自動扶梯用永磁同步電機直接驅動制動控制裝置的製作方法
2023-09-23 17:37:10
專利名稱：自動扶梯用永磁同步電機直接驅動制動控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動扶梯的制動控制裝置，特別是一種採用設置在工作制動器壓縮彈簧處的自平衡式氣缸來逐漸改變制動力矩，控制工作制動器壓縮彈簧對制動盤的作用力的永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置，也適用於自動人行道的制動控制。 屬於自動扶梯和自動人行道的制動控制技術領域。
背景技術：
根據新版歐洲標準EN115-1:2008《自動扶梯和自動人行道的製造與安裝安全規範》中關於制停距離的要求，工作制動器應能使具有制動載荷的自動扶梯和自動人行道有效地減速停止，並使其保持靜止狀態。減速度不應超過lm/s2，且制停距離滿足額定速度 0. 5m/s時制停距離為0. 2m 1. Om ；額定速度0. 65m/s時制停距離為0. 3m 1. 3m ；額定速度0. 75m/s時制停距離為0. 4m 1. 5m。現有自動扶梯採用異步電動機驅動，因其同步轉速較高，一般為lOOOr/min或1500r/min，故必須配置減速器，並在高速軸端設置工作制動器。由於電機速度較高，空載與滿載時系統的總轉動慣量相差不大，即使相差較大時也可採用在電機軸端增加飛輪，以實現其慣量相差不大的要求。但其部件較多，裝配工作量大，尤其效率低是其最大的缺點。採用永磁同步電機驅動自動扶梯，可以省卻減速器，加工及裝配的工作量減小，無需減速箱潤滑油，降低了環境汙染，而且噪音低，特別是效率得到了大幅度提高。由於永磁同步電機的輸出轉速較低，一般為60r/min左右，自動扶梯在空載時折算到制動軸上的轉動慣量與滿載時折算到制動軸上的轉動慣量相差很大。在不配置慣量飛輪的情況下，若使制動力矩滿足滿載情況下的制停距離要求，則空載時的制停距離達不到要求；相反，若使制動力矩滿足空載制停距離要求，則滿載時的制停距離就會大於要求。即同一制動力矩無法同時滿足空載和滿載工況下制停距離的要求。為解決上述問題，專利公開號為CN 1477049 A的「永磁同步電機驅動自動扶梯及自動人行道實現制停距離要求的方法(一)」，公開了一種可採用雙抱閘分時作用，根據載荷的大小，或者一個制動器作用，或者兩個制動器同時動作，依靠改變制動力矩的大小來滿足不同載荷狀況下的制停距離要求。公開號為CN 1477050 A的「永磁同步電機驅動自動扶梯及自動人行道實現制停距離要求的方法(二)」， 也公開了一種採用增加高速慣性飛輪的方式實現上述目的。前者需要設置2套制動器，並且需要設置載荷測量裝置。後者不但需要增加飛輪，並且還需增設換速裝置。上述制停方法的結構都較複雜，相應地增加了製造和維護成本。
發明內容
本發明的目的是提供一種永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置，解決了現有技術存在的同一制動力矩無法同時滿足空載和滿載工況下制停距離要求的問題，除保留永磁同步電機驅動具有的傳動平穩、效率高、噪音低等優點外，其與同類制動控制裝置相比，設計合理，結構簡單、緊湊，制動可靠，控制調節方便，通過自平衡式氣缸與外界大氣壓強的差值逐漸改變制動力矩，容易實現空載和滿載工況下同時滿足標準規定的制停距離與制動減速度的要求，顯著降低製造和維護成本。本發明所採用的技術方案是該永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置包括電磁製動器及分別組裝在制動盤外周的帶有壓縮彈簧和間瓦的制動臂，其技術要點是所述電磁製動器的固定座兩端分別與所述制動臂內側之間設置控制制動臂制動力矩的自平衡式氣缸，所述自平衡式氣缸的缸體通過聯接螺栓固定在所述制動臂的內側，所述自平衡式氣缸的活塞杆一端連接到所述固定座的端部，所述活塞杆的另一端通過所述壓縮彈簧和緊固件組裝在所述制動臂的外側。所述自平衡式氣缸的缸體設置與所述缸體內腔連通的吸氣孔節流閥和排氣孔電磁閥。本發明具有的優點及積極效果是由於該永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置是在不增加制動器，也不增加制動飛輪的前題下，僅在電磁製動器的固定座兩端分別與制動臂內側之間設置控制制動臂制動力矩的自平衡式氣缸，其與同類制動控制裝置相比，無需採用氣源，不需要載荷測量裝置，所以設計合理，結構簡單、緊湊，制動可靠，可以顯著降低製造和維護成本。它不僅保留永磁同步電機驅動具有的傳動平穩、效率高、噪音低等優點，解決了現有技術存在的同一制動力矩無法同時滿足空載和滿載工況下制停距離要求的問題，而且在制動過程中只利用自平衡式氣缸移動過程中內部壓強的變化，逐漸控制制動器壓縮彈簧對制動盤的作用力，便可實現制停自動扶梯標準規定的制動要求。因其採用永磁同步電機直接驅動自動扶梯，通過自平衡式氣缸與外界大氣壓強的差值逐漸改變制動力矩，壓緊制動盤，故控制調節方便，很容易實現空載和滿載工況下同時滿足標準規定的制停距離與制動減速度的要求，可以促進永磁同步電機直接驅動自動扶梯得到廣泛應用。
以下結合附圖對本發明作進一步描述。
圖1是本發明的一種結構示意圖； 圖2是圖1的A部放大結構示意圖； 圖3是自平衡式氣缸工作原理示意圖。圖中序號說明1自平衡式氣缸、2壓縮彈簧、3電磁製動器、4制動臂、5固定座、6 聯接螺栓、7排氣孔電磁閥、8吸氣孔節流閥、9缸體、10活塞杆、11制動盤。
具體實施例方式根據圖1 3詳細說明本發明的具體結構。該永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置包括電磁製動器3，分別組裝在制動盤11外周的帶有壓縮彈簧2和間瓦的制動臂4，自平衡式氣缸1等件。其中電磁製動器3的固定座5的兩端分別與制動臂4內側之間設置控制制動臂4制動力矩的自平衡式氣缸1。自平衡式氣缸1的缸體9通過聯接螺栓6固定在制動臂4的內側。自平衡式氣缸1的活塞杆10 —端連接到固定座5的端部，活塞杆10的另一端通過壓縮彈簧2和緊固件組裝在制動臂4的外側。為了實現自平衡式氣缸1在移動過程中對內部壓強的自動控制，自平衡式氣缸1的缸體9設置與其內腔連通的吸氣孔節流閥8和排氣孔電磁閥7。
自平衡式氣缸1的工作原理如下當自動扶梯啟動運行時，電磁製動器3得電，克服壓縮彈簧2的彈簧力，帶動自平衡式氣缸1的缸體9沿軸向運動，並使閘瓦離開制動盤 11。此時缸體9的排氣孔電磁閥7得電，將排氣孔打開，使自平衡式氣缸1處於排氣狀態， 因自平衡式氣缸1的缸體9的內外壓強一致，故缸體9的移動阻力可忽略不計，自動扶梯正常運行。當自動扶梯停止運行時，電磁製動器3失電，此時缸體9的排氣孔電磁閥7也隨之失電，將排氣孔關閉，制動臂4在壓縮彈簧2的作用下，帶動自平衡式氣缸1的缸體9沿軸向運動，使自平衡式氣缸1處於吸氣狀態，由於此時排氣孔電磁閥7關閉，自平衡式氣缸1 的缸體9內基本處於真空狀態，故在制動臂4的閘瓦壓住制動輪11初期，自平衡式氣缸1 抵消了一部分壓縮彈簧2的作用力，自平衡式氣缸1的缸體9通過吸氣孔節流閥8繼續吸氣，直到自平衡式氣缸1的缸體9內外壓強一致，自平衡式氣缸1對壓縮彈簧2的作用力減至零，制動力矩達到最大，制動自動扶梯。因對於不同提升高度的自動扶梯，僅通過調節吸氣孔節流閥8，調節進氣孔的大小，即可在制停過程中實現對制動力矩的控制，因此，調節方便，很容易實現空載和滿載工況下同時滿足標準規定的制停距離與制動減速度的要求。
權利要求
1.一種永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置，包括電磁製動器及分別組裝在制動盤外周的帶有壓縮彈簧和間瓦的制動臂，其特徵在於所述電磁製動器的固定座兩端分別與所述制動臂內側之間設置控制制動臂制動力矩的自平衡式氣缸，所述自平衡式氣缸的缸體通過聯接螺栓固定在所述制動臂的內側，所述自平衡式氣缸的活塞杆一端連接到所述固定座的端部，所述活塞杆的另一端通過所述壓縮彈簧和緊固件組裝在所述制動臂的外側。
2.根據權利要求書1所述的永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置，其特徵在於所述自平衡式氣缸的缸體設置與所述缸體內腔連通的吸氣孔節流閥和排氣孔電磁閥。
全文摘要
一種永磁同步電機直接驅動自動扶梯的制動控制裝置，解決了現有技術存在的同一制動力矩無法同時滿足空載和滿載工況下制停距離要求的問題，包括電磁製動器及分別組裝在制動盤外周的帶有壓縮彈簧和閘瓦的制動臂，其技術要點是電磁製動器的固定座兩端分別與制動臂內側之間設置控制制動臂制動力矩的自平衡式氣缸，缸體通過聯接螺栓固定在制動臂的內側，活塞杆一端連接到固定座的端部，另一端通過壓縮彈簧和緊固件組裝在制動臂的外側。其與同類制動控制裝置相比，設計合理，結構簡單、緊湊，制動可靠，控制調節方便，容易實現空載和滿載工況下同時滿足標準規定的制停距離與制動減速度的要求，顯著降低製造和維護成本。
文檔編號B66B25/00GK102198909SQ20111004655
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者於鳳軍, 李振才, 王巖卿 申請人:瀋陽博林特電梯股份有限公司