[发明专利]电动制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于例如风力发电设备的制动器，具有至少一个制动操作元件，所述制动操作元件与一行星式滚子丝杠单元和电动的驱动装置操作连接，以便在制动操作元件的制动位置和轴向错开的非制动位置之间调节制动操作元件，其中行星式滚子丝杠单元具有多个在圆周方向上分布地设置的螺纹滚子，所述螺纹滚子一方面与不可相对旋转地与电动的驱动装置相连的丝杠元件处于螺纹嵌接，另一方面与位置固定地设置的壳体处于螺纹嵌接，螺纹滚子绕其自身的轴线和绕丝杠元件的轴线能旋转地设置，各螺纹滚子的轴线分别平行于丝杠元件的轴线。

背景技术

由WO 03/076818A1已知一种风力发电设备，其中作用在制动盘上的制动操作元件（制动块）与电动的驱动装置耦合，以便往复运动。所述电动的驱动装置包括电机，所述电机通过杠杆与将摆动运动转换成轴向运动的传动装置耦合。所述传动装置可以构造成丝杠传动装置或滚珠丝杠传动装置或行星式滚子丝杠机构。所述传动装置包括能轴向移动并且抗旋转地在壳体中被引导的丝杠元件，制动操作元件固定地设置在所述丝杠元件的一个端部上。这种已知的制动器是不利的，因为电机和丝杠元件之间的摆动杠杆耦合形成一个力传递链，这种力传递链导致较低的效率。此外，这种制动器具有较大的结构体积。

由EP 1 837 555A1一种具有直接作用的电动致动器的制动器，所述致动器将电动驱动装置的旋转运动直接转换成一个体部的轴向运动，所述体部使作用在制动盘上的制动操作元件（制动块）在制动位置和非制动位置之间往复运动。作用在制动操作元件上的体部构造成行星式滚子丝杠单元的螺纹滚子，所述螺纹滚子一方面与电机的构造成丝杠元件的转子轴螺纹嵌接，另一方面与位置固定地设置的环形壳体螺纹嵌接。螺纹滚子绕其自身的轴线以及作为行星滚动体绕丝杠元件的轴线能旋转地设置。行星滚动体的轴线平行于丝杠元件的轴线延伸。这种已知的制动器使得可以节省位置地实现对制动操作元件的直接力作用。但这种已知的制动器的不利之处在于，力传递流直接从螺纹滚子经由两个轴向轴承延伸到制动操作元件上；与此同时，螺纹滚子设置成施加力的。所述轴承必须设计得非常精确，以便确保制动操作元件同步的往复运动。附加地，为了将制动操作元件定位在中央，还需要波纹管。

发明内容

本发明的目的在于，这样改进所述制动器，以较小的耗费产生较高的压力，同时确保较高的效率和较小的结构体积。

为了实现所述目的，与权利要求1的前序部分相结合，本发明特征在于，制动操作元件只与丝杠元件耦合。

本发明的特别的优点在于，通过行星式滚子丝杠单元在利用较高的效率的情况下向制动操作元件传递较高的压力。由此实现了简单且可靠的力导入，其中力传递流由抗旋转地与电动驱动装置耦合的丝杠元件传递到制动操作元件上。行星式滚子丝杠单元的螺纹滚子仅起传递力的作用，而不起施加力的作用。通过行星式滚子丝杠单元，可以产生较高的压力和拉力。电动驱动装置具有较低的降速比，这降低了位置需求和成本。

根据本发明的一个优选的实施形式，制动操作元件通过轴向轴承与丝杠元件相连。由此可以有利地降低用于力导入的耗费。优选沿力传递路径只需要唯一一个轴向轴承或唯一一个轴承单元，从而降低制造成本并可以保持维护成本较低。

根据本发明的一个改进方案，丝杠元件构成为钟罩状的，并具有底部和从底部突出的空心圆柱段，电动驱动装置的至少一部分设置在空心圆柱段中。根据应用场合，由此可以有利地将设计不同的电动驱动装置与丝杠元件或与行星式滚子丝杠单元耦合。

根据本发明的一个改进方案，根据应用场合，在丝杠元件的空腔中可以设置电机或电机-传动装置单元。电动的驱动装置因此能够设计成针对制动器的使用要求变化，而不必改变制动器的基本结构。

根据本发明的一个可选的实施形式，电动的驱动装置可以设置在壳体的外部，所述驱动装置优选可以通过齿轮传动装置或带传动装置与丝杠元件耦合。因此电动驱动装置有利地可以与丝杠元件的尺寸无关地配置。

根据本发明的一个改进方案，在一个共同的环形笼架中优选设置多个螺纹滚子，所述笼架具有凹口，用于螺纹滚子的螺纹嵌接。螺纹滚子沿轴向方向有利地能自由运动地支承。所述笼架使得实现了在丝杠元件的外侧和壳体的内侧之间的间隙中对螺纹滚子的改进的引导。

根据本发明的一个改进方案，电动的驱动装置和/或丝杠元件固定地与一罩壳连接，所述罩壳以纵向壁在外侧在壳体上沿轴向被引导地延伸。由此，可以有利地实现对丝杠元件或制动操作元件的对中的支承。