一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法

1.本发明涉及铰链式制动执行机构领域，特别涉及一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法。


背景技术：

2.制动器是具有使运动部件(或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。
3.现有技术中，制动器的执行机构往往都是直接对运动部件进行定量的减速，不便控制减速程度，紧急制动时效果差，不能实现不同的制动蹄动作进程，传统的液压、气压制动能量传递路线较长，能量转换次数较多。
4.因此，发明一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构，包括制动鼓，所述制动鼓的内部中间位置设置有双轴伸电机，所述双轴伸电机的上端和下端分别传动连接有电机第二轴伸、电机第一轴伸，所述电机第二轴伸和电机第一轴伸同轴分布，所述电机第二轴伸上设置有第二滑块，电机第一轴伸上设置有第一滑块，所述电机第二轴伸和第二滑块之间通过螺纹配合连接，所述电机第一轴伸和第一滑块之间通过螺纹配合连接，所述第二滑块、第一滑块相互靠近的一端设置有第一滑块销轴，第二滑块、第一滑块相互远离的一端均设置有第二滑块销轴，所述第一滑块销轴上铰接有第一连杆，第二滑块销轴上铰接有第二连杆，所述制动鼓中设置有用于引导第一连杆、第二连杆的引导组件，所述第一连杆远离第一滑块销轴的一端活动铰接有与制动鼓内壁对应的第一制动蹄，所述第二连杆远离第二滑块销轴的一端活动铰接有与制动鼓内壁对应的第二制动蹄。
7.优选的，所述第一连杆、第二连杆相对于电机第二轴伸的两侧对称，第一连杆、第二连杆在电机第二轴伸的两侧各设置有一组，第一连杆、第二连杆在电机第一轴伸的两侧也各设置有一组。
8.需要说明的是，本装置缩短车辆制动所需能量的转换路径，减少能量转换次数，提升系统效率能力转换路径：电能至机械能。
9.优选的，所述第一制动蹄和第二制动蹄均呈弧形板状结构，所述第一制动蹄对应
在制动鼓的内壁位置。
10.进一步的，输出制动信号对制动鼓进行制动，踩下制动踏板，输出制动信号，驱动双轴伸电机转动，电机第一轴伸、电机第二轴伸布置有旋转螺纹，第一滑块、第二滑块内布置有螺纹，双轴伸电机转动时通过螺纹连接分别带动第一滑块向上移动、带动第二滑块向下移动，第一滑块向上移动时带动第一连杆，在第一摆动滑块引导下，第一连杆推动第一制动蹄靠近制动鼓，同时带动第二连杆，在第二摆动滑块引导下，第二连杆推动第二制动蹄靠近制动鼓，完成对制动鼓的制动操作。
11.优选的，所述引导组件包括第一摆动滑块和第二摆动滑块，所述第一摆动滑块上端通过第一摆动滑块销轴铰接，所述第一摆动滑块滑动设置于第一连杆上，且第一摆动滑块位于第一连杆远离第一滑块销轴的一端。
12.具体的，本装置根据铰链滑块机构长度调整，实现制动踏板小开度时，第一连杆优先动作，带动第一制动蹄先接触制动鼓并制动，在紧急制动时，制动踏板大开度，双轴伸电机快速旋转，第一连杆、第二连杆进程加快，第一制动蹄先接触制动鼓，第二制动蹄再动作接触，接触面积增加，摩擦力增加，实现快速制动及制动可靠。
13.优选的，所述第二摆动滑块的上端通过第二摆动滑块销轴铰接，第二摆动滑块滑动设置于第二连杆上，且第二摆动滑块位于第二连杆远离第二滑块销轴的一端。
14.其中，制动踏板小开度，第一制动蹄执行制动。
15.优选的，所述双轴伸电机的两侧均固定设置有固定基板，固定基板上设置有电机固定螺栓。
16.具体的，制动踏板大开度，第一制动蹄执行制动，同时第二制动蹄快速响应动作制动，接触面积快速增加，实现紧急制动。
17.优选的，所述制动鼓的一侧设置有支撑支架，所述支撑支架呈圆板状结构，支撑支架与制动鼓之间分离，且支撑支架固定在制动鼓外部的固定式壳体上。
18.使用时，支撑支架固定在制动鼓外的固定式壳体上，现有技术中通常称支撑支架为制动底板。
19.优选的，所述电机固定螺栓固定在支撑支架上，所述第一摆动滑块销轴和第二摆动滑块销轴均铰接在支撑支架上。
20.进一步的，电机固定螺栓固定在支撑支架上，方便实现双轴伸电机的定位和拆装，使用方便，而第一摆动滑块、第二摆动滑块的端部分别通过第一摆动滑块销轴、第二摆动滑块销轴铰接定位在支撑支架上，使得第一摆动滑块和第二摆动滑块分别对第一连杆、第二连杆进行引导时不会出现过度偏移的现象，也可避免第一摆动滑块、第二摆动滑块固定套设在第一连杆、第二连杆上而不能实现引导作用的现象。
21.优选的，所述制动鼓呈环形壳体结构，所述制动鼓与第二制动蹄、第一制动蹄之间设置有间隙。
22.装置中，制动鼓与第二制动蹄、第一制动蹄之间设置有间隙，方便第二制动蹄、第一制动蹄对制动鼓制动时进行不同的制动进程，便于根据实际情况合理进行制动使用。
23.本发明还公开了一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构的使用方法，适用于如上所述的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构，包括以下步骤：
24.s1：输出制动信号对制动鼓进行制动，踩下制动踏板，输出制动信号，驱动双轴伸
电机转动，电机第一轴伸、电机第二轴伸布置有旋转螺纹，第一滑块、第二滑块内布置有螺纹，双轴伸电机转动时通过螺纹连接分别带动第一滑块向上移动、带动第二滑块向下移动，第一滑块向上移动时带动第一连杆，在第一摆动滑块引导下，第一连杆推动第一制动蹄靠近制动鼓，同时带动第二连杆，在第二摆动滑块引导下，第二连杆推动第二制动蹄靠近制动鼓，完成对制动鼓的制动操作；
25.s2：制动踏板小开度，第一制动蹄执行制动；
26.s3：制动踏板大开度，第一制动蹄执行制动，同时第二制动蹄快速响应动作制动，接触面积快速增加，实现紧急制动。
27.根据制动踏板开度，调整输出信号，控制双轴伸电机旋转速度，进一步控制第一滑块、第二滑块移动速度，进一步调节第一制动蹄，第二制动蹄动作进程，实现不同踏板开度实现不同制动蹄动作进程。
28.本发明的技术效果和优点：
29.1、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，包括制动鼓，所述制动鼓的内部中间位置设置有双轴伸电机，所述双轴伸电机的上端和下端分别传动连接有电机第二轴伸、电机第一轴伸，所述电机第二轴伸和电机第一轴伸同轴分布，本装置缩短车辆制动所需能量的转换路径，减少能量转换次数，提升系统效率能力转换路径：电能至机械能；
30.2、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，输出制动信号对制动鼓进行制动，踩下制动踏板，输出制动信号，驱动双轴伸电机转动，电机第一轴伸、电机第二轴伸布置有旋转螺纹，第一滑块、第二滑块内布置有螺纹，双轴伸电机转动时通过螺纹连接分别带动第一滑块向上移动、带动第二滑块向下移动，第一滑块向上移动时带动第一连杆，在第一摆动滑块引导下，第一连杆推动第一制动蹄靠近制动鼓，同时带动第二连杆，在第二摆动滑块引导下，第二连杆推动第二制动蹄靠近制动鼓，完成对制动鼓的制动操作；
31.3、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，本装置根据铰链滑块机构长度调整，实现制动踏板小开度时，第一连杆优先动作，带动第一制动蹄先接触制动鼓并制动，在紧急制动时，制动踏板大开度，双轴伸电机快速旋转，第一连杆、第二连杆进程加快，第一制动蹄先接触制动鼓，第二制动蹄再动作接触，接触面积增加，摩擦力增加，实现快速制动及制动可靠；
32.4、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，制动踏板小开度，第一制动蹄执行制动；
33.5、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，制动踏板大开度，第一制动蹄执行制动，同时第二制动蹄快速响应动作制动，接触面积快速增加，实现紧急制动；
34.6、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，电机固定螺栓固定在支撑支架上，方便实现双轴伸电机的定位和拆装，使用方便，而第一摆动滑块、第二摆动滑块的端部分别通过第一摆动滑块销轴、第二摆动滑块销轴铰接定位在支撑支架上，使得第一摆动滑块和第二摆动滑块分别对第一连杆、第二连杆进行引导时不会出现过度偏移的现象，也可避免第一摆动滑块、第二摆动滑块固定套设在第一连杆、第二连杆上而
不能实现引导作用的现象；
35.7、本发明的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构及其使用方法，根据制动踏板开度，调整输出信号，控制双轴伸电机旋转速度，进一步控制第一滑块、第二滑块移动速度，进一步调节第一制动蹄，第二制动蹄动作进程，实现不同踏板开度实现不同制动蹄动作进程。
附图说明
36.图1为本发明结构示意图。
37.图2为本发明制动系统结构示意图。
38.图中：电机第一轴伸1、制动鼓2、第二制动蹄3、第一制动蹄4、第一连杆5、第二连杆6、第二滑块7、电机第二轴伸8、第二滑块销轴9、第一滑块销轴10、双轴伸电机11、支撑支架12、第一摆动滑块销轴13、第一摆动滑块14、第二摆动滑块销轴15、第二摆动滑块16、电机固定螺栓17、第一滑块18。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明提供了如图1-2所示的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构，包括制动鼓2，制动鼓2的内部中间位置设置有双轴伸电机11，双轴伸电机11的上端和下端分别传动连接有电机第二轴伸8、电机第一轴伸1，电机第二轴伸8和电机第一轴伸1同轴分布，电机第二轴伸8上设置有第二滑块7，电机第一轴伸1上设置有第一滑块18，电机第二轴伸8和第二滑块7之间通过螺纹配合连接，电机第一轴伸1和第一滑块18之间通过螺纹配合连接，第二滑块7、第一滑块18相互靠近的一端设置有第一滑块销轴10，第二滑块7、第一滑块18相互远离的一端均设置有第二滑块销轴9，第一滑块销轴10上铰接有第一连杆5，第二滑块销轴9上铰接有第二连杆6，制动鼓2中设置有用于引导第一连杆5、第二连杆6的引导组件，第一连杆5远离第一滑块销轴10的一端活动铰接有与制动鼓2内壁对应的第一制动蹄4，第二连杆6远离第二滑块销轴9的一端活动铰接有与制动鼓2内壁对应的第二制动蹄3。
41.第一连杆5、第二连杆6相对于电机第二轴伸8的两侧对称，第一连杆5、第二连杆6在电机第二轴伸8的两侧各设置有一组，第一连杆5、第二连杆6在电机第一轴伸1的两侧也各设置有一组。
42.需要说明的是，本装置缩短车辆制动所需能量的转换路径，减少能量转换次数，提升系统效率能力转换路径：电能至机械能。
43.第一制动蹄4和第二制动蹄3均呈弧形板状结构，第一制动蹄4对应在制动鼓2的内壁位置。
44.进一步的，输出制动信号对制动鼓2进行制动，踩下制动踏板，输出制动信号，驱动双轴伸电机11转动，电机第一轴伸1、电机第二轴伸8布置有旋转螺纹，第一滑块18、第二滑块7内布置有螺纹，双轴伸电机11转动时通过螺纹连接分别带动第一滑块18向上移动、带动
第二滑块7向下移动，第一滑块18向上移动时带动第一连杆5，在第一摆动滑块14引导下，第一连杆5推动第一制动蹄4靠近制动鼓2，同时带动第二连杆6，在第二摆动滑块16引导下，第二连杆6推动第二制动蹄3靠近制动鼓2，完成对制动鼓2的制动操作。
45.引导组件包括第一摆动滑块14和第二摆动滑块16，第一摆动滑块14上端通过第一摆动滑块销轴13铰接，第一摆动滑块14滑动设置于第一连杆5上，且第一摆动滑块14位于第一连杆5远离第一滑块销轴10的一端。
46.具体的，本装置根据铰链滑块机构长度调整，实现制动踏板小开度时，第一连杆5优先动作，带动第一制动蹄4先接触制动鼓2并制动，在紧急制动时，制动踏板大开度，双轴伸电机11快速旋转，第一连杆5、第二连杆6进程加快，第一制动蹄4先接触制动鼓，第二制动蹄3再动作接触，接触面积增加，摩擦力增加，实现快速制动及制动可靠。
47.第二摆动滑块16的上端通过第二摆动滑块销轴15铰接，第二摆动滑块16滑动设置于第二连杆6上，且第二摆动滑块16位于第二连杆6远离第二滑块销轴9的一端。
48.其中，制动踏板小开度，第一制动蹄4执行制动。
49.双轴伸电机11的两侧均固定设置有固定基板，固定基板上设置有电机固定螺栓17。
50.具体的，制动踏板大开度，第一制动蹄4执行制动，同时第二制动蹄3快速响应动作制动，接触面积快速增加，实现紧急制动。
51.制动鼓2的一侧设置有支撑支架12，支撑支架12呈圆板状结构，支撑支架12与制动鼓2之间分离，且支撑支架12固定在制动鼓2外部的固定式壳体上。
52.使用时，支撑支架12固定在制动鼓2外的固定式壳体上，现有技术中通常称支撑支架12为制动底板。
53.电机固定螺栓17固定在支撑支架12上，第一摆动滑块销轴13和第二摆动滑块销轴15均铰接在支撑支架12上。
54.进一步的，电机固定螺栓17固定在支撑支架12上，方便实现双轴伸电机11的定位和拆装，使用方便，而第一摆动滑块14、第二摆动滑块16的端部分别通过第一摆动滑块销轴13、第二摆动滑块销轴15铰接定位在支撑支架12上，使得第一摆动滑块14和第二摆动滑块16分别对第一连杆5、第二连杆6进行引导时不会出现过度偏移的现象，也可避免第一摆动滑块14、第二摆动滑块16固定套设在第一连杆5、第二连杆6上而不能实现引导作用的现象。
55.制动鼓2呈环形壳体结构，制动鼓2与第二制动蹄3、第一制动蹄4之间设置有间隙。
56.装置中，制动鼓2与第二制动蹄3、第一制动蹄4之间设置有间隙，方便第二制动蹄3、第一制动蹄4对制动鼓2制动时进行不同的制动进程，便于根据实际情况合理进行制动使用。
57.本发明还公开了一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构的使用方法，适用于如上的一种基于双轴伸电机的铰链式制动执行机构，包括以下步骤：
58.s1：输出制动信号对制动鼓2进行制动，踩下制动踏板，输出制动信号，驱动双轴伸电机11转动，电机第一轴伸1、电机第二轴伸8布置有旋转螺纹，第一滑块18、第二滑块7内布置有螺纹，双轴伸电机11转动时通过螺纹连接分别带动第一滑块18向上移动、带动第二滑块7向下移动，第一滑块18向上移动时带动第一连杆5，在第一摆动滑块14引导下，第一连杆5推动第一制动蹄4靠近制动鼓2，同时带动第二连杆6，在第二摆动滑块16引导下，第二连杆
6推动第二制动蹄3靠近制动鼓2，完成对制动鼓2的制动操作；
59.s2：制动踏板小开度，第一制动蹄4执行制动；
60.s3：制动踏板大开度，第一制动蹄4执行制动，同时第二制动蹄3快速响应动作制动，接触面积快速增加，实现紧急制动。
61.根据制动踏板开度，调整输出信号，控制双轴伸电机11旋转速度，进一步控制第一滑块18、第二滑块7移动速度，进一步调节第一制动蹄4，第二制动蹄3动作进程，实现不同踏板开度实现不同制动蹄动作进程。
62.设备中，第一滑块18、第二滑块7内设置有分别于第一滑块销轴10、第二滑块销轴9匹配的螺纹(图中未示出)，第一滑块销轴10、第二滑块销轴9布置在相应的滑块上，电机轴伸(电机第一轴伸1、电机第二轴伸8)旋转时带动滑块(第一滑块18、第二滑块7)移动，滑块移动再带动连杆(第一连杆5、第二连杆6)运动。
63.相对于传统的液压气压制动，管路布置空间大，能量传递路径较长，发明机构可以有效缩短能量传递路径、减小布置空间，减轻总的装备质量。
64.工作原理：本装置缩短车辆制动所需能量的转换路径，减少能量转换次数，提升系统效率能力转换路径：电能至机械能；
65.输出制动信号对制动鼓2进行制动，踩下制动踏板，输出制动信号，驱动双轴伸电机11转动，电机第一轴伸1、电机第二轴伸8布置有旋转螺纹，第一滑块18、第二滑块7内布置有螺纹，双轴伸电机11转动时通过螺纹连接分别带动第一滑块18向上移动、带动第二滑块7向下移动，第一滑块18向上移动时带动第一连杆5，在第一摆动滑块14引导下，第一连杆5推动第一制动蹄4靠近制动鼓2，同时带动第二连杆6，在第二摆动滑块16引导下，第二连杆6推动第二制动蹄3靠近制动鼓2，完成对制动鼓2的制动操作；
66.本装置根据铰链滑块机构长度调整，实现制动踏板小开度时，第一连杆5优先动作，带动第一制动蹄4先接触制动鼓2并制动，在紧急制动时，制动踏板大开度，双轴伸电机11快速旋转，第一连杆5、第二连杆6进程加快，第一制动蹄4先接触制动鼓，第二制动蹄3再动作接触，接触面积增加，摩擦力增加，实现快速制动及制动可靠；
67.制动踏板小开度，第一制动蹄4执行制动，制动踏板大开度，第一制动蹄4执行制动，同时第二制动蹄3快速响应动作制动，接触面积快速增加，实现紧急制动，电机固定螺栓17固定在支撑支架12上，方便实现双轴伸电机11的定位和拆装，使用方便，而第一摆动滑块14、第二摆动滑块16的端部分别通过第一摆动滑块销轴13、第二摆动滑块销轴15铰接定位在支撑支架12上，使得第一摆动滑块14和第二摆动滑块16分别对第一连杆5、第二连杆6进行引导时不会出现过度偏移的现象，也可避免第一摆动滑块14、第二摆动滑块16固定套设在第一连杆5、第二连杆6上而不能实现引导作用的现象；
68.制动鼓2与第二制动蹄3、第一制动蹄4之间设置有间隙，方便第二制动蹄3、第一制动蹄4对制动鼓2制动时进行不同的制动进程，便于根据实际情况合理进行制动使用；根据制动踏板开度，调整输出信号，控制双轴伸电机11旋转速度，进一步控制第一滑块18、第二滑块7移动速度，进一步调节第一制动蹄4，第二制动蹄3动作进程，实现不同踏板开度实现不同制动蹄动作进程。