CN203962801U - 一种法拉电容式制动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种法拉电容式制动机构，所述制动机构包括结构部分和电路部分；所述电路部分包括：法拉电容C1；用于给所述电磁铁供电、以及给所述法拉电容C1充电的供电电源VCC；以及相互并联的第一开关和第二开关；当第一开关闭合时，所述供电电源VCC经由第一开关供电给所述电磁铁；当第二开关闭合时，所述法拉电容C1经由第二开关放电给所述电磁铁；本实用新型通过电路部分的相应设计，使得市电供电中断时，采用法拉电容给电磁铁通电，进而完成制动的功能，使用方便，稳定安全。

Description

一种法拉电容式制动机构

技术领域

本实用新型涉及一种制动机构，具体为一种法拉电容式制动机构。

背景技术

飞轮是安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器，广泛应用于发动机、物料输送及分拨等各种领域。飞轮的运动过程具有飞轮效应，即飞轮在推动力的作用下会转动的越来越快，当达到某一临界点后，飞轮的重力和冲力会成为推动力的一部分，这时，无须再费更大的推动力，飞轮依旧会快速转动，且不停地转动，同时，当飞轮所受力达到临界点时，由于牵引力和惯性的存在，即使飞轮失去了所受力，也会在一定的时间内转动，惯性很大，制动困难，因此，应用于飞轮运动的制动机构非常必要。现有的飞轮制动机构存在如下问题：采用单面刹车方式，使得飞轮受力不均匀，其稳定性和安全性较差；采用一次性抱死刹车方式，轴向力较大，机构承受的力量较大，容易损坏；更重要的是，当市电供电中断后，制动机构失效，不能保证运行中的设备稳定停止。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种受力均衡、不会产生振动的法拉电容式制动机构。

本实用新型的技术方案是：

一种法拉电容式制动机构，其特征在于，所述制动机构包括结构部分和电路部分；

所述结构部分包括：电磁铁、制动带、导向轮、刹车盘和油压缓冲器；所述制动带一端固定连接在所述电磁铁上，另一端先后经过所述导向轮的外圆周面和所述刹车盘的外圆周面，并与所述油压缓冲器相连接；所述制动带呈S型依次左右缠绕在所述导向轮和所述刹车盘上；

所述电路部分包括：

法拉电容C1；

用于给所述电磁铁供电、以及给所述法拉电容C1充电的供电电源VCC；

以及相互并联的第一开关和第二开关；当第一开关闭合时，所述供电电源VCC经由第一开关供电给所述电磁铁；当第二开关闭合时，所述法拉电容C1经由第二开关放电给所述电磁铁；

进一步地，所述电路部分还包括电阻R1和电源VDD；所述第一开关采用直流继电器K1；所述第二开关包括交流继电器K2和交流时间继电器K3；所述直流继电器K1的线圈两端连接电源VDD；所述电阻R1、直流继电器K1的常开触点、以及所述电磁铁相互串联接在所述供电电源VCC的供电回路中；所述交流继电器K2的线圈和所述交流时间继电器K3的线圈相互串联接在市电供电回路中；所述交流继电器K2的常闭触点与所述交流时间继电器K3的常闭触点相互串联接在所述直流继电器K1的常开触点两端；所述法拉电容C1与电阻R1串接在所述供电电源VCC的供电回路中；

进一步地，所述制动机构还包括底板；所述电磁铁和所述油压缓冲器固定到所述底板上；所述导向轮通过固定轴连接到所述底板上；所述刹车盘的上表面通过固定组件连接到所述底板上；

进一步地，所述刹车盘与被制动部件通过主轴连接，所述刹车盘所在平面垂直于所述主轴的轴线；

进一步地，所述制动带由钢带和粘合在钢带一面的刹车片组成；所述刹车片具有齿型带结构；

进一步地，所述电磁铁两端并联接有二极管D1；

进一步地，所述被制动部件为飞轮或物料分拨圆盘。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种法拉电容式制动机构，通过电路部分的相应设计，使得市电供电中断时，采用法拉电容给电磁铁通电，能够充分利用法拉电容充电速度快、循环使用寿命长、功率密度高、放电能力强、能量转换效率高、过程损失小和长期使用免维护等特性，进而完成制动的功能，使用方便，稳定安全；同时，通过油压缓冲器的设置减小了被制动部件所承受的力量，防止了在制动过程中出现抱死现象，使得被制动部件受力更均衡，不会出现振动的问题。

附图说明

图1是本实用新型所述结构部分的结构示意图；

图2是本实用新型所述电路部分的电路原理图；

图3是本实用新型所述物料分拨圆盘的结构示意图。

图中：1、电磁铁，2、导向轮，3、刹车盘，4、油压缓冲器，5、底板，6、固定轴，7、固定组件，8、主轴，9、刹车片，10、钢带。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种法拉电容式制动机构，其特征在于，所述制动机构包括结构部分和电路部分；所述结构部分包括：电磁铁1、制动带、导向轮2、刹车盘3和油压缓冲器4；所述制动带一端固定连接在所述电磁铁1上，另一端先后经过所述导向轮2的外圆周面和所述刹车盘3的外圆周面，并与所述油压缓冲器4相连接；所述制动带呈S型依次左右缠绕在所述导向轮2和所述刹车盘3上；所述电路部分包括：法拉电容C1；用于给所述电磁铁1供电、以及给所述法拉电容C1充电的供电电源VCC；以及相互并联的第一开关和第二开关；当第一开关闭合时，所述供电电源VCC经由第一开关供电给所述电磁铁1；当第二开关闭合时，所述法拉电容C1经由第二开关放电给所述电磁铁1；进一步地，所述电路部分还包括电阻R1和电源VDD；所述第一开关采用直流继电器K1；所述第二开关包括交流继电器K2和交流时间继电器K3；所述直流继电器K1的线圈两端连接电源VDD；所述电阻R1、直流继电器K1的常开触点、以及所述电磁铁1相互串联接在所述供电电源VCC的供电回路中；所述交流继电器K2的线圈和所述交流时间继电器K3的线圈相互串联接在市电供电回路中；所述交流继电器K2的常闭触点与所述交流时间继电器K3的常闭触点相互串联接在所述直流继电器K1的常开触点两端；所述法拉电容C1与电阻R1串接在所述供电电源VCC的供电回路中；进一步地，所述制动机构还包括底板5；所述电磁铁1和所述油压缓冲器4固定到所述底板5上；所述导向轮2通过固定轴6连接到所述底板5上；所述刹车盘3的上表面通过固定组件7连接到所述底板5上；进一步地，所述刹车盘3与被制动部件通过主轴8连接，所述刹车盘3所在平面垂直于所述主轴8的轴线；进一步地，所述制动带由钢带10和粘合在钢带10一面的刹车片9组成；所述刹车片9具有齿型带结构；进一步地，所述电磁铁1两端并联接有二极管D1；进一步地，所述被制动部件为飞轮或物料分拨圆盘；所述二极管D1采用IN4001；所述电路部分还包括用于控制电源VDD是否输出的电源控制芯片。

本实用新型所述供电电源VCC和电源VDD均为由市电变换而来的开关电源，故当市电供电中断时，所述供电电源VCC和电源VDD的输出均中断；所述第一开关采用直流继电器K1，所述电阻R1、直流继电器K1的常开触点、以及所述电磁铁相互串联接在所述供电电源VCC的供电回路中；所述法拉电容C1与电阻R1串接在所述供电电源VCC的供电回路中；当市电正常供应时，且当需要执行制动动作时，可以通过电源控制芯片控制电源VDD输出，此时直流继电器K1的常开触点闭合即第一开关闭合，供电电源VCC经由电阻R1给法拉电容C1充电，法拉电容C1储存电能，所述供电电源VCC同时经由闭合的第一开关给电磁铁通电；当市电中断时，供电电源VCC和电源VDD的输出随之中断，直流继电器K1的常开触点断开即第一开关断开；所述第二开关包括交流继电器K2和交流时间继电器K3；所述交流继电器K2的线圈和所述交流时间继电器K3的线圈相互串联接在市电供电回路中，所述交流继电器K2的常闭触点与所述交流时间继电器K3的常闭触点相互串联接在所述直流继电器K1的常开触点两端；由于市电中断，交流继电器K2的常闭触点闭合，交流时间继电器K3的常闭触点闭合，即第二开关闭合，此时，法拉电容C1经由闭合的第二开关释放电能给电磁铁，电磁铁通电；所述电磁铁通电后，会产生磁力拉动制动带，所述制动带一端固定连接在所述电磁铁上，另一端先后经过所述导向轮的外圆周面和所述刹车盘的外圆周面，并与所述油压缓冲器相连接；所述制动带呈S型依次左右缠绕在所述导向轮和所述刹车盘上；且所述制动带由钢带和粘合在钢带一面的刹车片组成；所述刹车片采用齿型带结构；刹车片与所述刹车盘摩擦达到制动的目的，进一步地，在市电中断的情况下，可以通过事先设置所述交流时间继电器K3的延时转换时间，使得所述交流时间继电器K3在闭合一定时间后恢复断开，从而电磁铁断电。

同时，法拉电容具有充电速度快、循环使用寿命长、功率密度高、放电能力强、能量转换效率高、过程损失小、长期使用免维护和绿色环保等优点，能够避免采用蓄电池、不间断电源所带来的需维护、寿命短的问题，本实用新型通过电路部分的相应设计，使得市电中断时，采用法拉电容给电磁铁通电，能够充分利用法拉电容的上述优点，进而完成制动的功能，使用方便，稳定安全；同时，由于一次性收紧，被制动部件承受的力量较大，容易造成设备的损坏，通过在制动带的另一端连接有油压缓冲器，当制动带被拉紧，同时被制动部件如飞轮惯性很大时，所述油压缓冲器会被制动带与刹车盘之间的摩擦力拉动而缓慢伸长，当制动过程结束后，电磁铁断电，制动带因钢带的弹性而恢复至原来的状态，这时油压缓冲器也自然收缩至原来的状态，通过油压缓冲器的设置减小了被制动部件所承受的力量，防止了在制动过程中出现抱死现象，使得被制动部件受力更均衡，不会出现振动的问题，图3示出了本实用新型所述物料分拨圆盘的结构示意图，当所述被制动部件为物料分拨圆盘时，能够避免物料受惯性和振动影响而导致的掉落和移位的问题；另外，所述制动带由钢带和粘合在钢带一面的刹车片组成，所述刹车片采用齿型带结构，采用齿型带其抗拉力强，易于固定，摩擦力大，该齿型带背部与钢带固定，钢带提供给所述齿型带提供支撑力，防止齿型带因变形而带来的摩擦力，且可以在变形后因弹性而恢复原状。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种法拉电容式制动机构，其特征在于，所述制动机构包括结构部分和电路部分； 

所述结构部分包括：电磁铁(1)、制动带、导向轮(2)、刹车盘(3)和油压缓冲器(4)；所述制动带一端固定连接在所述电磁铁(1)上，另一端先后经过所述导向轮(2)的外圆周面和所述刹车盘(3)的外圆周面，并与所述油压缓冲器(4)相连接；所述制动带呈S型依次左右缠绕在所述导向轮(2)和所述刹车盘(3)上； 

所述电路部分包括： 

法拉电容C1； 

用于给所述电磁铁(1)供电、以及给所述法拉电容C1充电的供电电源VCC； 

以及相互并联的第一开关和第二开关；当第一开关闭合时，所述供电电源VCC经由第一开关供电给所述电磁铁(1)；当第二开关闭合时，所述法拉电容C1经由第二开关放电给所述电磁铁(1)。 

2.根据权利要求1所述的一种法拉电容式制动机构，其特征在于，所述电路部分还包括电阻R1和电源VDD；所述第一开关采用直流继电器K1；所述第二开关包括交流继电器K2和交流时间继电器K3；所述直流继电器K1的线圈两端连接电源VDD；所述电阻R1、直流继电器K1的常开触点、以及所述电磁铁(1)相互串联接在所述供电电源VCC的供电回路中；所述交流继电器K2的线圈和所述交流时间继电器K3的线圈相互串联接在市电供电回路中；所述交流继电器K2的常闭触点与所述交流时间继电器K3的常闭触点相互串联接在所述直流继电器K1的常开触点两端；所述法拉电容C1与电阻R1串接在所述供电电源VCC的供电回路中。 

3.根据权利要求1所述的一种法拉电容式制动机构，其特征在于，所述制动机构还包括底板(5)；所述电磁铁(1)和所述油压缓冲器(4)固定到所述底板(5)上；所述导向轮(2)通过固定轴(6)连接到所述底板(5)上；所述刹车盘(3)的上表面通过固定组件(7)连接到所述底板(5)上。 

4.根据权利要求1所述的一种法拉电容式制动机构，其特征在于所述刹车盘(3)与被制动部件通过主轴(8)连接，所述刹车盘(3)所在平面垂直于所述主轴(8)的轴线。 

5.根据权利要求1所述的一种法拉电容式制动机构，其特征在于所述制动带由钢带(10)和粘合在钢带(10)一面的刹车片(9)组成；所述刹车片(9)具有齿型带结构。 

6.根据权利要求1所述的一种法拉电容式制动机构，其特征在于所述电磁铁(1)两端并联接有二极管D1。 

7.根据权利要求4所述的一种法拉电容式制动机构，其特征在于所述被制动部件为飞轮或物料分拨圆盘。