一种鼓式制动器电磁制动结构

技术领域

本发明涉及电梯制动领域，尤其是涉及一种鼓式制动器电磁制动结构。

背景技术

电梯制动器是电梯主要的安全部件，尤其是永磁同步主机，制动器同时作为驱动主机、上行超速保护装置和轿厢意外移动保护装置的制停执行部件，其可靠性直接影响着电梯的安全运行。鼓式制动器由于结构简单、成本较低，目前广泛应用于绝大多数载货电梯和相当数量的乘客电梯中。鼓式制动器主要由制动器本体，安装在制动器本体腔体内的左伸缩铁芯和右伸缩铁芯及控制左伸缩铁芯和右伸缩铁芯磁化的左通电线圈和右通电线圈。其动作原理是电梯通电运转时，左通电线圈和右通电线圈得电磁化左伸缩铁芯和右伸缩铁芯，左伸缩铁芯和右伸缩铁芯的磁极相同，产生排斥力使左伸缩铁芯和右伸缩铁芯反向运动向外伸出，推动前方的制动臂张开，制动闸瓦与制动轮分离，电梯在电动机旋转下开始运行；反之，左通电线圈和右通电线圈失电，磁力消失，制动臂在压缩弹簧作用下内收，摩擦片与制动轮接触摩擦，电梯可靠制停或保持停止，制动臂内收带动左伸缩铁芯和右伸缩铁芯相对运动，使左伸缩铁芯和右伸缩铁芯向制动器本体内收缩。根据制动器结构及原理，我们可以得知，伸缩铁芯是制动器内部主要的机械运动部分，其在通电和断电状态下，是否能可靠伸缩，直接关系到制动臂能否可靠打开和闭合。

对运行卡阻的鼓式制动器进行拆解，发现和制动器本体重合部分的伸缩铁芯表面及其对应的制动器本体内表面均覆盖了一些细铁屑，把铁屑擦除后，发现该部分铁芯出现了较严重的点蚀，其对应的制动器本体腔体部分也出现了相应的点蚀，此外，伸缩铁芯内端部外缘一圈布满了已被磁化的细铁屑。由于伸缩铁芯与制动器本体的间隙比较小，受表面覆盖的铁屑影响，伸缩铁芯在伸缩过程中阻力增大，最终导致伸缩铁芯运行卡阻，引发事故的发生。在电梯使用的100多年历史中，上述问题一直存在。目前，业内普遍误以为是一般的化学腐蚀引起的，一直没有找到锈蚀的根源。由于没有找到问题的根源，所以始终找不到很好的解决方法，现行的做法只是被动地清理铁屑和更换制动器，维护方法繁琐，成本较高。如果保养或者更换不及时还会产生安全事故，并且更换造成了巨大的社会资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种鼓式制动器电磁制动结构，解决现有鼓式制动器电磁制动结构的伸缩铁芯易点蚀产生铁屑，影响伸缩铁芯正常伸缩的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种鼓式制动器电磁制动结构，包括制动器本体，所述制动器本体内设置有左腔体和右腔体，设置在左腔体内的左伸缩铁芯和设置在右腔体内的右伸缩铁芯，分别控制左伸缩铁芯和右伸缩铁芯磁化的左通电线圈和右通电线圈，所述左腔体包括位于外侧用于放置左通电线圈的左线圈安装腔和位于内侧与左伸缩铁芯相适配的左铁芯安装腔；所述右腔体的结构与左腔体的结构相同，包括右线圈安装腔和右铁芯安装腔；当左通电线圈和右通电线圈通电使左伸缩铁芯向外伸出时，位于左铁芯安装腔内的左伸缩铁芯表面设置有铁芯绝缘层，位于右铁芯安装腔内的右伸缩铁芯表面也设置有铁芯绝缘层。

进一步的，所述左铁芯安装腔和右铁芯安装腔的内表面设置有腔体绝缘层。

优选的，所述铁芯绝缘层和腔体绝缘层的材料均为聚酰亚胺或环氧树脂。

为限制左伸缩铁芯和右伸缩铁芯的伸缩量，所述左腔体和右腔体上分别安装有端盖。

在电梯行业中，尚没有文献记载电梯制动器点蚀和细铁屑产生是由电化学腐蚀造成的，业内普遍误以为是一般的化学腐蚀引起的，一直没有找到铁芯锈蚀的真正原因，因此，很难找到有效的途径去杜绝铁芯生锈的问题。通过研究发现，制动器铁芯和本体腔体部分的腐蚀主要是电化学腐蚀作用引起的，它是材料与环境之间因电化学反应而导致的破坏性侵蚀现象。通过对制动器原理可知，制动器内左通电线圈和右通电线圈在通电时产生磁场，同时磁化其内部铁芯，磁场大小与线圈匝数、电流大小有关，磁场方向与电流方向以及线圈绕法有关。本发明中鼓式制动器通电线圈形成的磁场如图4所示，根据磁力线分布，我们可以看出，和线圈重合部分的铁芯内的磁场是平行于铁芯表面，而线圈外面的磁场强度和方向均发生了改变，且外围磁场内有材料不同的导体。当线圈通电产生磁场，两侧铁芯被磁化，产生磁极，由于同极相斥，两侧铁芯分别向两侧水平运行，此时和线圈重合部分的铁芯是平行于磁感应线运动，磁通量未发生变化，这部分铁芯无感应电流。但线圈外和制动器本体台阶处重合的铁芯在水平向外运行时，做了切割部分磁感应线运动，此时闭合回路中的磁通量发生了改变，产生了感应电动势和感应电流。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E＝BLvsinθ，其中：B是磁感应强度，L是导线(导体)长度，V是导体运行速度，θ是B与v的夹角。由于这部分铁芯和制动器本体材料成分不相同，因此他们之间的磁导通率不同，故在这部分铁芯和制动器本体之间间隙内形成了局部电位差，铁芯和制动器本体腔体部分也就形成了阴极和阳极，在环境的影响下，出现电化学腐蚀现象。

本发明的有益效果：本发明通过在位于左铁芯安装腔内的左伸缩铁芯和位于右铁芯安装腔内的右伸缩铁芯表面设置铁芯绝缘层，有效避免了左伸缩铁芯和右伸缩铁芯在运动过程中产生的电位差，从而避免因感应电动势和感应电流造成左伸缩铁芯和右伸缩铁芯表面出现电化学腐蚀的问题，从而保证左伸缩铁芯和右伸缩铁芯表面的清洁度和平整度，使左伸缩铁芯和右伸缩铁芯能够平顺的来回移动。在左铁芯安装腔和右铁芯安装腔的内表面设置有腔体绝缘层，进一步提高绝缘的效果，阻止铁芯和外壳形成阴极和阳极，从而防止电化学腐蚀的产生。通过本发明能够大大提高制动器的使用寿命，保证制动器的左伸缩铁芯和右伸缩铁芯能够正常的运行，避免卡阻的发生。现行对铁芯的处理方式，是采用保养、更换等方式，对出现点蚀的铁芯及电磁制动结构进行更换，该专利从根本上解决了此类点蚀现象，减少了由于点蚀产生的更换部件的成本，具有较大的经济和社会价值。本发明首次将电化学腐蚀和绝缘层理念用于电梯行业，解决了现有制动器因无法准确找到锈蚀的原因而无法找到有效解决锈蚀的途径的问题，且结构简单，调整方便，成本低，效果好。对电梯领域来说，意义重大。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明闭合状态下的剖视图。

图2为本发明打开状态下的剖视图。

图3为图2中A的局部放大图。

图4为本发明中通电线圈磁场的分布示意图。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示，一种鼓式制动器电磁制动结构，包括制动器本体1，所述制动器本体1内设置有左腔体2和右腔体3，设置在左腔体2内的左伸缩铁芯4和设置在右腔体3内的右伸缩铁芯5，所述左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5与制动器本体1采用的材料不同。分别控制左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5磁化的左通电线圈6和右通电线圈7。所述左腔体2和右腔体3上分别安装有端盖10，用于密封和限制左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5的行程。当左通电线圈6和右通电线圈7通电时，左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5磁化产生相互排斥力，使左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5反向运动伸出。当左通电线圈和右通电线圈失电，磁力消失，制动臂在压缩弹簧作用下内收。

具体的，所述左腔体2包括位于外侧用于放置左通电线圈6的左线圈安装腔201和位于内侧与左伸缩铁芯4相适配的左铁芯安装腔202，左伸缩铁芯4与左铁芯安装腔202间存在配合间隙；左线圈安装腔201和左铁芯安装腔202间设置有左过渡台阶面203。所述右腔体3的结构与左腔体2的结构相同，包括右线圈安装腔301和右铁芯安装腔302和右过渡台阶面303。当左通电线圈6和右通电线圈7通电使左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5向外伸出时，位于左铁芯安装腔202内的左伸缩铁芯4表面设置有铁芯绝缘层8，位于右铁芯安装腔302内的右伸缩铁芯5表面也设置有铁芯绝缘层8。从而有效避免左伸缩铁芯4和右伸缩铁芯5在运动过程中，位于左铁芯安装腔202内的左伸缩铁芯4和位于右铁芯安装腔302内的右伸缩铁芯5切割磁力线，产生感应电动势和感应电流，且伸缩铁芯和制动器本体材料成分不相同，因此他们之间的磁导通率不同，故在这部分铁芯和外壳之间间隙内形成了局部电位差，铁芯和外壳形成阴极和阳极，在环境的影响下，逐渐出现了电化学腐蚀的问题。

为进一步提高绝缘的效果，所述左铁芯安装腔202和右铁芯安装腔302的内表面设置有腔体绝缘层9。所述铁芯绝缘层8和腔体绝缘层9的材料均为聚酰亚胺或环氧树脂。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，如采用其他的绝缘材料、在不影响伸缩铁芯伸缩性形成的前提下延长铁芯绝缘层的长度等。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。