简易电机电子刹车启动装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械制动系统的技术领域，尤其涉及一种能在恶劣环境中更好适用的简易电机电子刹车启动装置。


背景技术：

2.随着国家的发展，机械化、智能化渐渐变成了各个行业的发展方向，但是很多恶劣环境如：矿山井下、沙漠地区等扬尘环境，雨林地区、强降雨地区、水源附近等潮湿环境，对机械使用材料的要求很高，灰尘沙砾会进入设备缝隙使机械功能受限，潮湿环境会使机械金属部件腐蚀。尤其是电机的刹车与启动组件，如果受到灰尘与或水的影响不及时清理会严重影响设备的运转。
3.为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种简易电机电子刹车启动装置，以克服上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种简易电机电子刹车启动装置，其结构简单，操作方便，提供少维护的电子与机械结构协同工作的刹车与启动的方式，可以在刹车操作端进入灰尘、发生轻微锈蚀的情况下依然具有可操作性与不易失效性，可以在需要维护之前提供完整可靠的刹车与启动功能，并具有一定的自清理能力，增加在恶劣环境下的可靠性。
5.为实现上述目的，本实用新型公开了一种简易电机电子刹车启动装置，包括刹车手动操作机构、启动开关和电机端刹车装置，所述启动开关连接至刹车手动操作机构以提供启动信号，所述刹车手动操作机构通过机械刹车线连接至电机端刹车装置来进行刹车，其特征在于：
6.所述电机端刹车装置包含电机、连接电机的转动飞轮以及刹车组件，所述刹车组件连接于机械刹车线以对转动飞轮进行刹车，所述刹车手动操作机构包含基座、连接机械刹车线的压柄、固定轴、扭转弹簧、活动压杆以及压力传感器，所述固定轴固定于基座上，所述压柄和活动压杆可旋转的套接于固定轴，所述活动压杆和压柄之间设有扭转弹簧以提供活动压杆和压柄的弹性联动操作，所述压力传感器位于活动压杆自由端的下方，所述基座内设有电控仓以及电控弹性组件，所述电控仓内设有控制单元以及撞杆电机，所述电控弹性组件内设有连接于撞杆电机的撞杆，所述撞杆设置于活动压杆或压柄的下方，所述撞杆的下端还设有撞杆弹簧。
7.其中：所述控制单元连接至启动开关以接收启动信号，所述控制单元连接于撞杆电机来提供撞杆信号，所述控制单元还通过一信号线连接至压力传感器来接收压力信号，所述控制单元还通过另一信号线连接至电机来提供启停信号。
8.其中：所述撞杆的顶部设有强力磁铁以提供吸附作用。
9.其中：压柄设有一延伸部，所述撞杆位于延伸部下方。
10.其中：所述撞杆位于活动压杆的中部下方。
11.其中：所述电机通过传动轴连接至转动飞轮，
12.其中：所述电机连接有固定支架，所述刹车组件包含位于转动飞轮两侧的固定刹车片和活动刹车片。
13.其中：所述活动刹车片和固定刹车片之间设有刹车控制弹簧，所述活动刹车片连接于机械刹车线从而能向内移动来进行转动飞轮的刹车。
14.通过上述内容可知，本实用新型的简易电机电子刹车启动装置具有如下效果：
15.1、增加了电子、机械双重保险，可靠性高且具有刹车后的自归位系统，减少了手动操作机构在被轻微阻塞情况下整个系统失效的风险。
16.2、刹车过程更加安全、稳定进行，安全性能更好。
17.3、进入灰尘或轻微锈蚀的情况，由于灰尘与锈蚀点容易将压柄卡住，而本技术通过撞杆的结构可以在压柄轻微锈蚀或少量灰尘卡住时将压柄撞开，有效避免卡住的问题，进一步延长系统的维护周期，提高使用效果。
18.本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
19.图1显示了本实用新型的简易电机电子刹车启动装置中刹车手动操作机构第一实施例的结构示意图。
20.图2显示了本实用新型的刹车操作系统结构第二实施例的结构示意图。
21.图3显示了本实用新型的刹车电机端结构示意图。
22.图4显示了本实用新型的整体结构示意图。
23.图5显示了本实用新型的后置撞杆的结构示意图。
24.图6显示了本实用新型的前置撞杆的结构示意图。
25.图7a至图7d显示了本实用新型撞杆结构的工作流程示意图。
26.附图标记：
27.1-压柄、2-机械刹车线、3-信号线、4-扭转弹簧、5-固定轴、6
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活动压杆、7-压力感应器、8-电控仓、9-撞杆弹簧、10-基座、11-撞杆、 12-强磁铁、13-电机、14-刹车组件、15-固定支架、16-信号线、17
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刹车控制弹簧、18-固定刹车片、19-活动刹车片、20-传动轴、21-转动飞轮、22-刹车手动操作机构、23-启动开关、24-电机端刹车机构、 25-滑块、26-传动连杆、27-连杆转动轴、28-撞杆限位块、29-防水防尘胶圈、30-铜柱弹簧、31-伸缩限位铜柱、32-推杆、33-固定滑轨。
具体实施方式
28.参见图1和至图4，显示了本实用新型的简易电机电子刹车启动装置。
29.如图4所示，所述简易电机电子刹车启动装置包括刹车手动操作机构22、启动开关23和电机端刹车装置24，所述启动开关23连接至刹车手动操作机构22以提供启动信号，所述刹车手动操作机构22 通过机械刹车线2连接至电机端刹车装置24来进行刹车，所述电机端刹车装置24包含电机13、连接电机13的转动飞轮21以及刹车组件，所述电机13通过传动轴20连接至转动飞轮21，所述刹车组件连接于机械刹车线2以对转动飞轮21进行刹车，所述
电机13连接有固定支架15，所述刹车组件14包含位于转动飞轮21两侧的固定刹车片18和活动刹车片19，所述活动刹车片19和固定刹车片18之间设有刹车控制弹簧17，所述活动刹车片19连接于机械刹车线2从而能向内移动来进行转动飞轮21的刹车，如图1所示，所述刹车手动操作机构22的其中一个实施例中，其包含基座10、连接机械刹车线 2的压柄1、固定轴5、扭转弹簧4、活动压杆6以及压力传感器7，所述固定轴5固定于基座10上，所述压柄1和活动压杆6可旋转的套接于固定轴5，所述活动压杆6和压柄1之间设有扭转弹簧4以提供活动压杆6和压柄的弹性联动操作，所述压力传感器7固定于基座 10上且位于活动压杆6自由端的下方，所述基座10内设有电控仓8 以及电控弹性组件，所述电控仓8内设有控制单元以及撞杆电机，所述电控弹性组件内设有连接于撞杆电机的撞杆11，所述撞杆11设置于活动压杆6或压柄1的下方，所述撞杆11的下端还设有撞杆弹簧 9，所述控制单元连接至启动开关23以接收启动信号，所述控制单元连接于撞杆电机来提供撞杆信号，所述控制单元还通过一信号线3连接至压力传感器7来接收压力信号，所述控制单元还通过另一信号线 16连接至电机13来提供启停信号。
30.其中，所述撞杆11的顶部设有强力磁铁12以提供吸附作用。
31.其中，在图1的第一实施例中，压柄1设有一延伸部，所述撞杆 11位于延伸部下方，在图2的第二实施例中，所述撞杆11位于活动压杆6的中部下方。
32.其中，参见图5，显示了本实用新型中的后置撞杆的结构示意图，所述电控仓8内设有通过电机驱动进行上下滑动的滑块25，所述滑块25可沿固定滑轨33进行滑动，所述滑块25的一侧设有朝向撞杆 11延伸的推杆32，所述电机13可通过连杆传动轴27和传动连杆26 连接至滑块25，所述连杆传动轴27的旋转端连接至电机的输出轴，自由端连接至传动连杆26的后端，所述传动连杆26的前端枢转连接至滑块25，以提供驱动，所述撞杆弹簧9的一端抵靠于电控仓8内壁，另一端抵靠于撞杆11，所述撞杆11的一横向凹槽内设有可横向伸缩以被推杆32推动或脱离推杆32的伸缩限位铜柱31，所述伸缩限位铜柱31上套设有铜柱弹簧30以进行伸缩操作，所述伸缩限位铜柱31的前端为楔面，所述电控仓8内设有撞杆限位块28，且所述撞杆限位块28设有与伸缩限位铜柱31的楔面相配合的斜面。
33.其中，所述撞杆11为一凸型结构，前端伸出电控仓8。
34.其中，参见图6，显示了本实用新型中的前置撞杆的结构示意图，其结构与图5的类似，区别在于撞杆11为u形结构，以从电控仓8 的另一方向伸出，其前端设有强磁铁12。
35.参见图7a、7b、7c和7d，本实用新型的撞杆在运转情况下工作流程如下：
36.1.撞杆后置的情况，按下启动开关23，控制单元输出电机供电信号，同时电控舱8内连杆转动轴27开始转动，通过传动杆26向下拉动滑块25通过推杆32推动伸缩限位铜柱31带动撞杆11压缩撞杆弹簧9，待伸缩限位铜柱31与撞杆限位块28接触，伸缩限位铜柱31 沿撞杆限位块28斜面向内移动压缩铜柱弹簧30，推杆32继续推动至无法接触伸缩限位铜柱31，撞杆弹簧9储存的压力释放，撞杆撞向活动压杆6。
37.2，随着转动轴27继续转动，传动杆26向反方向推动滑块25，推杆32接触伸缩限位铜柱31斜面时将伸缩限位铜柱31压缩，不会推动伸缩限位铜柱31，最终恢复初始状态。
38.3，撞杆前置情况，撞杆内部机构运转工作流程与撞杆后置情况相同，区别在于整个撞杆机构反向安装，撞杆11为u字形，由强磁铁12向下拉压柄。
39.由此，本实用新型图1的第一实施例在具体运行时的工作流程如下：
40.1、按下启动开关23，控制单元输出电机的供电信号，撞杆11 机构开始工作，撞杆11顶部的强力磁铁12带动压柄1，防止压柄1 被卡住，活动压杆6施加在压力感应器7上的压力达到最小，使压柄 1没有完全归位时控制单元发送的持续切断电力供应信号停止发送 (其中当活动压杆施加在压力感应器上的大力大于设定值(即压柄被压下后对压力感应器施加的压力会比压柄未被压下时大)，即会发送持续切断电力供应信号，防止刹车时启动电机导致电机烧毁)，电机 13通电启动，
41.3、撞杆11解锁且撞杆弹簧9松弛后，撞杆电机启动，再次压缩撞杆弹簧9压缩并锁死撞杆11，待下一次按动启动开关23后再次解锁并重复该过程。
42.4、需要刹车时，刹车手动操作机构22动作，套在固定轴5上的扭转弹簧4压缩，压力感应器7将活动压杆6的压力信号反馈给控制单元，控制单元发出持续信号切断电机13的电力供应，在持续信号发出期间，即使触发启动开关23电机13也不会启动，机械刹车线2 绷紧，将固定刹车片18与活动刹车片19拉紧，通过摩擦力将飞轮 21转速降低，由于已切断电机13供电，刹车过程可以安全、稳定进行。
43.若需要重新启动电机则重复步骤(3)，切断电源后。
44.本实用新型图2的第一实施例在具体运行时的工作流程如下：
45.1、按下启动开关23，控制单元输出电机供电信号，撞杆11机构工作撞向活动压杆6，扭转弹簧4将撞击力传导至压柄1完成归位，使活动压杆6施加在压力感应器7上的压力达到最小，使压柄1没有完全归位时控制单元发送的持续切断电力供应信号停止发送，电机 13通电启动。
46.2、需要刹车时，拉动刹车手动操作机构22，套在固定轴5上的扭转弹簧4压缩，压力感应器7将活动压杆6的压力信号反馈给控制单元，控制单元发出持续信号切断电机13的电力供应，在持续信号发出期间，即使触发启动开关23电机13也不会启动，机械刹车线2 绷紧，将固定刹车片18与活动刹车片19拉紧，通过摩擦力将飞轮 21转速降低，由于已切断电机13供电，刹车过程可以安全、稳定进行。
47.其中，需要重新启动电机则重复步骤，切断电源后，撞杆11自动解锁，使撞杆弹簧9保持松弛状态，防止撞杆弹簧9由于长时间处于压缩状态而损坏。
48.按下启动开关23，处理芯片8输出电机供电信号，撞杆11解锁，撞杆11弹出后，撞杆11的冲击力度不会破坏整个机构，也不会将拉紧的压柄1弹开导致整个系统失效，即使压柄使用非锁定模式，也不会让操作者感到不适，但是其震动可以将吸附于手动操作机构22表面的灰尘与水珠震掉，减少了设备的维护，也可以将卡住无法完全归位的压柄1归位，使电机启动信号可以正常被处理芯片接收，使电机 13正常启动。
49.由此，本实用新型增加了电子、机械双重保险，可靠性高且具有刹车后的自归位系统，减少了手动操作机构在被轻微阻塞情况下整个系统失效的风险，具体表现为以下八个方面：
50.第一，电机正常运转时，拉动手动操作机构，套在固定轴上的扭转弹簧压缩，压力感应器将活动压杆的压力信号反馈给处理芯片，处理芯片发出持续信号切断电机的电力供应，在持续信号发出期间，即使触发启动开关电机也不会启动，机械刹车线绷紧，将固定刹车片与活动刹车片拉紧，通过摩擦力将飞轮转速降低，由于已切断电机供电，刹车过程可以安全、稳定进行。
51.第二，松开手动操作机构，扭转弹簧放松，活动压杆施加给压力感应器上的压力降低，当手动操作机构完全松开后，活动压杆施加于压力感应器上的压力达到最低，处理芯片停止输出切断电机电力供应的持续信号，当按下启动开关，处理芯片发出信号给电机重新供电，电机恢复运转。
52.第三，处理芯片输出的切断电力供应信号优先级高于电机供电信号，当处理芯片输出切断电力供应信号时，此时触发启动开关，因电机供电信号优先级较低，处理芯片不会执行，电机不会恢复供电。
53.第四，根据实际情况，手动操作机构可以有两种构型，一种为撞杆前置型，一种为撞杆后置型，可以根据实际情况布置不同方案。
54.第五，在恶劣环境中常常会有灰尘或者水滴进入手动操作装置中，造成的后果包括单不局限于：(1)压柄转轴进入灰尘不能完全归位，导致活动压杆对压力感应器的压力不能为最小值，导致芯片持续输出切断电力供应信号，使电机无法重新启动；(2)手动操作装置表面出现大量水珠，如果不能即使清理会造成设备的锈蚀，造成损坏；(3) 装置便面灰尘堆积，如果不能即使清理，堆积的灰尘也会堵塞设备，等。所以在手动操作装置中设置了撞杆机构，当撞杆弹出后，撞杆的冲击力度不会破坏整个机构，也不会将拉紧的压柄弹开导致整个系统失效，但是其震动可以将吸附于手动操作机构表面的灰尘与水珠震掉，减少了设备的维护，也可以将卡住无法完全归位的压柄归位，使电机启动信号可以正常被处理芯片接收，使电机正常启动。
55.第六，撞杆前置型手动操作装置，当压感弹簧未处于压缩状态时，撞杆电机启动向上移动撞杆压缩撞杆弹簧并锁住，当手动操作装置松开后，压柄前端被撞杆顶端强磁铁吸附，若此时再次压紧压杆，强磁铁不会影响手动拉杆的正常动作，且撞杆一直保持压缩状态，当按下启动开关后撞杆解锁，弹簧储存的压力被释放，强磁铁吸附着压柄前端一起缩回，压柄完成归位，处理芯片停止释放切断电力供应信号，接受到电机启动信号，电机正常启动。因为撞杆与压柄之间依靠强磁铁连接，所以并不会在误触启动开关时将下压的压柄拉动，导致电机误启动。
56.第七，撞杆后置型手动操作装置，当压感弹簧未处于压缩状态时，撞杆电机启动向下移动撞杆压缩撞杆弹簧并锁住，撞杆一直保持压缩状态，当按下启动开关后撞杆解锁，弹簧储存的压力被释放，撞杆撞向活动压杆，扭转弹簧将撞击力传导至压柄完成归位，处理芯片停止释放切断电力供应信号，接受到电机启动信号，电机正常启动。因为撞杆与压柄之间无连接，撞击力全靠扭转弹簧传导，所以并不会在误触启动开关时将下压的压柄弹开，导致电机误启动。
57.第八，撞杆锁定装置会在整个设备断电后自动解锁，使撞杆弹簧保持松弛状态，防止撞杆弹簧由于长时间处于压缩状态而损坏。
58.显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。