一种基于串联磁致伸缩的间隙自调节制动器及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112709770A(43)申请公布日2021.04.27(21)申请号202011535525.7(22)申请日2020.12.23(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人王展王春燕刘晓强赵万忠吴刚朱耀鎏于博洋张自宇王一松(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.F16D65/14(2006.01)F16D65/38(2006.01)F16D121/28(2012.01)F16D127/06(2012.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于串联磁致伸缩的间隙自调节制动器及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于串联磁致伸缩的间隙自调节制动器及其控制方法，包括：制动执行装置、间隙自调节装置、制动力驱动装置和自锁装置；在制动发生阶段，自锁块在驱动弹簧的作用下受到向下压力，并利用自锁块与传动块之间的啮合自锁避免自锁块受压上滑、传动块受压右滑；在制动结束阶段，电流通过第三励磁线圈产生磁场，铁芯在磁场的作用下产生磁性，实现对自锁块的吸附，完成对自锁结构的解锁；从而使得右制动器摩擦片在第一磁致伸缩杆的带动下向右移动。本发明取消了电机在制动过程中的应用，避免了电机出现堵转的现象。CN112709770ACN112709770A权利要求书1/2页1.一种基于串联磁致伸缩材料的间隙自调节制动器，其特征在于，包括：制动执行装置、间隙自调节装置、制动力驱动装置和自锁装置；所述制动执行装置包括：制动器壳体、左制动衬块、右制动衬块、左制动器摩擦片、右制动器摩擦片、制动导块、导轨、导轨弹簧和制动盘；所述左制动摩擦片与左制动衬块、右制动摩擦片与右制动衬块固定连接；所述左制动衬块与制动器壳体固定连接；所述右制动衬块与制动导块固定连接；所述制动导块与制动器壳体间隙配合，制动导块受压时，沿水平方向滑动；所述制动盘与左制动器摩擦片、右制动器摩擦片间设有制动间隙，当制动导块受压，在制动器壳体内沿水平方向给右制动器摩擦片施加压力，右制动器摩擦片压紧制动盘，驱动制动器壳体沿导轨带动左制动衬块和左制动摩擦片压紧制动盘，从而实现制动盘的制动；所述制动器壳体与导轨间隙配合，制动器壳体受压时，沿水平方向向右滑动；所述导轨弹簧安装至导轨上；所述间隙自调装置包括：压力传感器、第一磁致伸缩杆、第一励磁线圈和第一隔磁罩；所述压力传感器与制动器壳体固定连接；所述第一磁致伸缩杆与压力传感器固定连接；所述第一励磁线圈缠绕于第一磁致伸缩杆上；所述第一隔磁罩设于制动器壳体内部，内部包裹第一励磁线圈；所述制动力驱动装置包括：第二励磁线圈、第二磁致伸缩杆、第二隔磁罩；所述第二励磁线圈缠绕于第二磁致伸缩杆上；所述第二磁致伸缩杆的一端与制动导块固定连接；所述第二隔磁罩与制动器壳体固定连接；所述第二励磁线圈与第二磁致伸缩杆安装至第二隔磁罩内部；所述自锁装置包括：电磁铁、驱动弹簧、自锁块、传动块和第三隔磁罩；所述电磁铁包括：第三励磁线圈和铁芯；所述第三隔磁罩设于制动器壳体内部；所述铁芯与第三励磁线圈安装在第三隔磁罩内；所述第三励磁线圈缠绕至铁芯上；所述铁芯的一端与制动器壳体固定连接；所述传动块分别与第一磁致伸缩杆、第二磁致伸缩杆固定连接；所述传动块与制动器壳体间隙配合，传动块可在制动器壳体内沿水平方向滑动；所述驱动弹簧的两端分别与铁芯、自锁块固定连接所述自锁块与传动块啮合连接，通过两者间自锁来限制制动过程中传动块的反向位移。2.根据权利要求1所述的基于串联磁致伸缩材料的间隙自调节制动器，其特征在于，所述自锁块、传动块均呈楔形设计，所述传动块上部开有楔形槽，自锁块的一端设于楔形槽内，二者配合后使得传动块在制动过程中水平方向反向自锁。3.根据权利要求2所述的基于串联磁致伸缩材料的间隙自调节制动器，其特征在于，所述自锁块与传动块上楔形槽与垂直面夹角小于摩擦角。4.根据权利要求1所述的基于串联磁致伸缩材料的间隙自调节制动器，其特征在于，所述自锁块、传动块均呈锯齿设计，二者间通过锯齿配合；使得传动块在制动过程中水平方向反向自锁。5.根据权利要求1所述的基于串联磁致伸缩材料的间隙自调节制动器，其特征在于，所述间隙自调节装置在制动发生阶段，导通第一励磁线圈内电流，产生磁场，使得第一磁致伸缩杆伸长，以实现制动间隙的消除；在制动结束阶段，断开第一励磁线圈内电流，第一磁致伸缩杆恢复原长带动传动块回位，带动右摩擦片回位。6.根据权利要求1所述的基于串联磁致伸缩材料的间隙自调节制动器，其特征在于，所2CN112709770A权利要求书2/2页述电磁铁在电流的作用产生磁性；在制动发生阶段，自锁块在驱动弹簧的作用下受到向下压力，并利用自锁块与传