阅读说明：本技术 推动器和制动器 (Pusher and brake ) 是由 刘晓 肖罗鹏 崔鹤松 黄守道 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及制动设备,具体公开了一种推动器,包括导向装置、驱动装置、磁力丝杠和推杆,所述磁力丝杠和导向装置容置于壳体中；所述磁力丝杠包括磁力丝杆和磁力螺母,所述磁力螺母同轴套设于所述磁力丝杆上,且二者之间具有气隙；所述驱动装置与所述磁力丝杆固定连接,所述推杆的一端与所述磁力螺母固定连接,另一端伸出于所述壳体；所述驱动装置适于驱动所述磁力丝杆转动,以通过磁耦合力带动所述磁力螺母沿磁力丝杆来回移动,并通过所述导向装置限制其移动轨迹。此外,本发明还涉及一种制动器。本发明的推动器结构简单,利用磁力传动实现隔离传动。(The invention relates to braking equipment, and particularly discloses a pusher which comprises a guide device, a driving device, a magnetic lead screw and a push rod, wherein the magnetic lead screw and the guide device are accommodated in a shell; the magnetic screw rod comprises a magnetic screw rod and a magnetic nut, the magnetic nut is coaxially sleeved on the magnetic screw rod, and an air gap is formed between the magnetic screw rod and the magnetic nut; the driving device is fixedly connected with the magnetic lead screw, one end of the push rod is fixedly connected with the magnetic nut, and the other end of the push rod extends out of the shell; the driving device is suitable for driving the magnetic screw rod to rotate so as to drive the magnetic nut to move back and forth along the magnetic screw rod through magnetic coupling force, and the moving track of the magnetic nut is limited through the guiding device. The invention further relates to a brake. The pusher has simple structure and realizes isolated transmission by utilizing magnetic transmission.)

推动器和制动器

技术领域

本发明涉及制动设备，具体地，涉及一种推动器。此外，还涉及一种制动器。

背景技术

推动器常常与制动器配合，用于起重、皮带运输、港口装卸、冶金、矿山、建筑等行业的机械设备的减速、停车制动及安全保护。现有技术中的液压推动器主要包括油箱、液压泵和液压缸，其中，当液压推动器通电后，油箱内储存的油液在液压泵的作用下被送入液压缸中，随着液压缸内的油液的压力逐渐增高，油液推动活塞，以使得活塞上的推杆在活塞的带动作用下往上伸出，液压推动器通电后，油液回流入油箱，活塞带动推杆回缩。推动器在工作状态中，其推杆需要长时间保持向上伸出的状态，例如，当推动器与制动器配合使用时，如果想要制动器保持打开状态，则推杆必须保持向上伸出的状态，推动器的液压泵需要一直处于工作状态，才能够使得推杆长时间保持向上伸出的状态，一旦液压泵停止工作，液压缸会立刻泄压而使得推杆回缩。因此，液压泵需要持续工作使得现有的推动器的能耗较大，而且对液压系统的稳定性要求较高；另外，液压泵长时间运行，其发热会导致推动器的各部件发热，容易因发热造成密封件老化，降低使用寿命，严重时会产生漏油现象，增加维护维修工作量；而且，现有技术的推动器的部件种类和数量较多，操作运行比较复杂，出错率比较高。

有鉴于此，需要设计一种新型的推动器。

发明内容

本发明第一方面所要解决的技术问题是提供一种推动器，该推动器结构简单，利用磁力传动实现隔离传动。

本发明第二方面所要解决的技术问题是提供一种制动器，该制动器结构简单，利用磁力传动实现隔离传动。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种推动器，包括导向装置、驱动装置、磁力丝杠和推杆，所述磁力丝杠和导向装置容置于壳体中；所述磁力丝杠包括磁力丝杆和磁力螺母，所述磁力螺母同轴套设于所述磁力丝杆上，且二者之间具有气隙；所述驱动装置与所述磁力丝杆固定连接，所述推杆的一端与所述磁力螺母固定连接，另一端伸出于所述壳体；所述驱动装置适于驱动所述磁力丝杆转动，以通过磁耦合力带动所述磁力螺母沿磁力丝杆来回移动，并通过所述导向装置限制其移动轨迹。

具体地，所述磁力丝杆包括丝杆铁芯，所述丝杆铁芯的外表面具有N级、S级交替排布的多个径向充磁的螺旋形永磁体，以形成N、S极交替的螺旋磁场；所述磁力螺母包括螺母铁芯，所述螺母铁芯的内表面具有N级、S级交替排布的多个径向充磁的螺旋形永磁体。

更具体地，所述丝杆铁芯为空心圆柱状的电工铁管或所述丝杆铁芯为实心圆柱状电工铁棒，所述螺母铁芯为空心圆环状的电工铁环。

优选地，所述驱动装置为伺服电机，所受伺服电机的输出轴与所述磁力丝杆连接以驱动所述磁力丝杆转动。

作为一种具体地结构形式，所述导向装置包括支撑座和导轨，所述壳体内腔的顶面和底面上分别设有所述支撑座，所述导轨设于两个所述支撑座之间，所述丝杠螺母上设有与所述导轨相配合的导向滑槽。

具体地，所述壳体上端设有通孔，所述推杆穿过所述通孔伸出于壳体，所述通孔与所述推杆间隙配合。

本发明第二方面提供一种制动器，包括基座、左制动臂、右制动臂、驱动构件和第一方面任一项技术方案所述的推动器，所述左制动臂和右制动臂上设有相对的制动瓦，所述左制动臂和右制动臂的一端铰接于基座上，所述驱动构件的第一端通过连接臂与所述左制动臂的另一端连接，第二端与所述右制动臂的另一端连接，第三端与该推动器的推杆连接，所述推杆来回移动以驱动所述左制动臂和右制动臂抱紧或松开。

本发明的基础技术方案具有以下技术效果：

1、利用磁力丝杠静止时的定位力，使得推杆在设定位置保持静止状态，且期间无需电力系统或液压系统供能，更加节能；

2、推动器结构简单，便于维护；

3、磁力丝杠的传动比恒定，传动稳定性和传动精度更高；传动功率大，更加节能；磁力螺母和磁力丝杆实现无接触式动力传递，可以避免接触式机械传动导致的磨损、震动、噪声等问题；

4、由于磁力丝杆和磁力螺母之间具有气隙，即使两者之间过载产生“打滑”也不会损坏其它部件，实现过载保护功能。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的

具体实施方式

中进一步说明。

附图说明

图1是本发明的推动器的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明推动器一个实施例中导向装置的结构示意图；

图3是本发明的磁力丝杠的一种实施例的结构示意图；

图4是本发明的制动器的一种实施例的松开状态的使用状态图，其中，推杆上升使得制动臂松开；

图5是本发明的制动器的一种实施例的抱紧状态的使用状态图，其中，推杆下降使得制动臂抱紧。

附图标记

1驱动装置 2推杆

3壳体 4磁力丝杠

41磁力丝杆 42磁力螺母

51支撑座 52导轨

61左制动臂 62右制动臂

63驱动构件 64制动瓦

65连接臂

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介，间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要理解的是，如图1，“上”是指推杆2所在的一端，“下”是指驱动装置1所在的一端。术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参考图1，本发明的基础技术方案的推动器，包括导向装置、驱动装置1、磁力丝杠4和推杆2，磁力丝杠4和导向装置容置于壳体3中；磁力丝杠4包括磁力丝杆41和磁力螺母42，磁力螺母42同轴套设于磁力丝杆41上，且二者之间具有气隙；驱动装置1与磁力丝杆41固定连接，推杆2的一端与磁力螺母42固定连接，另一端伸出于壳体3；驱动装置1适于驱动磁力丝杆41转动，以通过磁耦合力带动磁力螺母42沿磁力丝杆41来回移动，并通过导向装置限制其移动轨迹。

现有技术中，推动器常常与制动器配合用于起重设备、皮带运输设备、港口装卸设备、冶金设备、矿山设备和建筑设备等各行业机械设备，通过推动器带动制动器的控制臂，使该控制臂抱紧上述机械设备的传动轴或制动轮，从而控制机械设备的减速及停车制动。目前的推动器主要采用液压系统，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动，但是，液压系统长时间运行，一方面会导致推动器的各部件发热、加速部件老化、降低推动器寿命，另一方面液压泵持续工作也使得推动器的能耗较大。

本发明的推动器省去了复杂的液压系统，以气隙磁场为媒介，将磁力丝杆41和磁力螺母42间的磁耦合力转化为机械能。该推动器工作时，驱动装置1驱动磁力丝杆41正向或反向转动，通过磁耦合力带动磁力螺母42沿磁力丝杆41向上或向下移动，并通过导向装置限制其移动轨迹，从而使得推杆2能够上升或下降。当需要推杆2保持静止状态时，控制驱动装置1断电停止工作，使得磁力丝杆41停止转动，进而磁力螺母42和推杆2也处于静止状态，由于气隙磁场的存在，磁力螺母42与磁力丝杆41相对静止时能够产生定位力，该定位力使得磁力螺母42能够悬停于磁力丝杆41的任何位置处，因此，参考图2，磁力螺母42与磁力丝杆41相对静止时，无需驱动装置1供能，即可使得推杆2在设定位置处保持静止状态，有效节约电能。本发明的推动器结构简单，便于维护，利用磁力丝杠4静止时的定位力，使得推杆2保持静止状态，期间无需电力系统或液压系统供能，更加节能；而且，磁力丝杠4的传动比恒定，磁力丝杆41旋转一周，磁力螺母42可以推进一个导程的距离，其传动稳定性和传动精度更高；另外，磁力螺母42和磁力丝杆41之间能够实现无接触式动力传递，可以避免接触式机械传动导致的磨损、震动、噪声等问题，不会因为磨损导致推动器失灵、引发安全问题，也不会产生磨损粉末和润滑剂蒸发液体，可用于对清洁度要求高的工作环境；由于磁力丝杆41和磁力螺母42之间具有气隙，即使推杆2受力大于磁耦合力，使得磁力丝杠4过载，也仅仅只有磁力螺母42与磁力丝杆41之间产生“打滑”现象，不会损坏其它部件，实现过载保护功能。

具体地，参考图3，磁力丝杆41包括丝杆铁芯，丝杆铁芯的外表面具有N级、S级交替排布的多个径向充磁的螺旋形永磁体，以形成N、S极交替的螺旋磁场；磁力螺母42包括螺母铁芯，螺母铁芯的内表面具有N级、S级交替排布的多个径向充磁的螺旋形永磁体。由磁力丝杆41和磁力螺母42之间的磁场相互作用产生磁耦合力。

更加具体地，参考图3，丝杆铁芯为空心的圆柱状的电工铁管；或丝杆铁芯为实心的圆柱状的电工铁棒，螺母铁芯为空心圆环状的电工铁环。电工铁管和电工铁环均为导磁性材料，可以为磁力线闭合提供路径，并且空心的电工铁管能够减少材料损耗、降低成本。

优选地，驱动装置1为伺服电机，伺服电机的输出轴与磁力丝杆41连接以驱动磁力丝杆41转动。伺服电机能够精准控制磁力丝杆41的转动速度，从而控制推杆2的移动速度，磁力丝杆41的转动速度越快，推杆2的移动速度越快。伺服电机的输出轴正转控制磁力丝杆41正转，产生的磁耦合力能够推动磁力螺母42上升；伺服电机的输出轴反转控制磁力丝杆41反转，产生的磁耦合力能够推动磁力螺母42下降；伺服电机的输出轴停转控制磁力螺母42在设定位置处静止。可以理解的是，驱动装置1也可以为其他能够带动磁力丝杆41转动的设备或结构；驱动装置1的输出轴可以直接与磁力丝杆41连接，也可以通过齿轮副、减速器等与磁力丝杆41间接连接。

优选地，参考图1和图2，导向装置包括支撑座51和导轨52，壳体3内腔的顶面和底面上分别设有支撑座51，支撑座51与壳体3通过螺栓连接或粘接，导轨52设于两个支撑座51之间，丝杠螺母42上设有与导轨52相配合的导向滑槽，这样，通过导向装置能够限制磁力螺母42沿导轨52移动。参考图1，导轨52的延伸方向与磁力丝杠41的轴线方向相同，导轨52可以对称设置于磁力丝杆41的两侧，也可以绕磁力丝杆41周向间隔设置多个导轨52。更加具体的，丝杠螺母42外侧套设非导磁性材料的外壳，在该外壳上设置导向滑槽，或者，也可以在丝杠螺母42内侧去除部分螺旋形永磁体，将其替换为铁块，在铁块上开设导向滑槽。

优选地，壳体3上端设有通孔，推杆2穿过通孔伸出于壳体3，该通孔与推杆2间隙配合。壳体3能够将磁力丝杠4和导向装置容置于其中，为磁力丝杠4和导向装置提供更加洁净、密封的工作环境，进而延长推动器的寿命。由于推杆2与壳体3的通孔间隙配合，推杆2既能够穿过壳体3的通孔顺畅的上下移动，又能够得到通孔孔壁的支撑，使得推杆2受力更加均匀，避免推杆2折断。

参考图4和图5，本发明制动器的一个实施例，包括基座、左制动臂61、右制动臂62、驱动构件63和上述推动器任一实施例所提供的推动器，左制动臂61和右制动臂62的一端铰接于基座上，驱动构件63的第一端通过连接臂65与左制动臂61的另一端铰接，第二端与右制动臂62的另一端铰接，第三端与该推动器的推杆2铰接，左制动臂61和右制动臂62上设有相对的制动瓦64。

下面具体描述该制动器的工作过程。参考图4，图中的箭头示出了相关部件的运动方向，驱动装置1带动磁力丝杆41正转，驱动磁力螺母42和推杆2向上移动，左制动臂61和右制动臂62相背转动，使得制动瓦64松开如起重机等设备的传动轴，当推杆2上升到设定位置即关闭驱动装置1，磁力丝杆41停止转动，磁力螺母42和推杆2利用磁力丝杠4的定位力静止悬停于设定位置，进而使得起重机正常工作；参考图5，图中的箭头示出了相关部件的运动方向，驱动装置1带动磁力丝杆41反转，驱动磁力螺母42和推杆2向下移动，左制动臂61和右制动臂62相向转动，使得制动瓦64抱紧如起重机等设备的传动轴，使得起重机制动停止。该制动器可包括上述推动器任一实施例所提供的推动器，因此至少具有上述推动器各实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。