s)=Fspring-F(s)(6)
且图6中由虚线所示的阶段为线性。在图6中顶承板4的走过的路径由d表示。走过的总路径d对应于图1中的气体间隙7。

Claims (7)

1、通过至少一个弹簧(3)的弹力和至少一个线圈(9)的磁力控制具有一个室(2)和一个可移动部分(4,5)的升降机在制动位置和起始位置之间的路径移动的方法，其特征在于可移动部分(4,5)在制动位置和起始位置之间的路径上的移动是可控制的。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，得出制动位置与起始位置间路径的速度/位置曲线，并根据该曲线控制移动部分(4,5)，且通过行程传递器检测移动部分(4,5)的瞬间位置，并对应于速度/位置曲线的偏差对其进行校正。
3、按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在可移动部分(4,5)的制动位置，通过在制动位置和起始位置之间的路径(7)上产生的补偿。信号和行程传递器信号的起动完成行程传递器(11,12)的零配平。
4、按照前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，根据线圈(9)的速度/行程曲张产生力/行程图形，按照制动指令的对应形成及按照移动部分(4,5)的对应位置，产生可加强或减弱弹簧(3)的弹力的力。
5、用于完成按权利要求1至4所述的方法的制动设备，其特征在于，装有一个计算机20其与数字电位器(12)、一个模一数转换器(16)和一个具有供给线图(9)的电源部分(23)的连接装置相连并装有一个和差放大器(15)，经将数字电位器(19)的补偿信号和行程传递器(11,12)的位置信号增加并放大，且和一差放大器(15)连接于模一数转换器(16)的输出端。
6、按权利要求5所述的制动设备，其特征在于向线圈(9)提供电压以产生影响弹力的磁力的电源部分(23)包含开关对(24,26,25,27)。
7、按照权利要求5所述的制动设备，其特征在于连接装置(22)与监控可移动部分(4,5)的起始的开关(10)相连接，且连接装置(22)和通过制动信号(BP)或紧急制动信号(ES)起动可移动部分(4,5)的运动的升降机控制相连接。
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