一种离心锁定式自动刹车装置的制作方法

本发明属于制动设备技术领域，特别涉及一种离心锁定式自动刹车装置。

背景技术：

离心限速器是一种在传动结构中用于自动限速的装置，其主要通过弹性离合机构配合内部刹车蹄、弹簧和摩擦片来完成，在遇到超速下降、失控状态等紧急情况时，转轴转速增高到一定值后，跟随转轴转动的离合器内的刹车蹄在离心力的作用下张开，其上的摩擦片与外部一固定装置的内壁产生摩擦，由摩擦反作用力来对转轴进行限速；

上述这种摩擦限速的方式，由逐渐增大的离心力产生摩擦的正压力，因转速增大而增大离心力；因摩擦降速而减小离心力进而减小摩擦力，因此，只能用于自动的限速，而无法用于自动的急停刹车；

如果离心限速器要具有自动刹车的功能，则需要将其变为离心止动装置，在刹车蹄或摆指在离心力作用下打开，并在打开的状态下与某一固定档块进行碰撞，在碰撞的瞬间限位制动，直接由动态进入静止状态；但是现有的材料是不足以满足碰撞需求的；在转速很高的情况下，无论是用于离心摆动的刹车蹄或摆指，还是用于限位的挡块，都极易在碰撞力作用下损毁折断、变形；即使未来材料上满足碰撞作用力的需求，但是材料本身的成本必然非常高；因此也就导致了现有技术中，利用机械机构的离心力，来完成自动急停和自动锁定并具有保护性功能的装置仍较少；

本发明欲提供一种离心锁定式自动刹车装置，利用机械机构来完成自动急停和自动锁定并具有保护性功能，规避了因材料限制，导致离心限速器无法进行自动急停制动的问题，对于特殊传动设备、运输设备工作过程中，自动保护性急停与安全制动功能有着重要意义。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种离心锁定式自动刹车装置，通过机械机构来达到急停制动、自动锁定的目的；避开了材料上的限制，不易因制动限位的碰撞而造成止动机构的损毁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种离心锁定式自动刹车装置，包括外罩、动盘座、离心止动机构和静摩擦传动机构；所述外罩套接在外部转动轴上固定传动连接；所述动盘座可相对转动地套接在外部转动轴上，且对应位于外罩具有开口结构的一侧；所述外罩通过静摩擦传动机构与动盘座传动连接，带动动盘座在外部转动轴上同步旋转；所述离心止动机构设置在动盘座远离外罩的一侧面上，所述离心止动机构用于在动盘座旋转至限制速度时在离心力的作用下对动盘座进行急停制动；所述动盘座在急停制动的情况下通过静摩擦传动机构将制动力传递给外罩及外部转动轴，对外部转动轴进行急停制动。

上述技术方案中的一种离心锁定式自动刹车装置，设有外罩、动盘座、离心止动机构和静摩擦传动机构；外罩和动盘座均用于套接在外部需要进行限速保护的传动装置的传动轴上，外罩与传动轴固定配合，动盘座与传动轴可转动的配合；静摩擦传动机构设置在外罩与动盘座之间，在传动轴带动外罩转动时，外罩通过静摩擦传动机构带动动盘座转动；动盘座上设有离心止动机构；当动盘座的运转速度达到限制速度时，离心止动机构就可以对动盘座进行急停制动；然后由动盘座将制动力通过静摩擦传动机构传递给外罩和传动轴，对传动轴进行制动；在这一过程中，由于外罩与动盘座是通过静摩擦传动机构进行传动连接；因此在动盘座进行瞬间制动时，如果制动力大于静摩擦力，那么静摩擦就可以转为滑动摩擦，从而对瞬间的撞击应力进行补偿与卸力；进而避免离心止动机构在制动时应瞬间碰撞而损坏；避开了对金属材料材料强度、硬度无法达到技术要求，易折损、折断的限制；利用离心力进行制动的原理，不再局限于限速领域，同时可用于传动装置超过预警速度便可自动急停制动的安全保护领域，对于特殊传动设备、运输设备工作过程中，自动保护性急停与安全制动功能有着重要意义。

优选的，所述精摩擦传动机构包括有摩擦环、摩擦环抵顶装置；所述摩擦环紧贴外罩内侧壁设置；所述摩擦环抵顶装置的一端用于将摩擦环抵顶在外罩内侧壁上，另一端固定安装于动盘座上。使用摩擦环作为摩擦件，便于更换，降低维修成本；摩擦环抵顶装置，在某些实施例中可以是动盘座侧面向外罩内凸设的一圈凸起；摩擦环可夹设在凸起与外罩内侧壁之间进行摩擦传动；当然在某些实施例中，还可以进行下文中的一些设置；

优选的，所述摩擦环抵顶装置包括有刹车蹄、铰接轴、扁轴、转柄、大压簧、固定架；所述刹车蹄与外罩内侧壁相对应设置为弧形结构；所述铰接轴固定于动盘座靠近外罩的一侧面上的偏心位置处；两个所述刹车蹄的一端均通过铰接轴铰接在动盘座上；两个所述刹车蹄的另一端相对设置；所述摩擦环对应设置在刹车蹄与外罩内侧壁之间；所述扁轴设有扁端和铰接端，扁端对应位于两个所述刹车蹄另一端的端面之间；铰接端通过设置在动盘座上的铰接孔与动盘座铰接，并且贯穿该铰接孔与转柄的一端固定连接；所述转柄的另一端连接有大压簧的一端；所述固定架固定设置在动盘座上，所述大压簧的另一端连接在固定架上；所述大压簧的弹力提供扁轴扭矩，扁端在扭矩的作用下将刹车蹄向外罩内侧壁方向打开，使摩擦环抵顶在外罩内侧壁上。将摩擦抵顶装置设置成该技术方案中的结构，可以使得静摩擦环在剧烈摩擦的过程中得到略微的补偿，从而降低磨损率，提高摩擦环的使用寿命；同时，摩擦环抵顶装置对摩擦环的抵顶也变为弹性抵顶；在摩擦环不断磨损变小变窄的过程中，摩擦环始终可以在弹性的抵顶力下抵顶住外罩内壁，始终具有顽强的摩擦作用，而不会产生间隙；抵顶的压力由大压簧的弹力大小决定，因此在静摩擦环摩擦系数恒定的情况下，可以通过设置大压簧的弹性大小来达到控制摩擦环静摩擦力大小的目的。

优选的，所述离心止动机构包括有摆动机构和挡块，所述摆动机构包括小拉簧、离心摆指、摆指限位部；所述离心摆指的一端铰接安装在动盘座上，所述离心摆指的另一端为自由摆动端，所述离心摆指的内侧设有拉环；拉环上连接有小拉簧的一端，小拉簧的另一端固定在动盘座上；所述摆指限位部固定设置在动盘座上，且位于离心摆指的外侧对离心摆指进行限位；所述离心摆指在离心力的作用下，克服小拉簧的拉力摆动至摆指限位部是可以的；所述挡块固定设置在外部结构上；当所述离心摆指克服小拉簧摆动至摆指限位部时，所述离心摆指的运动路径与挡块形成干涉，挡块对离心摆指进行限位阻挡；当所述离心摆指在小拉簧的拉力作用下远离摆指限位部时，所述离心摆指的运动路径与挡块避开。离心止动机构的一种实施方式。

优选的，所述摆动机构设有两个；一个摆动机构在动盘座顺时针旋转的情况下，与挡块形成顺转离心止动机构；另一个摆动机构在动盘座逆时针旋转的情况下，与挡块形成逆转离心止动机构。离心止动机构的另一种实施方式，使离心锁定式自动刹车装置无论是在传动轴正转超速，还是反转超速的情况下，均具有制动作用；在某些运输设备中，在对安全保障具有重大意义；比如应用于丘陵、山地果园的单轨运输机，在复杂的环境下，上坡和下坡失控时；就可以利用该装置进行急停刹车保护，停止传动机构的运作。

优选的，所述两个摆动机构并列安装在一固定挡板上；所述固定挡板的两侧均设有作为摆指限位部的挡边，挡边内侧分别设有一离心摆指，离心摆指靠近动盘座中心的一端铰接在固定挡板上，另一端为自由端；两离心摆指的内侧均设有拉环，所述拉环连接有小拉簧的一端，小拉簧的另一端连接在固定挡板上；所述固定档板固定安装在动盘座上。使安装结构更加的紧凑。

优选的，所述固定挡板上设有连接耳，所述连接耳的两端分别设有用于与小拉簧连接的连接固定部。使用连接耳，便于安装小拉簧，小拉簧可连接在连接耳上，再将体积比小拉簧大的连接耳固定在固定挡板上，从而将精细化的连接操作变得简单。

优选的，还包括有固定安装板，所述固定安装板中部设有用于外部转动轴贯穿通过的通孔；所述固定安装板上设有用于与外部传动装置的壳体固定连接的螺孔；所述挡块安装固定在固定安装板上。在某些情况下，我们可以在外部传动装置或者外部固定的结构上预留固定安装挡板的安装结构；但在某些情况下，则不利于离心锁定式自动刹车装置的推广；因此设置固定安装板来安装挡块，再在固定安装板上设置安装结构，固定安装板与外部装置的连接可以采用螺丝固定也可以采用其它的结构进行固定，如此便可提升适应能力。

优选的，还包括防护罩，所述防护罩设置在外罩远离固定安装板的一侧，所述防护罩罩设外罩及动盘座固定在固定安装板上。防护罩的设置对内部的自动刹车装置具有保护和防尘作用；提高使用寿命。

优选的，所述动盘座通过一滑动轴套与外部转动轴可转动地套接。一种动盘座与传动轴的套接方式，在某些实施例中，还可以通过其它的方式直接或间接的可转动套接。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种离心锁定式自动刹车装置，设有外罩、动盘座、离心止动机构和静摩擦传动机构；外罩和动盘座均用于套接在外部需要进行限速保护的传动装置的传动轴上，外罩与传动轴固定配合，动盘座与传动轴可转动的配合；静摩擦传动机构设置在外罩与动盘座之间，在传动轴带动外罩转动时，外罩通过静摩擦传动机构带动动盘座转动；动盘座上设有离心止动机构；当动盘座的运转速度达到限制速度时，离心止动机构就可以对动盘座进行急停制动；然后由动盘座将制动力通过静摩擦传动机构传递给外罩和传动轴，对传动轴进行制动；在这一过程中，由于外罩与动盘座是通过静摩擦传动机构进行传动连接；因此在动盘座进行瞬间制动时，如果制动力大于静摩擦力，那么静摩擦就可以转为滑动摩擦，从而对瞬间的撞击应力进行补偿与卸力；进而避免离心止动机构在制动时因瞬间碰撞而损坏；避开了对金属材料材料强度、硬度无法达到技术要求，易折损、折断的限制；利用离心力进行制动的原理，不再局限于限速领域，同时可用于传动装置超过预警速度便可自动急停制动的安全保护领域，对于特殊传动设备、运输设备工作过程中，自动保护性急停与安全制动功能有着重要意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一实施例中所述的一种离心锁定式自动刹车装置的外观结构图；

图2是本发明一实施例中所述的一种离心锁定式自动刹车装置的侧视结构示意图；

图3是图2中a-a向剖视结构示意图；

图4是图2中b-b向剖视结构示意图；

图5是本发明一实施例中所述的一种离心锁定式自动刹车装置的爆炸结构示意图。

在图中，1-传动轴；2-外部传动装置的壳体；3-螺栓；4-固定板；5-挡块；6-动盘座；61-滑动轴套；9-铰接轴；10-扁轴；101-扁端；102-铰接端；11-刹车蹄；12-摩擦环；13-外罩；14-转柄；15-大压簧；16-固定架；17-固定挡板；18-连接耳；19-小拉簧；20-摆指；201-拉环。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示的一种离心锁定式自动刹车装置，包括外罩13、动盘座6、离心止动机构和静摩擦传动机构；所述外罩13套接在外部转动轴1上固定传动连接；所述动盘座6可相对转动地套接在外部转动轴1上，且对应位于外罩13具有开口结构的一侧；所述外罩13通过静摩擦传动机构与动盘座6传动连接，带动动盘座6在外部转动轴1上同步旋转；所述离心止动机构设置在动盘座6远离外罩13的一侧面上，所述离心止动机构用于在动盘座6旋转至限制速度时在离心力的作用下对动盘座6进行急停制动；所述动盘座6在急停制动的情况下通过静摩擦传动机构将制动力传递给外罩13及外部转动轴1，对外部转动轴1进行急停制动。

本实施例中，如图3-5所绘示，所述精摩擦传动机构包括有摩擦环12、摩擦环抵顶装置；所述摩擦环12紧贴外罩内侧壁设置；所述摩擦环抵顶装置的一端用于将摩擦环抵顶在外罩13内侧壁上，另一端固定安装于动盘座6上。使用摩擦环12作为摩擦件，便于更换，降低维修成本。

具体地，本实施例中，摩擦环抵顶装置包括有刹车蹄11、铰接轴9、扁轴10、转柄14、大压簧15、固定架16；所述刹车蹄11与外罩13内侧壁相对应设置为弧形结构；所述铰接轴9固定于动盘座6靠近外罩13的一侧面上的偏心位置处；两个所述刹车蹄11的一端均通过铰接轴9铰接在动盘座6上；两个所述刹车蹄11的另一端相对设置；所述摩擦环12对应设置在刹车蹄11与外罩13内侧壁之间；所述扁轴10设有扁端101和铰接端102，扁端101对应位于两个所述刹车蹄11另一端的端面之间；铰接端102通过设置在动盘座6上的铰接孔与动盘座6铰接，并且贯穿该铰接孔与转柄14的一端固定连接；所述转柄14的另一端连接有大压簧15的一端；所述固定架16固定设置在动盘座6上，所述大压簧15的另一端连接在固定架16上；所述大压簧15的弹力提供扁轴10扭矩，扁端102为方形，在扭矩的作用下将刹车蹄11向外罩13内侧壁方向打开，使摩擦环12抵顶在外罩13内侧壁上。将摩擦抵顶装置设置成本实施例中的该种结构，摩擦环抵顶装置对摩擦环12的抵顶变为弹性抵顶；在高速摩擦制动的过程中，摩擦环12将反作用力反馈给刹车蹄11，进而通过扁轴10的扭矩反馈给大压簧15；可以使得摩擦环12在剧烈摩擦的过程中得到略微的补偿，从而降低磨损率，提高摩擦环12的使用寿命；同时，该结构，使得在摩擦环12不断磨损变小变窄的过程中，摩擦环12始终可以在弹性的抵顶力下抵顶住外罩12内侧壁，始终具有顽强的摩擦作用，而不会产生间隙，也就使得摩擦环12物尽其用，利用率变高，不需要经常更换；抵顶的压力由大压簧15的弹力大小决定，因此在静摩擦环12摩擦系数恒定的情况下，可以通过设置大压簧15的弹性大小来达到控制摩擦环12静摩擦力大小的目的。但本申请不以此为限，在某些实施例中，可以是动盘座6侧面向外罩13内凸设的一圈凸起；摩擦环12可夹设在凸起与外罩12内侧壁之间进行摩擦传动；但是因为凸起为固定设置，没有本申请的弹性抵顶作用，因此当摩擦环具有磨损时，就会产生磨损间隙，从而降低摩擦力，该种情况下，摩擦环使用寿命低，需要经常更换，因此不是优选结构。

在某些实施例中，离心止动机构包括有摆动机构和挡块5，所述摆动机构包括小拉簧19、离心摆指20、摆指限位部；所述离心摆指20的一端铰接安装在动盘座6上，所述离心摆指20的另一端为自由摆动端，所述离心摆指20的内侧设有拉环201；拉环201上连接有小拉簧19的一端，小拉簧19的另一端固定在动盘座6上；所述摆指限位部固定设置在动盘座6上，且位于离心摆指20的外侧对离心摆指20进行限位；摆指限位部可以是固定设置在动盘座上的一个凸起或者一块挡板或者其它的限位阻挡结构均可；所述离心摆指20在离心力的作用下，克服小拉簧19的拉力摆动至摆指限位部是可以的；所述挡块5固定设置在外部结构上，具体的可以直接设置在图2中所示出的外部传动装置的壳体2上；也可以如图2所示，设置在一固定安装板4上，再通过固定安装板4与外部传动装置的壳体2进行固定连接；当所述离心摆指20克服小拉簧19摆动至摆指限位部时，所述离心摆指20的运动路径与挡块5形成干涉，挡块5对离心摆指20进行限位阻挡；当所述离心摆指20在小拉簧19的拉力作用下远离摆指限位部时，所述离心摆指20的运动路径与挡块5避开。该实施例为单独设置一个摆动机构的情况，只能在传动轴顺转或者逆转的其中一种情况下形成急停制动；而无法双向制动。

在某些实施例中，还可以对离心止动机构进行进一步的设置，所述摆动机构设有两个；一个摆动机构在动盘座6顺时针旋转的情况下，与挡块5形成顺转离心止动机构；另一个摆动机构在动盘座6逆时针旋转的情况下，与挡块5形成逆转离心止动机构。具体地，可以通过上一段文字中所介绍的原理进行反向设置，通过反向设置两个摆动机构，既可以与同一个挡块形成离心止动机构；其中两个摆动机构的设置位置可不作限制；使离心锁定式自动刹车装置无论是在传动轴正转超速，还是反转超速的情况下，均具有制动作用；在某些运输设备中，在对安全保障具有重大意义；比如应用于丘陵、山地果园的单轨运输机，在复杂的环境下，上坡和下坡失控时；就可以利用该装置进行急停刹车保护，停止传动机构的运作。

上述两种离心止动机构的实施方式，均未在附图中进行示出，但本领域技术人员在结合现有技术及本申请文字所描述的结构下，可以毫无疑问的得到其具体的设置结构进行生产及装配。

但是在某些实施方式中，由于需要控制整体的体积，则必然会使得安装空间狭小，此时就需要提高空间利用率，使结构更加紧凑，此时，就可采用下述本实施例中所采用的一种离心止动机构的结构方案；

本实施例中采用的离心止动机构如图4所示；所述两个摆动机构并列安装在一固定挡板17上；所述固定挡板17的两侧均设有作为摆指限位部的挡边，挡边内侧分别设有一离心摆指20，离心摆指20靠近动盘座6中心的一端铰接在固定挡板17上，另一端为自由端；两离心摆指20的内侧均设有拉环201，所述拉环201连接有小拉簧19的一端，小拉簧19的另一端连接在固定挡板17上；所述固定档板17固定安装在动盘座6上。使安装结构更加的紧凑。具体的在某些实施例中小拉簧19可以直接连接在固定挡板17上；在某些实施例中也可以通过连接耳18连接在固定挡板17上；

本实施例，所述固定挡板17上设有连接耳18，所述连接耳18的两端分别设有用于与小拉簧19连接的连接固定部。使用连接耳18，便于安装小拉簧19，小拉簧19是较为微小的零件时，将小拉簧19直接连接的固定档板17上就属于精细作业，稍有不便；在设置连接耳18的情况下，可以先行将小拉簧19连接在连接耳18上，再将体积比小拉簧19大的连接耳18固定在固定挡板17上，从而将精细化的连接操作变得简单，提升安装的效率。

在上述的所有实施例中，离心锁定式自动刹车装置的主体为外罩13和动盘座6构成；作为离心止动机构的一个零部件的挡块5，需要单独安装，这样就需要在外部传动装置生产之前就预留挡块5的安装结构；对于某些需要进行改装的已经成型的传动装置而言，就不再适用；

此时就可以进行如下的设置：另设一固定安装板4，该固定安装板4的结构可以根据实际改装要求而进行设计；所述固定安装板4中部设有用于外部转动轴1贯穿通过的通孔；所述固定安装板4上设有用于与外部传动装置的壳体固定连接的螺孔，然后通过螺栓3将其固定；所述挡块5安装固定在固定安装板4上。在某些情况下，我们可以在外部传动装置或者外部固定的结构上预留挡块5的安装结构；但在某些情况下，则不利于离心锁定式自动刹车装置的推广；对于某些已经正在运行的设备而言是不利于改装的；因此设置固定安装板4来安装挡块5，便方便对安装挡块5进行安装，提升挡块5的稳定度；固定安装板4与外部装置的连接可以采用螺丝固定也可以采用其它的结构进行固定，如此便可提升适应能力。

同时，在某些实施例中，还可用设置防护罩(图未示出)，所述防护罩设置在外罩13远离固定安装板4的一侧，所述防护罩罩设外罩13及动盘座6并固定在固定安装板4上。防护罩的设置对内部的自动刹车装置具有保护和防尘作用；提高使用寿命。

本实施例中所述动盘座6通过一滑动轴套61与外部转动轴1可转动地套接。在某些实施例中，还可以不设置滑动轴套61，通过其它的方式直接或间接的可转动套接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。