一種電子楔式制動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無游梁式抽油機(jī)上應(yīng)用的電子機(jī)械制動(dòng)器技術(shù)領(lǐng)域，用于摩擦片和制動(dòng)盤直接接觸制動(dòng)，其傳動(dòng)桿在外楔形塊的導(dǎo)向槽內(nèi)移動(dòng)，可以保持住驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)方向，制動(dòng)效果好。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒于目前制動(dòng)器行業(yè)多采用液壓和氣壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，油路復(fù)雜。制動(dòng)滯后性。所設(shè)計(jì)的制動(dòng)器主要應(yīng)用到新型無游梁式抽油機(jī)上進(jìn)行機(jī)械換向。為了改善新型抽油機(jī)的制動(dòng)裝置，提供制動(dòng)效率，提出一種利用楔形效應(yīng)進(jìn)行制動(dòng)的新型制動(dòng)器，該技術(shù)為純機(jī)械制動(dòng)，電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)到楔形塊，通過楔形塊的楔形效應(yīng)將制動(dòng)推力放大后間接地作用到制動(dòng)盤上，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，是提供一種電子楔式制動(dòng)器，制動(dòng)效果好，節(jié)省能源。
[0004]采用的技術(shù)方案是:
一種電子楔式制動(dòng)器，包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、楔式推力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于:
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接件、絲母、滾球絲杠、傳動(dòng)桿和殼體，電機(jī)殼體通過法蘭盤與連接件的一端連接，連接件的另一端與殼體連接。電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠連接。聯(lián)軸器位于連接件內(nèi)，滾珠絲杠的后段位于連接件內(nèi)，由裝設(shè)在連接件上的軸座內(nèi)的軸承支撐。滾珠絲杠的前段位于殼體內(nèi)，且與裝設(shè)在殼體內(nèi)的絲母嚙合。絲母與傳動(dòng)杠連接，傳動(dòng)杠的另一端插入內(nèi)楔形塊和外楔形塊的導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0005]殼體由上后殼體和下后殼體通過螺栓連接構(gòu)成。
[0006]楔形推力機(jī)構(gòu)，包括內(nèi)楔形塊、外楔形塊和多個(gè)滾動(dòng)體，外楔形塊通過過盈配合固定在制動(dòng)鉗體上。多個(gè)滾動(dòng)體夾設(shè)在內(nèi)楔體和外楔形之間的設(shè)定滾道內(nèi)。內(nèi)楔形塊固定在內(nèi)摩擦片支撐板上共同在支撐架內(nèi)移動(dòng)，外楔形塊固定在外楔形塊支撐板上。
[0007]制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括制動(dòng)鉗殼體、內(nèi)摩擦片、外摩擦片、制動(dòng)盤，制動(dòng)鉗殼體通過螺栓與上殼體和下殼體連接。內(nèi)摩擦片、外摩擦片裝設(shè)在支撐架的滑槽內(nèi)，而內(nèi)摩擦片通過兩個(gè)定位塊與內(nèi)楔形塊定位連接。制動(dòng)盤夾設(shè)在內(nèi)摩擦片和外摩擦片之間。
[0008]上述電機(jī)為無刷直流力矩電機(jī)，上述軸承為角接觸推力軸承，上述聯(lián)軸器為彈性聯(lián)軸器。上述楔形塊的楔形角為25 °。上述支撐架上的支撐平面的移動(dòng)空間為2.2 X 2.4mm。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)化設(shè)計(jì)與工作原理:
1.本發(fā)明主要是應(yīng)對無游梁式抽油機(jī)在進(jìn)行機(jī)械換向過程中需要制動(dòng)換向作用而設(shè)計(jì)，此外，該制動(dòng)器可以向汽車制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用，根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求制動(dòng)器的支撐架固定在抽油機(jī)上，制動(dòng)盤固定在抽油機(jī)的輸出軸上，選用直流力矩電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)滾珠絲杠螺桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，利用滾珠絲杠副改變運(yùn)動(dòng)方式，由于滾珠絲杠螺母上連接傳動(dòng)桿，通過傳動(dòng)桿傳遞給與其另一端相連的內(nèi)楔形塊上，內(nèi)楔形塊在其帶動(dòng)下，會(huì)帶動(dòng)與其相連的內(nèi)摩擦片靠近制動(dòng)盤。內(nèi)楔形塊和外楔形塊之間利用楔形效應(yīng)相互作用，會(huì)將外楔形塊推向外側(cè)，而外楔形塊和浮動(dòng)鉗體相連，最終，帶有外摩擦片的浮動(dòng)鉗體會(huì)相對于支撐架移動(dòng)，靠近制動(dòng)盤，最終實(shí)現(xiàn)雙向夾緊，完成制動(dòng)。在制動(dòng)過程中，滾動(dòng)體的作用是減小內(nèi)、外楔形塊之間的摩擦，減少磨損。
[0010]2.確定楔形塊的角度:根據(jù)制動(dòng)過程中摩擦片和制動(dòng)盤之間摩擦系數(shù)會(huì)產(chǎn)生變化，通過分析楔形塊動(dòng)力學(xué)公式計(jì)算避開死點(diǎn)產(chǎn)生，優(yōu)化計(jì)算出楔形塊的楔形角為25°。
[0011]3.確定驅(qū)動(dòng)力的方向穩(wěn)定性:根據(jù)設(shè)計(jì)，要保證滾珠絲杠施加在楔式推力機(jī)構(gòu)上的力保持方向的穩(wěn)定性，即驅(qū)動(dòng)力方向要與楔形塊的楔形角方向一致，故在楔形塊上加工出導(dǎo)向槽，使傳動(dòng)桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終按照同一方向運(yùn)動(dòng)。
[0012]4.楔形塊在支撐架上完成楔子效應(yīng)的完整性:在自楔式推力機(jī)構(gòu)完成增力的過程中是需要保持一定的運(yùn)動(dòng)空間，在支撐架上的支撐平面的移動(dòng)空間為2.2_ X 2.4_。
[0013]5.提高制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:通過數(shù)學(xué)模型的建立與仿真軟件的優(yōu)化計(jì)算，最終得出結(jié)論；當(dāng)制動(dòng)鉗體的剛度和滾珠絲杠的剛度值相差較大時(shí)，電子楔式制動(dòng)系統(tǒng)越穩(wěn)定，故制動(dòng)鉗體采用的材料為QT450，滾珠絲杠采用的材料為GrffMn。
[0014]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，特別是在制動(dòng)器整個(gè)制動(dòng)過程中，利用較小的驅(qū)動(dòng)力即可產(chǎn)生較大的制動(dòng)力矩，更加省力，節(jié)能，環(huán)保，制動(dòng)效果更加明顯。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例主視圖。
[0016]圖2是圖1的左視圖。
[0017]圖3是圖1的展開示意圖。
[0018]圖4是楔式制動(dòng)器裝配示意圖。
[0019]圖5是楔形塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種電子楔式制動(dòng)器，包括電動(dòng)機(jī)1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、楔式推力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于:
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接件2、絲母3、滾球絲杠4、傳動(dòng)桿5和殼體6，電機(jī)I的殼體通過法蘭盤與連接件2的一端連接，連接件2的另一端與殼體連接。電機(jī)I的輸出軸通過聯(lián)軸器7與滾珠絲杠4連接。聯(lián)軸器7位于連接件2內(nèi)，滾珠絲杠4的后段位于連接件2內(nèi)，由裝設(shè)在連接件2上的軸座內(nèi)的軸承8支撐。滾珠絲杠4的前段位于殼體6內(nèi)，且與裝設(shè)在殼體6內(nèi)的絲母3嚙合。絲母3與傳動(dòng)杠5連接，傳動(dòng)杠5的另一端插入內(nèi)楔形塊10和外楔形塊13的導(dǎo)向槽9內(nèi)。
[0021]殼體6由上后殼體11和下后殼體12通過螺栓連接構(gòu)成。
[0022]楔形推力機(jī)構(gòu)，包括內(nèi)楔形塊10、外楔形塊13和多個(gè)滾動(dòng)體14，外楔形塊13通過過盈配合固定在制動(dòng)鉗體上。多個(gè)滾動(dòng)體14夾設(shè)內(nèi)楔形塊10和外楔形塊13之間的設(shè)定滾道內(nèi)。內(nèi)楔形塊10固定在內(nèi)楔形塊支撐板21上，夕卜楔形塊13固定在外楔形塊支撐架22上。
[0023]制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括自動(dòng)鉗殼體15、內(nèi)摩擦片16、外摩擦片17、制動(dòng)盤18，自動(dòng)鉗殼體15通過螺栓與上后殼體11和下后殼體12連接。內(nèi)摩擦片16、外摩擦片17裝設(shè)在自動(dòng)鉗殼體15內(nèi)，且外摩擦片17裝設(shè)在支撐架19的滑槽內(nèi)，而內(nèi)摩擦片15通過多個(gè)定位螺釘20與外楔形塊13定位連接。自動(dòng)盤18夾設(shè)在內(nèi)摩擦片16和外摩擦片17之間。
[0024]上述電機(jī)I為無刷直流力矩電機(jī)，上述軸承8為推力角接觸軸承，上述聯(lián)軸器7為強(qiáng)性聯(lián)軸器。上述楔形塊的楔形角為25 °。上述支撐架上的支撐平面的移動(dòng)空間為2.2 X2.4mm0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子楔式制動(dòng)器，包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、楔式推力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于: 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接件(2)、絲母(3)、滾球絲杠(4)、傳動(dòng)桿(5)和殼體(6)，電機(jī)(I)的殼體通過法蘭盤與連接件(2)的一端連接，連接件(2)的另一端與殼體連接;電機(jī)(I)的輸出軸通過聯(lián)軸器(7)與滾珠絲杠(4)連接;聯(lián)軸器(7)位于連接件(2)內(nèi)，滾珠絲杠(4)的后段位于連接件(2)內(nèi)，由裝設(shè)在連接件(2)上的軸座內(nèi)的軸承(8)支撐;滾珠絲杠(4)的前段位于殼體(6)內(nèi)，且與裝設(shè)在殼體(6)內(nèi)的絲母(3)嚙合;絲母(3)與傳動(dòng)杠(5)連接，傳動(dòng)杠(5)的另一端插入內(nèi)楔形塊(10)和外楔形塊(13)的導(dǎo)向槽(9)內(nèi)； 殼體(6 )由上后殼體(11)和下后殼體(12 )通過螺栓連接構(gòu)成； 楔形推力機(jī)構(gòu)，包括內(nèi)楔形塊(10)、外楔形塊(13)和多個(gè)滾動(dòng)體(14)，外楔形塊(13)通過過盈配合固定在制動(dòng)鉗體上;多個(gè)滾動(dòng)體(14)夾設(shè)內(nèi)楔形塊(10)和外楔形塊(13)之間的設(shè)定滾道內(nèi)；內(nèi)楔形塊(10)固定在內(nèi)楔形塊支撐板(21)上，外楔形塊(13)固定在外楔形塊支撐架(22)上； 制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括制動(dòng)鉗殼體(15)、內(nèi)摩擦片(16)、外摩擦片(17)、制動(dòng)盤(18)，自動(dòng)鉗殼體(15 )通過螺栓與上后殼體(11)和下后殼體(12 )連接；內(nèi)摩擦片(16 )、外摩擦片(17 )裝設(shè)在制動(dòng)鉗殼體(15)內(nèi)，且外摩擦片(17)裝設(shè)在支撐架(19)的滑槽內(nèi)，而內(nèi)摩擦片(10)通過多個(gè)定位螺釘(20)與外楔形塊(13)定位連接;制動(dòng)盤(18)夾設(shè)在內(nèi)摩擦片(16)和外摩擦片(17)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子楔式制動(dòng)器，其特征在于所述的軸承(8)為推力角接觸軸承。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子楔式制動(dòng)器，其特征在于所述的聯(lián)軸器(7)為彈性聯(lián)軸器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子楔式制動(dòng)器，其特征在于所述的楔形塊的楔形角為25。。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子楔式制動(dòng)器，其特征在于所述的支撐架上的支撐平面的移動(dòng)空間為2.2X2.4mm。
【專利摘要】一種電子楔式制動(dòng)器，包括電機(jī)，由滾珠絲杠、絲母及傳動(dòng)桿組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、由內(nèi)楔形塊、外楔形塊和滾珠組成的楔形推力機(jī)構(gòu)和由內(nèi)摩擦片、外摩擦片、制動(dòng)盤組成的制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，帶動(dòng)絲母，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿，帶動(dòng)內(nèi)楔形塊前移，內(nèi)、外楔形塊利用楔形效應(yīng)相互作用，推動(dòng)外楔形塊帶動(dòng)內(nèi)摩擦片移動(dòng)，由內(nèi)、外摩擦片將制動(dòng)盤雙向夾緊，完成制動(dòng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，特別是在制動(dòng)器整個(gè)制動(dòng)過程中，利用較小的驅(qū)動(dòng)力即可產(chǎn)生較大的制動(dòng)力矩，更加省力，節(jié)能，環(huán)保，制動(dòng)效果更加明顯。
【IPC分類】F16D125/66, F16D65/14, F16D55/226, F16D121/24, F16D125/40
【公開號(hào)】CN105570350
【申請?zhí)枴緾N201511013521
【發(fā)明人】郝永平, 于軍波, 邵偉平
【申請人】沈陽理工大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月31日