智能型轮边制动器的制作方法

1.本实用新型涉及车轮制动技术领域，特别涉及一种智能型轮边制动器。


背景技术：

2.轮边制动器是预防轨道车轮滑动的重要组成部分，特别是对于冶金车辆或港口使用的大型起重机，在行走车轮停止运动后，经常使用轮边制动器夹紧车轮的左右两侧进行制动。当轮边制动器制动后驻车力需大于车轮被滚动的摩擦力，预防车轮溜车或突发性阵风的作用下滚动。
3.然而常规的轮边制动器提供的驻车力并不稳定，轮边制动器的制动瓦在正常磨损后，轮边制动器无法提供足够的驻车力，需要及时人工调整制动行程或更换制动瓦，才能满足轮边制动器的驻车力要求，并且当轮边制动器在设备运行过程中突然掉电，将无法完成车轮的制动，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种智能型轮边制动器，能够解决制动瓦在磨损后无法提供足够的驻车力和掉电时无法制动车轮的问题。
5.根据本实用新型实施例的智能型轮边制动器，包括：驱动机构；制动机构，所述驱动机构传动连接所述制动机构，所述制动机构用于制动所述车轮；力矩传感器，所述力矩传感器安装在所述制动机构上以用于检测驻车力；控制模块，所述力矩传感器的输出端电性连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端电性连接所述驱动机构的控制端；电源模块，所述电源模块包括市电模块和电池模块，所述市电模块用于连接市电进行供电，所述电池模块用于在市电断电时进行供电。
6.根据本实用新型实施例的智能型轮边制动器，至少具有如下有益效果：
7.通过驱动机构驱动制动机构对车轮进行制动，力矩传感器检测驻车力的大小并反馈给控制模块，若驻车力达不到预设值，控制模块控制驱动机构继续驱动制动机构提供驻车力，直到驻车力达到预设值，即使制动瓦磨损后未能及时维护，也能提供足够的驻车力对车轮进行制动，电池模块作为备用电源，在市电模块突然掉电的情况下进行供电，即使在行车过程中市电模块突然掉电，驱动机构也能驱动制动机构对车轮进行制动，制动机构夹持车轮，避免在行车过程中由于掉电而无法制动车轮，消除了安全隐患。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述制动机构包括：支架，第一制动臂、第二制动臂、第一制动瓦、第二制动瓦，所述支架的一端铰接所述第一制动臂的中部，所述支架的另一端铰接所述第二制动臂的中部，所述第一制动瓦安装在所述第一制动臂的底端，所述第二制动瓦安装在所述第二制动臂的底端，所述第一制动瓦和所述第二制动瓦相对设置在所述车轮的两侧以用于通过夹持所述车轮实现制动，所述驱动机构通过传动件连接所述第二制动臂的顶端。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述传动件包括：丝杆、螺母副和弹簧座，所述驱动机构传动连接所述丝杆，所述丝杆和所述螺母副螺纹连接，所述弹簧的一端连接所述螺母副，所述弹簧的另一端连接所述弹簧座的一端，所述弹簧座的另一端连接所述第二制动臂的顶端。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述力矩传感器安装在所述弹簧座和所述第二制动臂之间。
11.根据本实用新型的一些实施例，还包括位置开关，所述位置开关安装在所述弹簧座上以用于判断所述弹簧座的行程，所述位置开关的输出端电性连接所述控制模块的输入端。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动机构为电机。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述电机的驱动轴通过齿轮组连接所丝杆。
14.根据本实用新型的一些实施例，还包括通信模块，所述控制模块电性连接所述通信模块。
15.根据本实用新型的一些实施例，还包括人机交互模块，所述控制模块电性连接所述人机交互模块。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块为plc。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型的功能框图；
21.图3为本实用新型的电源模块的电路图a；
22.图4为本实用新型的电源模块的电路图b。
23.附图标号：
24.驱动机构100、
25.力矩传感器200、
26.控制模块300、
27.制动机构400、支架410、第一制动臂420、第二制动臂430、第一制动瓦440、第二制动瓦450、
28.传动件500、丝杆510、螺母副520、弹簧座530、
29.第一位置开关600、第二位置开关610、挡板620、
30.齿轮组700、
31.通信模块800、
32.人机交互模块900。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
37.参照图1至图2所示，本实用新型实施例的智能型轮边制动器，包括：驱动机构100、制动机构400、控制模块300、力矩传感器200和电源模块，驱动机构100传动连接制动机构400，制动机构400用于制动车轮，力矩传感器200安装在制动机构400上以用于检测驻车力，力矩传感器200的输出端电性连接控制模块300的输入端，控制模块300的输出端电性连接驱动机构100的控制端，电源模块包括市电模块和电池模块。
38.通过驱动机构100驱动制动机构400对车轮进行制动，力矩传感器200检测驻车力的大小并反馈给控制模块300，若驻车力达不到预设值，控制模块300控制驱动机构100继续驱动制动机构400提供驻车力，直到驻车力达到预设值，即使制动瓦磨损后未能及时维护，也能提供足够的驻车力对车轮进行制动，电池模块作为备用电源，在市电模块突然掉电的情况下进行供电，即使在行车过程中市电模块突然掉电，驱动机构100也能驱动制动机构400对车轮进行制动，制动机构400夹持车轮，避免在行车过程中由于市电模块掉电而无法制动车轮，消除了安全隐患。驱动机构100为电机，驱动机构100还可以采用电液缸或者气缸。控制模块300为plc，控制模块300还可以采用mcu。
39.如图3所示，市电模块包括电压转换模块u1，电压转换模块u1的引脚l1电性连接门架房电控柜的引脚l1，电压转换模块u1的引脚n电性连接门架房电控柜的引脚l2，电压转换模块u1的引脚 v和引脚-v电性连接驱动机构100的电源端，给驱动机构100供电。如图3至图4所示，电池模块包括第一锂电池gb1、第二锂电池gb2和电池管理模块u2，电池管理模块u2的引脚l电性连接门架房电控柜的引脚l1，电池管理模块u2的引脚n电性连接门架房电控柜的引脚l2，电池管理模块u2的引脚b 电性连接第一锂电池gb1和第二锂电池gb2，对第一锂电池gb1和第二锂电池gb2进行充放电管理，第一锂电池gb1和第二锂电池gb2通过接触器km9电性连接驱动机构100的电源端，在市电断电时对驱动机构100进行供电。电压转换模块u1的型号为se-2000-24，还可以采用其他型号的电压转换模块。电池管理模块u2的型号为drc-60b，电池管理模块u2具有ups功能，还可以采用其他型号的电池管理模块。
40.制动机构400包括：支架410，第一制动臂420、第二制动臂430、第一制动瓦440、第二制动瓦450，支架410的一端铰接第一制动臂420的中部，支架410的另一端铰接第二制动臂430的中部，第一制动瓦440安装在第一制动臂420的底端，第二制动瓦450安装在第二制
动臂430的底端，第一制动瓦440和第二制动瓦450相对设置在车轮的两侧以用于通过夹持车轮实现制动，驱动机构100通过传动件500连接第二制动臂430的顶端。
41.传动件500包括：丝杆510、螺母副520和弹簧座530，驱动机构100通过齿轮组700连接丝杆510，丝杆510和螺母副520螺纹连接，弹簧的一端连接螺母副520，弹簧的另一端连接弹簧座530的一端，弹簧座530的另一端连接第二制动臂430的顶端。
42.电机作为动力源，电机正转，电机的驱动轴带动齿轮组700转动，齿轮组700带动丝杆510转动，丝杆510推动螺母副520向右移动，螺母副520压紧弹簧使弹簧座530右移，弹簧座530对第二制动臂430施加推力，第一制动瓦440和第二制动瓦450夹紧车轮，实现车轮制动。电机反转，电机的驱动轴带动齿轮组700转动，齿轮组700带动丝杆510转动，丝杆510拉动螺母副520向左移动，螺母副520拉紧弹簧使弹簧座530左移，弹簧座530对第二制动臂430施加拉力，第一制动瓦440和第二制动瓦450松开车轮，解除车轮制动。
43.力矩传感器200安装在弹簧座530和第二制动臂430之间，精准测量驻车力大小并反馈给控制模块300。力矩传感器200还能安装在第二制动瓦450、第一制动瓦440或其他位置上。
44.还包括第一位置开关600和第二位置开关610，第一位置开关600和第二位置开关610间隔安装在弹簧座530上，第一位置开关600和第二位置开关610的输出端分别电性连接控制模块300的输入端，弹簧座530上安装有挡板620，挡板620位于第一位置开关600和第二位置开关610之间。对车轮进行制动时，弹簧座530向右移动，当弹簧座530的位移过大，挡板620碰触到第二位置开关610，控制模块300控制电机停止转动，避免提供施加的驻车力过大，损坏设备，实现过载保护。对车轮解除制动时，弹簧座530向左移动，挡板620碰触到第一位置开关600，此时第一制动瓦440和第二制动瓦450完全松开车轮，控制模块300控制电机停止转动。
45.还包括通信模块800，控制模块300电性连接通信模块800，通信模块800为wifi模块，与司机室进行信号传输。通信模块800还可以采用网线或rs485信号线。
46.还包括人机交互模块900，控制模块300电性连接人机交互模块900，人机交互模块900包括显示屏，显示屏对驻车力等信息进行显示。
47.下面介绍本实用新型实施例的智能型轮边制动器的工作流程。
48.上电，力矩传感器200检测驻车力大小，当驻车力小于预设值，控制模块300控制电机正转直到驻车力达到预设值；
49.当控制模块300接收到启动信号，控制模块300控制电机反转，直到挡板620碰触到第一位置开关600时，电机停止转动，第一制动瓦440和第二制动瓦450松开车轮；
50.当控制模块300接收到停止信号，控制模块300控制电机正转，第一制动瓦440和第二制动瓦450夹紧车轮，直到驻车力达到预设值时，电机停止转动，实现驻车。
51.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。