[发明专利]基于磁流变的缆绳驱动制动系统及其控制方法

说明书

本发明涉及缆绳制动技术领域，公开了基于磁流变的缆绳驱动制动系统及其控制方法，包括底座和控制器、电机和制动机构；制动机构包括机箱，机箱内腔中设置有活动片、往复螺杆和导向杆，电机与往复螺杆驱动连接，往复螺杆同轴固定连接有卷筒，卷筒上缠绕有缆绳；机箱侧壁缠绕有电磁线圈，机箱内腔填充有磁流变液；控制器通讯连接有测速机构，控制器与电磁线圈电性连接。本发明通过往复螺杆带动活动片在机箱内往复运动，当坠落速度过快时，控制器接通电磁线圈使其产生磁场，使磁流变液黏度增大从而增大活动片的阻力，使往复螺杆及卷筒转速快速降低直至停止或匀速转动，使缆绳端载重停止下坠或匀速下滑，实现缆绳的安全制动，也起到保护电机的作用。

技术领域

本发明涉及缆绳制动技术领域，具体涉及基于磁流变的缆绳驱动制动系统及其控制方法。

背景技术

随着现代高层建筑的迅速发展，电梯已然成为人们生活中必不可少的垂直交通工具，在电梯数量的逐年上升和越来越快的垂直升降速度下，事故的发生率也越来越高，直接影响乘客的人身安全，因此电梯作为特种设备对其安全装置的要求也应愈加高。

现有的电梯大多采用缆绳驱动升降，制动装置作为电梯安全装置，其性能的好坏直接影响乘客的人身安全，目前常用的制动装置有弹簧缓冲器、聚氨酯缓冲器和液压缓冲器等；其中弹簧缓冲器和聚氨酯缓冲器作为蓄能型缓冲器，主要利用结构压缩形成反力，将轿厢冲击动能转化为缓冲器的内能，进而起到缓冲作用，但是缓冲结束后出现反弹现象，仅适用于低速电梯，相比较而言，液压缓冲器缓冲行程短，不适应制动距离较长的应用场景。

上述制动装置都是在轿厢坠落过程的极限位置动作，对轿厢坠落过程没有有效的缓速，致使轿厢以较大的速度冲击缓冲器制停，其产生的冲击力有时会超出人体的承受范围；而且驱动缆绳收放的电机容易在紧急坠落过程中产生烧毁的问题。

发明内容

基于以上问题，本发明提供基于磁流变的缆绳驱动制动系统及其控制方法，通过往复螺杆带动活动片在机箱内往复运动，当坠落速度过快时，控制器接通电磁线圈使其产生磁场，使磁流变液黏度增大从而增大活动片的阻力，使往复螺杆及卷筒转速快速降低直至停止或匀速转动，使缆绳端载重停止下坠或以较低的速度匀速下滑，实现缆绳的安全制动，也起到保护电机的作用。

为实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

基于磁流变的缆绳驱动制动系统，包括底座和控制器，底座上固定有电机和制动机构；制动机构包括固定于底座上的机箱，机箱为中空结构，机箱内腔中设置有活动片和驱动活动片运动的往复螺杆，往复螺杆的两端分别穿出机箱，电机的输出轴与往复螺杆的一端驱动连接，往复螺杆的另一端同轴固定连接有卷筒，卷筒上缠绕有缆绳；活动片上设置有导向孔和位于中部的穿孔，活动片通过穿孔套设于往复螺杆外壁，活动片的穿孔内壁设置有与往复螺杆上的螺纹槽相匹配的传力块，活动片的导向孔内穿设有与往复螺杆互相平行的导向杆，导向杆的两端分别固定于机箱内壁；机箱侧壁沿内腔环向缠绕有电磁线圈，机箱内腔中填充有磁流变液；控制器输入端通讯连接有用于测量卷筒转速的测速机构，控制器的输出端与电磁线圈电性连接。

进一步地，控制器还与电机电性连接，用于控制电机与电源的通断。

进一步地，电机输出轴与往复螺杆之间设置有减速器，电机的输出轴与减速器输入轴驱动连接，减速器的输出轴与往复螺杆同轴驱动连接。

进一步地，往复螺杆两端与机箱侧壁接触处动密封。

进一步地，测速机构为红外对射计数器，包括对向设置于卷筒轴向两端的红外发生器和接收计数器，卷筒端面上在红外对射计数器对应的位置设置有可供红外线穿过的通孔。

为实现上述技术效果，本发明还提供了基于磁流变的缆绳驱动制动系统的控制方法，包括如下步骤：

S1、预先设置控制器的卷筒转速阈值；