本發(fā)明涉及電機(jī)制動(dòng)技術(shù)，尤其涉及一種電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置及其制動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)：

由于電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)類軸類機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子及與之相聯(lián)的負(fù)載慣性的緣故，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子從切除電源到停止轉(zhuǎn)動(dòng)有一個(gè)較長的過程，需要一段比較長時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了縮短轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間甚至是立即止停、提高生產(chǎn)效率，許多旋轉(zhuǎn)類工作機(jī)械裝置(如萬能銑床、臥式鏜床、組合機(jī)床等)都要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子能夠迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)和可靠保持住轉(zhuǎn)子停止旋轉(zhuǎn)。這就要求對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸施加摩擦阻尼負(fù)載，強(qiáng)迫其立即停止旋轉(zhuǎn)并可靠保持住轉(zhuǎn)子停止旋轉(zhuǎn)。

目前，機(jī)床上應(yīng)用的該類使軸停轉(zhuǎn)(制動(dòng))的方式有兩大類：機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械或液壓制動(dòng)裝置制動(dòng)，電氣制動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與原來旋轉(zhuǎn)方向相反的力矩來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。機(jī)床中電氣制動(dòng)方式主要有能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)。

能耗制動(dòng)的制動(dòng)力較小(低速時(shí)尤為突出)，需要直流電源。能耗制動(dòng)適用于要求制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場合，如磨床、龍門刨床及組合機(jī)床的主軸定位等。

反接制動(dòng)是利用改變異步電動(dòng)機(jī)定子繞組上三相電源的相序，使定子對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生強(qiáng)力制動(dòng)力矩。反接制動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場相對的速度很大，定子電流也很大，因此制動(dòng)迅速。但在制動(dòng)過程中沖擊較大，對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有損傷，消耗較大的能量，并且在速度繼電器動(dòng)作不可靠時(shí)，反接制動(dòng)也會(huì)引起反向再起動(dòng)。因此反接制動(dòng)方式常用于不頻繁起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)對停車位置無精確要求而傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能承受較大沖擊的設(shè)備中如銑床、鏜床、中型車床主軸的制動(dòng)。對于起動(dòng)制動(dòng)頻繁的異步電機(jī)，如果采用反接制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，甚至能燒毀電機(jī)。目前在要求比較高的場所一般采用電磁抱閥制動(dòng)，但系統(tǒng)體積大，占用一定的空間，造價(jià)比較高且控制電路復(fù)雜，抱死力度小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。

鑒于此，本發(fā)明提供了一種電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置及其制動(dòng)控制方法，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)存在系統(tǒng)體積大、造價(jià)高且控制電路復(fù)雜、抱死力度小的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置，電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置包括底座、第一連桿、閘瓦、閘輪、軸、第二連桿、液壓缸、滑閥和液壓泵；其中，第一連桿安裝于底座上，第一連桿與閘瓦連接，閘輪安裝在閘瓦之間；閘輪上具有軸，第一連桿的另一端使用鉸連接的方式連接第二連桿，第二連桿與液壓缸連接，液壓缸與滑閥連接，滑閥與液壓泵連接。

進(jìn)一步地，第一連桿和第二連桿均為v型桿；第一連桿的頂角側(cè)的一端連接底座；第二連桿的頂角側(cè)的一端連接液壓缸；第一連桿的開口側(cè)的兩端分別采用鉸連接的方式連接第二連桿的開口側(cè)的兩端。

進(jìn)一步地，閘瓦安裝在第一連桿的v型空間內(nèi)；閘瓦包括第一制動(dòng)塊和第二制動(dòng)塊；第一制動(dòng)塊連接第一連桿的上臂，而第二制動(dòng)塊連接第一連桿的下臂；閘輪安裝于第一制動(dòng)塊和第二制動(dòng)塊之間。

進(jìn)一步地，第一連桿與閘瓦的連接方式采用鉸連接，第一連桿上鉆有螺紋眼，采用壓緊螺桿和彈簧固定閘瓦，壓緊螺桿采用螺距在0.35-0.5mm范圍內(nèi)的導(dǎo)向螺桿，彈簧另一端掛在閘瓦凸臺(tái)上。

進(jìn)一步地，用于固定閘瓦的彈簧剛度在600n/mm-1000n/mm范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，第一連桿的上臂和下臂各自鉆有螺紋眼；第一制動(dòng)塊采用鉸連接方式、通過壓緊螺桿和彈簧固定連接于第一連桿上臂的非端部；第二制動(dòng)塊采用鉸連接方式、通過壓緊螺桿和彈簧固定連接于第一連桿下臂的非端部。

進(jìn)一步地，電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置還包括電動(dòng)機(jī)、熱繼電器、第一接觸器、第二接觸器、第三接觸器、第一熔斷器、第二熔斷器、電源開關(guān)、第一停止按鈕和第二停止按鈕；其中，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)接入電源線與交流變直流變壓器的輸入電源線連接，滑閥的電磁鐵線圈接線端與交流變直流變壓器的輸出接線端連接，交流變直流變壓器的輸入電源線與熱繼電器連接，熱繼電器與第一接觸器連接，第一接觸器與第一熔斷器連接，第一熔斷器與電源開關(guān)連接，電源開關(guān)與第二熔斷器連接，第二熔斷器與第一停止按鈕連接，第一停止按鈕與第二停止按鈕連接，第二停止按鈕與第二接觸器并聯(lián)，第二接觸器與第三接觸器連接。

如上所述的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的制動(dòng)控制方法，該制動(dòng)控制方法包括：合上電源開關(guān)，按下第二停止按鈕后，使第一接觸器線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，滑閥上電磁鐵線圈通電，滑閥主閥芯移動(dòng)，使得其左側(cè)機(jī)能位接通，壓力油進(jìn)入液壓缸左腔，活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，使電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的閘瓦和閘輪分開，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；停車時(shí)，按下第一停止按鈕后，使第二接觸器線圈斷電，自鎖觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)分段，使電動(dòng)機(jī)和滑閥的電磁鐵線圈同時(shí)斷電，滑閥主閥芯復(fù)位，使得其右側(cè)機(jī)能位接通，壓力油進(jìn)入液壓缸右腔，活塞桿向左移動(dòng)，在第一連桿和第二連桿的拉力作用下使得閘瓦3緊緊抱住閘輪，以實(shí)現(xiàn)抱閘制動(dòng)。

本發(fā)明的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置及其制動(dòng)控制方法，能夠使旋轉(zhuǎn)類軸類機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)瞬間止轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)速為零，并且控制方法較為可靠，具有以下有益效果：

本發(fā)明的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置在通電時(shí)，滑閥左位接通，活塞桿右移，使制動(dòng)器的閘瓦和閘輪分開，電動(dòng)機(jī)m轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)sb1復(fù)位后，接觸器km2失電釋放，其常開觸點(diǎn)打開，滑閥的電磁鐵線圈失電釋放，在彈簧彈力的作用下滑閥右位接通，迅速制動(dòng)閘輪，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)；本發(fā)明的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置具有功率體積比大、快速性好、精度高、抗負(fù)載剛度大、抱死力度大等優(yōu)點(diǎn)，使高速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)軸快速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并保持靜止，起到安全作用；采用連桿傳遞拉力的方式也能夠在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起到減震的作用，減少由于振動(dòng)給動(dòng)力裝置或者工件帶來的損傷；閘瓦與連桿采用鉸連接和壓緊螺桿加固的連接方式，能夠通過調(diào)試適應(yīng)多種不同的設(shè)備，必要的時(shí)候可以更換不同型號的閘瓦，滿足設(shè)備使用需求，且采用半圓形閘瓦，增加閘瓦與閘輪的受力面積，增大摩擦力，更有利于迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些以及其他優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

附圖說明

本發(fā)明可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置中連桿與閘瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的，而且不一定是按比例繪制的。例如，附圖中某些元件的尺寸可能相對于其他元件放大了，以便有助于提高對本發(fā)明實(shí)施例的理解。

具體實(shí)施方式

在下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例的過程中必須做出很多特定于實(shí)施方式的決定，以便實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會(huì)隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的，但對得益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。

在此，還需要說明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置，電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置包括底座、第一連桿、閘瓦、閘輪、軸、第二連桿、液壓缸、滑閥和液壓泵；其中，第一連桿安裝于底座上，第一連桿與閘瓦連接，閘輪安裝在閘瓦之間；閘輪上具有軸，第一連桿的另一端使用鉸連接的方式連接第二連桿，第二連桿與液壓缸連接，液壓缸與滑閥連接，滑閥與液壓泵連接。

圖1給出了本發(fā)明的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置包括底座1、第一連桿2、閘瓦3、閘輪4、軸5、第二連桿6、液壓缸7、滑閥8和液壓泵9。

其中，第一連桿2安裝于底座1上，第一連桿2與閘瓦3連接，閘輪4安裝在閘瓦之間；閘輪4上具有軸5，第一連桿2的另一端使用鉸連接的方式連接第二連桿6，第二連桿6與液壓缸7連接，液壓缸7與滑閥8連接，滑閥8與液壓泵9連接。

根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，如圖1所示，第一連桿2和第二連桿6均為v型桿；第一連桿2的頂角側(cè)的一端連接底座1；第二連桿6的頂角側(cè)的一端連接液壓缸7；第一連桿2的開口側(cè)的兩端分別連接第二連桿6的開口側(cè)的兩端。

此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，閘瓦3安裝在第一連桿2的v型空間內(nèi)；閘瓦3包括第一制動(dòng)塊3-1和第二制動(dòng)塊3-2；第一制動(dòng)塊3-1連接第一連桿2的上臂，而第二制動(dòng)塊3-2連接第一連桿2的下臂；閘輪4安裝于第一制動(dòng)塊3-1和第二制動(dòng)塊3-2之間。

根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，如圖2所示，第一連桿2與閘瓦3的連接方式采用鉸連接，第一連桿2上鉆有螺紋眼，采用壓緊螺桿2-1和彈簧2-2固定閘瓦3。壓緊螺桿2-1采用螺距在0.35mm-0.5mm范圍內(nèi)的導(dǎo)向螺桿。壓緊螺桿2-1配合安裝在第一連桿2的螺紋眼中；彈簧2-2的一端連至壓緊螺桿2-1，另一端掛在閘瓦(3)凸臺(tái)上。

其中，用于固定閘瓦3的彈簧剛度例如在600-1000n/mm范圍內(nèi)。

如圖1和圖2所示，第一連桿2的上臂和下臂例如各自鉆有螺紋眼；第一制動(dòng)塊3-1采用鉸連接方式、通過壓緊螺桿2-1和彈簧2-2固定連接于第一連桿2上臂的非端部；第二制動(dòng)塊3-2采用鉸連接方式、通過壓緊螺桿2-1和彈簧2-2固定連接于第一連桿2下臂的非端部。

此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，如圖1所示，電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置還包括電動(dòng)機(jī)m、熱繼電器fr1、第一接觸器km1、第二接觸器km2、第三接觸器km3、第一熔斷器fu1、第二熔斷器fu2、電源開關(guān)qs、第一停止按鈕sb1和第二停止按鈕sb2。

其中，電動(dòng)機(jī)m的驅(qū)動(dòng)接入電源線與交流變直流變壓器13的輸入電源線連接，滑閥8的電磁鐵線圈接線端與交流變直流變壓器13的輸出接線端連接，交流變直流變壓器13的輸入電源線與熱繼電器fr1連接，熱繼電器fr1與第一接觸器km1連接，第一接觸器km1與第一熔斷器fu1連接，第一熔斷器fu1與電源開關(guān)qs連接，電源開關(guān)qs與第二熔斷器fu2連接，第二熔斷器fu2與第一停止按鈕sb1連接，第一停止按鈕sb1與第二停止按鈕sb2連接，第二停止按鈕sb2與第二接觸器km2并聯(lián)，第二接觸器km2與第三接觸器km3連接。

此外，本發(fā)明的實(shí)施例還提供了如上所述的電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的制動(dòng)控制方法。該制動(dòng)控制方法包括：合上電源開關(guān)，按下第二停止按鈕后，使第一接觸器線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，滑閥上電磁鐵線圈通電，滑閥主閥芯移動(dòng)，使得其左側(cè)機(jī)能位接通，壓力油進(jìn)入液壓缸左腔，活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，使電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的閘瓦和閘輪分開，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；停車時(shí)，按下第一停止按鈕后，使第二接觸器線圈斷電，自鎖觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)分段，使電動(dòng)機(jī)和滑閥的電磁鐵線圈同時(shí)斷電，滑閥主閥芯復(fù)位，使得其右側(cè)機(jī)能位接通，壓力油進(jìn)入液壓缸右腔，活塞桿向左移動(dòng)，在第一連桿和第二連桿的拉力作用下使得閘瓦3緊緊抱住閘輪，以實(shí)現(xiàn)抱閘制動(dòng)。

參見圖1，合上電源開關(guān)qs，按下第二停止按鈕sb2后，使第一接觸器km1線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，滑閥8上電磁鐵線圈通電，滑閥8主閥芯移動(dòng)，使得其左側(cè)機(jī)能位接通，壓力油進(jìn)入液壓缸7左腔，活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，使電液驅(qū)動(dòng)摩擦負(fù)載阻尼裝置的閘瓦3和閘輪4分開，電動(dòng)機(jī)m運(yùn)轉(zhuǎn)。

此外，停車時(shí)，按下第一停止按鈕sb1后，使第二接觸器km2線圈斷電，自鎖觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)分段，使電動(dòng)機(jī)m和滑閥8的電磁鐵線圈同時(shí)斷電，滑閥8主閥芯復(fù)位，使得其右側(cè)機(jī)能位接通，壓力油進(jìn)入液壓缸7右腔，活塞桿向左移動(dòng)，在第一連桿2和第二連桿6的拉力作用下使得閘瓦3緊緊抱住閘輪4，以實(shí)現(xiàn)抱閘制動(dòng)。

盡管根據(jù)有限數(shù)量的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是受益于上面的描述，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，在由此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以設(shè)想其它實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)注意，本說明書中使用的語言主要是為了可讀性和教導(dǎo)的目的而選擇的，而不是為了解釋或者限定本發(fā)明的主題而選擇的。因此，在不偏離所附權(quán)利要求書的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。對于本發(fā)明的范圍，對本發(fā)明所做的公開是說明性的，而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。