RU2460912C2

RU2460912C2 - Method of controlling lifting machine brake (versions) and lifting machine

Info

Publication number: RU2460912C2
Application number: RU2007135512/11A
Authority: RU
Inventors: Родольфо Робледо БАРРИО (DE); Родольфо Робледо БАРРИО; Юрген ГЕВИННЕР (DE); Юрген ГЕВИННЕР; Джанфранко ДЖАННИНИ (DE); Джанфранко ДЖАННИНИ; Мухаммад Джеханзеб НОР (US); Мухаммад Джеханзеб НОР; Збигнев ПИХ (US); Збигнев ПИХ; Джеймс ХАББАРД (US); Джеймс ХАББАРД
Original assignee: Отис Элевейтэ Кампэни
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2012-09-10
Also published as: RU2007135512A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: lifting machine comprises motor to drive lifting machine shaft 14. Machine brake 20 applies braking force to disc 22 coupled with machine shaft 14 to decelerate or stop said shaft. In compliance with one version, brake 20 actuates shifting element 38 to apply shifting pressure to tong-type braking mechanism to apply braking force to disc 22. Brake drive 48 with deformable material displaces to counteract shifting pressure to control adhesion between braking mechanism 32 and disc 22. Controller varies braking force applied to disc 22 to control input force on said deformable material. Position of braking element relative to rotary part is defined using material input signal magnitude.

EFFECT: higher operating performances.

19 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение в целом относится к тормозам и, в частности, к тормозам подъемной машины, включающим пьезоэлектрический привод тормоза.The present invention generally relates to brakes and, in particular, to the brakes of a lifting machine, including a piezoelectric brake drive.

Уровень техникиState of the art

Подъемные системы используются повсеместно. Типичная конфигурация включает кабину подъемника, которая перемещается между площадками этажей в здании, например, для перевозки пассажиров или груза между разными этажами здания. Подъемная машина с двигателем перемещает узел каната или ремня, который обычно поддерживает кабину и перемещает ее в шахте подъемника.Lifting systems are used everywhere. A typical configuration includes a lift cabin that moves between floors in a building, for example, to transport passengers or cargo between different floors of a building. An engine-mounted hoist moves a rope or belt assembly that typically supports the cab and moves it into the hoist shaft.

Подъемная машина включает вал подъемной машины, который приводится во вращение двигателем. На валу подъемной машины обычно закреплен шкив, который вращается вместе с валом. Канаты или ремни движутся по шкиву таким образом, что при вращении шкива силовым механизмом в одном направлении кабина опускается, а при вращении шкива в другом направлении кабина поднимается. Подъемная машина обычно включает тормоз с электромагнитным приводом. Тормоз захватывает диск или фланец, вращающийся вместе с валом подъемной машины, удерживая неподвижно вал подъемной машины и шкив, когда кабина останавливается на заданной площадке.The lifting machine includes a shaft of the lifting machine, which is driven by a motor. A pulley is usually mounted on the shaft of the lifting machine, which rotates with the shaft. Ropes or belts move along the pulley in such a way that when the pulley rotates by the power mechanism in one direction, the cab lowers, and when the pulley rotates in the other direction, the cab rises. A hoisting machine typically includes an electromagnetic brake. The brake captures the disk or flange rotating together with the shaft of the lifting machine, holding the shaft of the lifting machine and pulley motionless when the cab stops at a given site.

В процессе работы тормоз с электромагнитным приводом может включаться или выключаться, с тем чтобы, соответственно, захватывать или освобождать диск или фланец, соединенный с валом подъемной машины. Включение и выключение тормоза с электромагнитным приводом часто создает нежелательный шум, когда тормоз соприкасается с диском или фланцем для приложения тормозящей силы. Кроме того, тормоз с электромагнитным приводом может быть довольно громоздким и дорогим, может выделять много тепла, и для его надлежащей работы могут требоваться дополнительные вспомогательные компоненты. Примером такого вспомогательного прибора может служить датчик расстояния для определения положения тормоза. Подобные компоненты увеличивают стоимость известных тормозов с электромагнитным приводом и усложняют их обслуживание.During operation, the brake with the electromagnetic drive can be turned on or off, so that, respectively, to grab or release the disk or flange connected to the shaft of the lifting machine. Turning the electromagnetic brake on and off often generates unwanted noise when the brake comes in contact with a disc or flange to apply braking force. In addition, an electromagnetic actuated brake can be quite bulky and expensive, can generate a lot of heat, and additional auxiliary components may be required to function properly. An example of such an auxiliary device is a distance sensor for determining the position of the brake. Such components increase the cost of known electromagnetic brakes and complicate their maintenance.

Требуется менее шумный, более простой и компактный тормоз для подъемной машины. Настоящее изобретение направлено на решение этой задачи и обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик и одновременно лишено недостатков известных конструкций.A less noisy, simpler and more compact brake is required for the hoist. The present invention is aimed at solving this problem and provides improved performance and at the same time devoid of the disadvantages of the known designs.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Используемое в качестве примера тормозное устройство подъемной машины заданным образом меняет величину тормозящей силы, прилагаемой к вращающейся части подъемной машины, управляя воздействием на деформируемый материал привода тормоза, который управляет сцеплением между тормозным элементом и вращающейся частью.Used as an example, the brake device of the lifting machine in a predetermined manner changes the amount of braking force applied to the rotating part of the lifting machine, controlling the impact on the deformable material of the brake actuator, which controls the adhesion between the brake element and the rotating part.

В одном из вариантов, подъемная машина содержит двигатель, который приводит во вращение вал подъемной машины. Тормоз подъемной машины прилагает тормозящую силу к диску, соединенному с валом подъемной машины, для управления движением кабины, замедляя или останавливая вращение вала подъемной машины. В одном из вариантов подъемная машина включает смещающий элемент, прикладывающий усилие смещения, вызывающее сцепление между тормозным элементом и диском. Привод тормоза противодействует усилию смещения, обеспечивая, при необходимости, движение диска и вала.In one embodiment, the lifting machine comprises an engine that drives the shaft of the lifting machine. The hoist brake applies a braking force to the disk connected to the hoist shaft to control the movement of the cab, slowing down or stopping the rotation of the hoist shaft. In one embodiment, the lifting machine includes a biasing member that applies a biasing force to cause adhesion between the brake member and the disc. The brake drive counteracts the bias force, providing, if necessary, the movement of the disc and shaft.

В одном из вариантов привод тормоза перемещается между различными положениями торможения. Контроллер управления устанавливает несколько различных положений торможения и задает входное воздействие на привод тормоза.In one embodiment, the brake actuator moves between different braking positions. The control controller sets several different braking positions and sets the input effect on the brake drive.

В другом варианте положение привода тормоза определяется с учетом по крайней мере одного из факторов - воздействия на привод тормоза или электрического выходного сигнала с привода тормоза. В контроллере управления для определения положения привода тормоза и тем самым положения тормозного элемента относительно вращающейся части используется электрический входной сигнал, измеренное напряжение на батарее пьезоэлектрических элементов или и то и другое.In another embodiment, the position of the brake drive is determined taking into account at least one of the factors - the impact on the brake drive or the electrical output from the brake drive. In the control controller, to determine the position of the brake actuator and thereby the position of the brake element relative to the rotating part, an electrical input signal, a measured voltage on the battery of piezoelectric elements, or both are used.

Различные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам при ознакомлении с приведенным ниже подробным описанием предпочтительных вариантов выполнения. Чертежи, иллюстрирующие подробное описание, могут быть вкратце охарактеризованы следующим образом.Various features and advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art upon reading the following detailed description of preferred embodiments. The drawings illustrating the detailed description can be briefly described as follows.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 представлен вид поперечного сечения варианта выполнения подъемной машины.Figure 1 presents a cross-sectional view of an embodiment of a lifting machine.

На Фиг.2 представлен схематический вид фрагмента поперечного сечения отдельных частей тормозной секции подъемной машины, показанной на Фиг.1, в одном из рабочих положений.Figure 2 presents a schematic view of a fragment of a cross section of individual parts of the brake section of the lifting machine shown in Figure 1, in one of the operating positions.

На Фиг.3 представлен схематический вид фрагмента поперечного сечения, аналогичный виду на Фиг.2, но иллюстрирующий другое рабочее положение.Figure 3 presents a schematic view of a fragment of a cross-section, similar to the view in Figure 2, but illustrating another operating position.

На Фиг.4 представлен схематический вид фрагмента поперечного сечения отдельных частей другого варианта тормоза подъемной машины.Figure 4 presents a schematic view of a fragment of a cross section of individual parts of another variant of the brake of a lifting machine.

На Фиг.5 представлен схематический вид фрагмента поперечного сечения отдельных частей другого варианта выполнения тормоза подъемной машины.Figure 5 presents a schematic view of a fragment of a cross section of individual parts of another embodiment of a brake of a lifting machine.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На Фиг.1 представлен вид поперечного сечения варианта выполнения подъемной машины 10, содержащей двигатель 12, который приводит во вращение вал 14 подъемной машины вокруг оси 16. Шкив 18 вращается вместе с валом 14 подъемной машины вокруг оси 16. Тормоз 20 подъемной машины при необходимости прикладывает тормозящую силу к диску 22, который соединен с концом 24 вала 14 подъемной машины для замедления или остановки вращения вала 14 механизма. Известно, что такая машина (то есть двигатель и тормоз) управляет положением или движением кабины в шахте подъемника.Figure 1 presents a cross-sectional view of an embodiment of a lifting machine 10, comprising an engine 12, which drives the shaft 14 of the lifting machine around the axis 16. The pulley 18 rotates together with the shaft 14 of the lifting machine around the axis 16. The brake 20 of the lifting machine, if necessary, is applied braking force to the disk 22, which is connected to the end 24 of the shaft 14 of the lifting machine to slow down or stop the rotation of the shaft 14 of the mechanism. It is known that such a machine (i.e. engine and brake) controls the position or movement of the cab in the lift shaft.

Контроллер 26 управляет двигателем 12 и тормозом 20 подъемной машины. Контроллер 26 может быть объединен с машиной 10 либо может быть расположен отдельно от подъемной машины 10. В одном из вариантов контроллер 26 заданным образом управляет подачей энергии к двигателю 12 и заданным образом изменяет тормозящую силу, которую тормоз 20 подъемной машины прикладывает к диску 22.The controller 26 controls the engine 12 and the brake 20 of the lifting machine. The controller 26 can be combined with the machine 10 or can be located separately from the lifting machine 10. In one embodiment, the controller 26 predetermined controls the energy supply to the engine 12 and predetermined changes the braking force that the brake 20 of the lifting machine applies to the disk 22.

На Фиг.2 показан пример выполнения тормоза 20. Показанный тормоз включает корпус 30, к которому крепится тормозной механизм 32 клещевого типа. Представленный для примера тормоз 20 включает тормозную накладку 34, которая входит во фрикционное сцепление с первой тормозной поверхностью 36 на диске 22 для приложения тормозящей силы к диску 22. Клещевой механизм 32 включает смещающий элемент 38, например пружину, установленную в неподвижном рычаге 40 клещевого механизма. Смещающий элемент 38 соединен с тягой 42. Тяга 42 содержит тормозную накладку 44 клещевого тормоза, которая входит во фрикционное сцепление со второй тормозной поверхностью 46 на диске 22.Figure 2 shows an example of the implementation of the brake 20. The shown brake includes a housing 30, which is attached to the brake mechanism 32 tick-type. An exemplary brake 20 includes a brake lining 34 that engages in friction with the first brake surface 36 on the disc 22 to apply braking force to the disc 22. The tick tool 32 includes a biasing member 38, such as a spring, mounted in a fixed lever 40 of the tick mechanism. The biasing element 38 is connected to the rod 42. The rod 42 contains a brake lining 44 of a tick brake, which engages in friction clutch with the second brake surface 46 on the disk 22.

Тяга 42 функционально связана с приводом 48 тормоза, который по крайней мере частично крепится в корпусе 50 привода. Корпус 50 привода установлен на неподвижной части тормоза или узла 52 подъемной машины.Link 42 is operatively coupled to the brake actuator 48, which is at least partially mounted in the actuator housing 50. The housing 50 of the actuator is mounted on a fixed part of the brake or node 52 of the lifting machine.

Смещающий элемент 38 прикладывает смещающее усилие к тяге 42, которая толкает накладку 44 клещевого тормоза в сторону второй тормозной поверхности 46, а диск 22 в сторону тормозной накладки 34, создавая тормозящую силу с обеих сторон диска 22. На Фиг.2 устройство показано в полностью заторможенном состоянии.The biasing element 38 applies biasing force to the thrust 42, which pushes the tick brake lining 44 towards the second brake surface 46, and the disc 22 toward the brake lining 34, creating a braking force on both sides of the disk 22. FIG. 2 shows the device in a completely braked position condition.

В одном из вариантов приложенное воздействие, например электрическое поле, электрический ток, напряжение или магнитное поле, управляет приводом 48 тормоза таким образом, что он смещает тягу 42, противодействуя смещающему усилию, уменьшая или полностью прекращая воздействие тормозящей силы на диск 22, как это показано на Фиг.3. В нормальном состоянии смещающее усилие создает тормозящую силу, приложенную к диску 22. Управляя воздействием на привод 48 тормоза, можно управлять величиной перемещения тяги 42 и тем самым величиной тормозящей силы.In one embodiment, an applied effect, such as an electric field, electric current, voltage, or magnetic field, controls the brake actuator 48 so that it biases the rod 42, counteracting the biasing force, reducing or completely stopping the effect of the braking force on the disk 22, as shown figure 3. In the normal state, the biasing force creates a braking force applied to the disk 22. By controlling the action on the brake actuator 48, it is possible to control the amount of movement of the rod 42 and thereby the amount of braking force.

Показанный привод 48 тормоза содержит известный деформируемый материал, который изменяет форму в соответствии с заданным воздействием. Изменение формы не обязательно является изменением геометрической формы. Напротив, кристаллическая или молекулярная структура материала известным образом изменяет форму в ответ на приложенное воздействие. Подобное изменение формы часто выражается в удлинении или сжатии материала в приводе 48.The brake actuator 48 shown includes a known deformable material that changes shape in accordance with a predetermined action. A change in shape is not necessarily a change in geometric shape. In contrast, the crystalline or molecular structure of a material in a known manner changes shape in response to an applied effect. Such a change in shape is often expressed in the elongation or compression of the material in the actuator 48.

В одном из примеров выполнения материал привода 48 тормоза расширяется в ответ на приложенное воздействие, смещая тягу 42, противодействуя при этом смещающему усилию, снижая или полностью исключая действие тормозящей силы на диск 22. При снятии воздействия материал сжимается, и смещающее усилие прикладывает тормозящую силу к диску 22.In one exemplary embodiment, the material of the brake actuator 48 expands in response to the applied action, displacing the thrust 42, thereby counteracting the biasing force, reducing or completely eliminating the action of the braking force on the disk 22. When the force is removed, the material is compressed, and the biasing force exerts a braking force on disk 22.

В другом примере выполнения материал расширяется, прикладывая тормозящую силу.In another exemplary embodiment, the material expands by applying a braking force.

В одном из вариантов деформируемый материал привода 48 тормоза представляет собой известный пьезоэлектрический материал. Известно, что пьезоэлектрический материал изменяет форму при электрическом воздействии, например воздействии электрического тока или напряжения. Изменение формы пропорционально величине электрического воздействия, и изменение может иметь положительный или отрицательный знак (то есть расширение в заданном направлении или сжатие в заданном направлении) в зависимости от полярности электрического воздействия.In one embodiment, the deformable material of the brake actuator 48 is a known piezoelectric material. It is known that a piezoelectric material changes shape when exposed to electrical effects, such as exposure to electric current or voltage. The change in shape is proportional to the magnitude of the electrical effect, and the change may have a positive or negative sign (i.e., expansion in a given direction or compression in a given direction) depending on the polarity of the electric effect.

В другом варианте деформируемый материал привода 48 тормоза представляет собой известный магнитострикционный материал. Известно, что магнитострикционный материал изменяет форму под воздействием магнитного поля. Обычно изменение формы пропорционально величине магнитного поля. Изменение формы может иметь положительный или отрицательный знак (то есть расширение в заданном направлении или сжатие в заданном направлении) в зависимости от направления действия магнитного поля.In another embodiment, the deformable material of the brake actuator 48 is a known magnetostrictive material. It is known that magnetostrictive material changes shape under the influence of a magnetic field. Typically, the change in shape is proportional to the magnitude of the magnetic field. The shape change may have a positive or negative sign (i.e., expansion in a given direction or compression in a given direction) depending on the direction of action of the magnetic field.

В других вариантах используются электрострикционные материалы, изменение которых в ответ на электрическое воздействие носит управляемый или периодический характер. Известен ряд таких материалов.In other embodiments, electrostrictive materials are used, the change of which in response to an electrical effect is controlled or periodic. A number of such materials are known.

Одним из преимуществ использованного в качестве примера привода 48 тормоза является относительная компактность привода 48 тормоза по сравнению с электромагнитными приводами. Благодаря малому размеру привода 48 тормоза он занимает меньше места в конструкции тормоза 20, он также потребляет меньше энергии и имеет больший срок службы. Кроме того, благодаря меньшему весу привода 48 тормоза снижается общий вес тормоза 20 по сравнению с известными конструкциями тормозов подъемных систем.One advantage of the brake actuator 48 used as an example is the relative compactness of the brake actuator 48 compared to electromagnetic actuators. Due to the small size of the brake actuator 48, it takes up less space in the design of the brake 20, it also consumes less energy and has a longer service life. In addition, due to the lower weight of the brake actuator 48, the total weight of the brake 20 is reduced in comparison with the known brake designs of hoisting systems.

Привод, использующий деформируемый материал, обладает преимуществами по сравнению с электромагнитными приводами, применяемыми в известных тормозах подъемных механизмов. Например, привод 48 с деформируемым материалом обеспечивает прецизионное управление величиной тормозящей силы. Это позволяет избежать шумов, связанных с известными конструкциями, где тормозные накладки либо полностью прижаты, либо полностью освобождены, с отсутствием возможности постепенного управления между этими положениями. Известно, что величина воздействия (например, электрическим током), приложенного к деформируемому материалу, например батарее пьезоэлектрических элементов, изменяет размер батареи (то есть вызывает расширение или сжатие). В примере, приведенном на Фиг.2 и 3, средство 26 управления с высокой точностью управляет тормозящими силами путем прецизионного управления воздействием на привод 48.A drive using a deformable material has advantages over electromagnetic drives used in known hoist brakes. For example, a drive 48 with deformable material provides precise control of the amount of braking force. This avoids the noise associated with known designs, where the brake pads are either fully pressed or completely released, with the inability to gradually control between these positions. It is known that the magnitude of the impact (for example, by electric current) applied to a deformable material, such as a battery of piezoelectric elements, changes the size of the battery (that is, causes expansion or contraction). In the example shown in FIGS. 2 and 3, the control means 26 controls the braking forces with high accuracy by precisely controlling the effect on the actuator 48.

В одном из вариантов привод 48 тормоза перемещает тягу 42 между несколькими различными положениями торможения. Несколько различных положений торможения соответствуют различным воздействиям на привод 48 тормоза. В одном из примеров средство 26 управления определяет начальную тормозящую силу при торможении и приводит в действие привод 48 тормоза посредством соответствующего воздействия на привод 48 тормоза, с тем чтобы создать требуемую тормозящую силу, приложенную к диску 22. Если начальная тормозящая сила недостаточна для замедления или остановки вращающегося вала 14 подъемной машины при приближении кабины к точке назначения, средство управления определяет вторую, большую тормозящую силу и изменяет воздействие для создания этой большей тормозящей силы. Подобное постепенное воздействие тормоза снижает шум и повышает комфорт пассажиров и качество перевозки. Такое постепенное воздействие тормоза было невозможно с ранее используемыми известными приводами.In one embodiment, the brake actuator 48 moves the rod 42 between several different braking positions. Several different braking positions correspond to different effects on the brake actuator 48. In one example, the control means 26 determines the initial braking force when braking and drives the brake actuator 48 by appropriately applying the brake actuator 48 to create the required braking force applied to the disc 22. If the initial braking force is insufficient to slow down or stop the rotating shaft 14 of the lifting machine as the cab approaches its destination, the control means determines a second, greater braking force and changes the effect to create this greater braking th power. Such gradual exposure to the brake reduces noise and improves passenger comfort and transport quality. Such a gradual brake exposure was not possible with previously used known drives.

В другом примере средство 26 управления заданным образом изменяет тормозящую силу для постепенного наращивания или уменьшения тормозящей силы, приложенной к диску 22. Благодаря изменению заданным образом тормозящей силы можно понизить уровень шума в тормозе 20 подъемной машины и обеспечить более плавное движение кабины подъемника.In another example, the control means 26 in a predetermined manner changes the braking force to gradually increase or decrease the braking force applied to the disk 22. By changing the braking force in a predetermined manner, the noise level in the brake 20 of the lifting machine can be reduced and the elevator car can move more smoothly.

По сравнению с известными тормозами подъемной машины при использовании привода 48 тормоза из приведенного примера возможно уменьшить зазор 54 между тормозными накладками 36, 46 и тормозными поверхностями на диске 22, что дает дальнейшее снижение шума сжатия, возникающего в противном случае при взаимодействии между тормозными накладками 34, 44 и диском 22.Compared with the known brakes of the lifting machine, when using the brake actuator 48 from the above example, it is possible to reduce the gap 54 between the brake linings 36, 46 and the brake surfaces on the disc 22, which further reduces the compression noise that would otherwise occur when the interaction between the brake linings 34, 44 and disc 22.

В других вариантах средство 26 управления заданным образом меняет тормозящую силу при возникновении аварийной ситуации. Аварийные ситуации могут возникать, например, при свободном падении кабины подъемника. Заданным воздействием на привод 48 тормоза тяга 42 смещается в направлении воздействия смещающего усилия, складываясь со смещающим усилием и постепенно прикладывая дополнительную аварийную тормозящую силу к диску 22 в ситуации свободного падения. Управление этого типа снижает дискомфорт пассажиров, поскольку известные устройства аварийной остановки не в состоянии постепенно изменять тормозящую силу, а описываемые приводы 48 позволяют это делать.In other embodiments, the control means 26 in a predetermined manner changes the braking force in the event of an emergency. Emergencies can occur, for example, with a free fall of the elevator car. By a predetermined action on the brake actuator 48, the thrust 42 is displaced in the direction of the biasing force, folding with the biasing force and gradually applying additional emergency braking force to the disk 22 in a free fall situation. This type of control reduces the discomfort of passengers, since the known emergency stop devices are not able to gradually change the braking force, and the described drives 48 allow this to be done.

Воздействие на привод 48 тормоза с положительным или отрицательным знаком может быть также использовано для перемещения тяги 42 для ее освобождения при ее заклинивании в зажатом или освобожденном положении. Например, положительное напряжение может быть использовано при обычном торможении. Если тормоз заклинило в зажатом положении, то может быть применено воздействие отрицательным напряжением для получения обратной реакции деформируемого материала для освобождения компонентов тормоза. Используя таким образом приводы 48, можно снизить потребность в обслуживании, требующем участие персонала.The impact on the brake actuator 48 with a positive or negative sign can also be used to move the rod 42 to release it when it is jammed in a clamped or released position. For example, a positive voltage can be used during normal braking. If the brake jammed in the clamped position, a negative voltage action can be applied to obtain a back reaction of the deformable material to release the brake components. By using the drives 48 in this way, it is possible to reduce the need for maintenance requiring the participation of personnel.

Другой особенностью раскрытых примеров выполнения является то, что приводы 48 дают информацию о положении компонентов тормоза. Этим устраняется необходимость в использовании дополнительных датчиков положения.Another feature of the disclosed exemplary embodiments is that the actuators 48 provide information on the position of the components of the brake. This eliminates the need for additional position sensors.

Состояние привода 48 тормоза и, таким образом, положение тяги 42 и тормозных накладок относительно диска 22 в одном из вариантов определяется на основе по крайней мере одного заданного воздействия на привод 48 тормоза или измеряемого выходного сигнала с привода 48 тормоза. В одном из вариантов привод 48 тормоза включает пьезоэлектрический материал, а средство 26 управления использует электрическое воздействие или электрический выходной сигнал, например уровень напряжения с пьезоэлектрического материала, для определения положения тяги 42 относительно диска 22. При этом входное воздействие или выходной сигнал определенной величины соответствуют определенному состоянию пьезоэлектрического материала и соответствующему положению тормоза таким образом, что для данного входного воздействия или выходного сигнала может быть определено положение привода 48 тормоза. Используя данное описание, специалист поймет, каким образом можно использовать такую информацию для определения положения элементов в конкретной конструкции тормоза.The state of the brake actuator 48 and, thus, the position of the rod 42 and brake linings relative to the disc 22 in one embodiment is determined based on at least one predetermined action on the brake actuator 48 or a measured output from the brake actuator 48. In one embodiment, the brake actuator 48 includes a piezoelectric material, and the control means 26 uses an electric action or an electrical output signal, such as the voltage level from the piezoelectric material, to determine the position of the rod 42 relative to the disk 22. In this case, the input action or output signal of a certain value corresponds to a certain the state of the piezoelectric material and the corresponding brake position so that for a given input action or output signal ala can be determined brake actuator position 48. Using this description, one skilled in the art will understand how such information can be used to determine the position of elements in a particular brake design.

В других вариантах контроллер 26 использует выходное напряжение пьезоэлектрического привода для отслеживания и износа тормозных накладок и их замены. Выходное напряжение пьезоэлектрического привода соответствует определенным положениям для прикладывания тормозящей силы, при этом контроллер 26 обнаруживает износ тормозной накладки в том случае, когда фактическое положение для данного воздействия отличается от ожидаемого положения (по данным выходного напряжения). В одном варианте, когда контроллер 26 определяет положение, отличающееся от ожидаемого (например, износ тормозной накладки), то контроллер 26 автоматически подстраивает параметры управления для обеспечения требуемого торможения, выдает индикацию для эксплуатирующей службы относительно обнаруженного износа накладки, либо и то и другое вместе.In other embodiments, controller 26 uses the output voltage of the piezoelectric actuator to track and wear brake pads and replace them. The output voltage of the piezoelectric actuator corresponds to certain positions for applying braking force, while the controller 26 detects brake lining wear when the actual position for a given exposure differs from the expected position (according to the output voltage). In one embodiment, when the controller 26 determines a position different from the expected one (for example, the wear of the brake lining), the controller 26 automatically adjusts the control parameters to provide the required braking, gives an indication to the operating service regarding the detected wear of the lining, or both.

В других примерах выполнения в контроллере 26 информация о положении используется для определения эффективности деформируемого материала привода 48 тормоза для приложения тормозящей силы и проверки того, что двигатель 12 не работает, преодолевая приложенную тормозящую силу.In other exemplary embodiments in the controller 26, position information is used to determine the effectiveness of the deformable material of the brake actuator 48 to apply braking force and to verify that the engine 12 is not working, overcoming the applied braking force.

На Фиг.5 приведена иллюстрация другого варианта выполнения тормоза подъемной машины, включающего дисковый тормозной элемент 132. Смещающие элементы 138 установлены в неподвижной плите 140. Смещающие элементы 138 заставляют диск 142, который включает тормозную накладку 144, прикладывать тормозящую силу к диску 22. Тяга 145 связана с приводами 148 тормоза, который работает, в основном, так же как и приводы 48 тормоза, прикладывая заданную тормозящую силу к диску 22. Приводы 148 тормоза в данном примере выполнения смещают дисковый тормозной элемент 132, преодолевая постоянное давление смещающих элементов 138.5 is an illustration of another embodiment of a brake of a lifting machine including a disc brake element 132. The biasing elements 138 are mounted in a fixed plate 140. The biasing elements 138 cause the disk 142, which includes the brake lining 144, to apply a braking force to the disk 22. Link 145 connected to the brake actuators 148, which works basically the same as the brake actuators 48, applying a predetermined braking force to the disk 22. The brake actuators 148 in this embodiment displace the disk brake element 132, overcoming evaya constant pressure biasing members 138.

На Фиг.4 представлен другой пример выполнения тормоза 20, не имеющий смещающего элемента 38. В этом варианте контроллер 26 заданным образом воздействует на деформируемый материал привода 48 тормоза для освобождения тормозных накладок 34, 44 от диска 22. Когда воздействие на деформируемый материал снимается, например, в случае если контроллер принимает решение не оказывать воздействие или при отказе электроснабжения, тормозные накладки 34, 44 захватывают диск 22, создавая тормозящую силу. Таким образом, средство 26 управления может использовать только приводы 48 тормоза для управления тормозящей силой, не требуя отдельного смещающего элемента, например механической пружины. В другом варианте контроллер 26 может заданным образом воздействовать на деформируемый материал для сжатия материала с целью приложения тормозящей силы к диску 22. В примерах, где используются известные батареи деформируемых материалов, прочность кипы слоев материала достаточна, чтобы выдержать циклическое приложение и снятие тормозящих сил.Figure 4 shows another example of the implementation of the brake 20, which does not have a biasing element 38. In this embodiment, the controller 26 in a predetermined manner acts on the deformable material of the brake actuator 48 to release the brake linings 34, 44 from the disk 22. When the impact on the deformable material is removed, for example if the controller decides not to have an impact or in case of power failure, the brake pads 34, 44 capture the disc 22, creating a braking force. Thus, the control means 26 can only use brake actuators 48 to control the braking force without requiring a separate biasing element, for example a mechanical spring. In another embodiment, the controller 26 may in a predetermined manner act on the deformable material to compress the material in order to apply the braking force to the disk 22. In the examples where known batteries of the deformable materials are used, the strength of the bale of the material layers is sufficient to withstand cyclic application and removal of braking forces.

Положительной особенностью варианта выполнения тормоза 20 без смещающего элемента 38 является дальнейшее сокращение размеров. В отсутствие смещающего элемента 38 размеры неподвижного рычага 40 клещевого тормоза уменьшаются (то есть неподвижный рычаг 40 клещевого тормоза сдвигается ближе к диску 22). За счет компактности пьезоэлектрического привода 48 тормоза можно уменьшить занимаемое им место в конструкции тормоза 20. Кроме того, уменьшение веса за счет исключения смещающего элемента 38 и связанных с ним узлов конструкции для его крепления может снизить вес тормоза 20 в целом и его стоимость по сравнению с известными тормозами.A positive feature of the embodiment of the brake 20 without biasing element 38 is a further reduction in size. In the absence of a biasing element 38, the dimensions of the fixed lever 40 of the tick brake are reduced (i.e., the fixed lever 40 of the tick brake is shifted closer to the disk 22). Due to the compactness of the piezoelectric brake actuator 48, it is possible to reduce the place it occupies in the structure of the brake 20. In addition, reducing the weight by eliminating the biasing element 38 and the associated structural members for attaching it can reduce the weight of the brake 20 as a whole and its cost compared to famous brakes.

Хотя здесь были раскрыты предпочтительные варианты выполнения изобретения, специалисту должно быть понятно, что определенные его модификации находятся в пределах области притязаний настоящего изобретения. Поэтому для определения истиной области патентных притязаний данного изобретения и его содержания необходимо изучить приведенную ниже формулу.Although preferred embodiments of the invention have been disclosed herein, one skilled in the art will appreciate that certain modifications thereof are within the scope of the present invention. Therefore, to determine the true scope of patent claims of the present invention and its content, it is necessary to study the following formula.

Claims

1. The method of controlling the brake of a lifting machine, the brake element of which is mounted to capture the rotating part of the lifting machine, in which the clutch between the brake element and the rotating part of the lifting machine is controlled by selectively controlling the braking force exerted by the brake element by acting on the brake drive material, changing its shape in response to this effect, and the position of the brake element with respect to the rotating part is determined using values of the output signal of the material.

2. The method according to claim 1, in which at least an electric or magnetic effect is applied to said material.

3. The method according to claim 1, in which the displacement of the brake element in the corresponding various braking positions is carried out by changing the magnitude of the impact.

4. The method according to claim 1, in which said material is at least one material from the group including piezoelectric, magnetostrictive or electrostrictive materials.

5. The method according to claim 1, in which the brake element is displaced with its capture of the rotating part and then they are opposed to displacement by selective deformation of the material.

6. The method according to claim 1, in which the position of the brake element relative to the rotating part is determined using the electric current caused by the action.

7. The method according to claim 1, in which the position of the brake element relative to the rotating part is determined using the electrical voltage associated with the output signal of the material.

8. A method of controlling the brake of a lifting machine, comprising using a brake drive having a material that is deformable in response to a selective action to control the adhesion between the brake element and the rotating part rotating under the action of the lifting machine, in which the position of the brake element with respect to the rotating part determined using the magnitude of the output signal of the brake actuator material.

9. The method of claim 8, in which the position of the brake element with respect to the rotating part is determined using electric current caused by exposure to the material.

10. The method of claim 8, in which the position of the brake element with respect to the rotating part is determined using the electrical voltage associated with the output signal of the material.

11. The method according to claim 8, in which the braking force applied during braking by the brake element is selectively changed by controlling the effect on the material and thereby controlling the adhesion between the brake element and the rotating part.

12. The method of claim 8, in which the material is at least one material from the group comprising piezoelectric, magnetostrictive or electrostrictive materials.

13. A lifting machine comprising a rotating part and a brake cooperating with a rotating part and connected to a control controller, characterized in that it comprises a brake drive containing material whose shape changes in response to a selective action to create a braking force applied to rotating part, while the control controller is installed with the ability to determine the position of the brake element installed with the ability to move with counteracting the rotation of the rotating part of the lifting machine in accordance with an electrical output of material.

14. The machine according to item 13, wherein the change in shape is at least an extension of said material to change the braking force in the first direction or compression of said material to change the braking force in the opposite direction.

15. The machine according to item 13, wherein said material is at least one material from the group comprising piezoelectric, magnetostrictive or electrostrictive materials.

16. The machine according to item 13, wherein said brake actuator is mounted to move between braking positions corresponding to the applied braking forces.

17. The machine according to item 13, wherein said brake actuator is mounted to move the brake element to capture the rotating part of the lifting machine and to control the position of the said brake element by means of material.

18. The machine according to item 13, wherein the control controller is associated with said brake actuator with the ability to control the aforementioned impact.

19. The machine according to item 13, wherein the impact is at least the effect of an electric current, electric field, voltage or magnetic field.