權(quán)利要求書： 1.一種智能化起制動一體式滾筒，包括永磁滾筒、制動機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及其監(jiān)測裝置和制動力矩監(jiān)測裝置，其特征在于：永磁滾筒與制動機(jī)構(gòu)共用一固定軸直接聯(lián)接制動機(jī)構(gòu)，制動機(jī)構(gòu)的外齒空心軸套接在固定軸上隨永磁滾筒旋轉(zhuǎn)和軸向移動；制動機(jī)構(gòu)前端蓋與制動機(jī)構(gòu)的殼體?內(nèi)齒圈、殼體?油缸和制動機(jī)構(gòu)后端蓋固定連接；外齒空心軸的外齒上嵌裝有內(nèi)齒摩擦片組，殼體?內(nèi)齒圈的內(nèi)齒上嵌裝有外齒摩擦片組，內(nèi)齒摩擦片組與外齒摩擦片組相互交錯插在一起形成靜動摩擦副；該內(nèi)齒摩擦片組與外齒摩擦片組組成的靜動摩擦副處于由制動機(jī)構(gòu)前端蓋、殼體?內(nèi)齒圈和活塞外環(huán)端面形成的制動腔內(nèi)；殼體?油缸內(nèi)裝有活塞，活塞端面形狀由外環(huán)端面和內(nèi)環(huán)端面和二者之間溝槽構(gòu)成，其中溝槽插裝在油缸的中間隔壁上，活塞內(nèi)環(huán)端面伸入油缸腔內(nèi)在壓力油推動下帶動整個活塞運(yùn)動；在活塞與制動機(jī)構(gòu)后端蓋相對的端面上開有多個盲孔，盲孔內(nèi)置碟簧，碟簧中孔內(nèi)裝有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿外端頭與裝在制動機(jī)構(gòu)端蓋上的調(diào)節(jié)螺釘相抵，調(diào)節(jié)螺釘由外部的調(diào)節(jié)螺母鎖緊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化起制動一體式滾筒，其特征在于，所述的液壓系統(tǒng)包括液壓站、冷卻油系統(tǒng)和壓力油系統(tǒng)；所述的冷卻油系統(tǒng)，通過液壓站由冷卻油系統(tǒng)的油路將冷卻油從制動器的冷卻油進(jìn)油口充入制動腔內(nèi)的摩擦片組間隙，對摩擦片進(jìn)行降溫冷卻，通過冷卻油出油口返回液壓站，防止制動過程中摩擦片發(fā)熱超溫和產(chǎn)生火花。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能化起制動一體式滾筒，其特征在于，所述的壓力油系統(tǒng)，通過液壓站由壓力油系統(tǒng)的油路將壓力油充入油缸腔內(nèi)，在壓力油推動下帶動整個活塞往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)制動機(jī)構(gòu)內(nèi)、外摩擦片之間的壓緊貼合與釋放分離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能化起制動一體式滾筒，其特征在于，所述的液壓系統(tǒng)監(jiān)測裝置，冷卻油溫度傳感器安裝于冷卻油進(jìn)油通道或回油通道上，用于監(jiān)測進(jìn)入制動腔內(nèi)的冷卻油溫度，根據(jù)油溫變化適時調(diào)整供油流速保證降溫效果；壓力油油壓傳感器安裝于壓力油進(jìn)油通道上，用于監(jiān)測進(jìn)入油缸腔內(nèi)壓力油的油壓變化，根據(jù)油壓變化適時調(diào)整供油壓力保證制動效果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能化起制動一體式滾筒，其特征在于，所述的制動力矩監(jiān)測裝置，在導(dǎo)桿外端頭裝有碟簧壓力傳感器用于實(shí)時監(jiān)測碟簧的壓力大小變化。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能化起制動一體式滾筒，其特征在于，所述的制動力矩監(jiān)測裝置，在導(dǎo)桿外端頭裝有碟簧壓力傳感器用于實(shí)時監(jiān)測碟簧的壓力大小變化。

說明書： 一種智能化起制動一體式滾筒技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及一種帶式輸送機(jī)驅(qū)動和制動一體化裝置，具體為一種智能化起制動一體式滾筒。

背景技術(shù)[0002] 帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于煤炭、水泥、電力等散料輸送領(lǐng)域，具有連續(xù)輸送、高效節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。驅(qū)動、制動和傳動滾筒是帶式輸送機(jī)的核心組成部分，傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)一

般由電機(jī)、軟起動裝置、減速機(jī)、聯(lián)軸器組成，系統(tǒng)安裝時，由使用單位對單個產(chǎn)品或部件在

現(xiàn)場進(jìn)行組裝后使用，部分小功率驅(qū)動系統(tǒng)(功率小于90KW)采用電動滾筒的方式實(shí)現(xiàn)了電

機(jī)、減速機(jī)與滾筒的集成,但傾斜輸送時還需考慮單獨(dú)加裝制動或逆止裝置。對于需要駐車

制動或減速制動的場合，根據(jù)系統(tǒng)需求，一般采用在高速軸安裝推桿制動器或者在低速軸

安裝盤式制動器的方式，但無法適應(yīng)下運(yùn)帶式輸送機(jī)長時間連續(xù)可靠制動的要求。

[0003] 以上的方式存在以下問題：1、關(guān)鍵產(chǎn)品或部件性能差，下運(yùn)輸送機(jī)長期連續(xù)制動溫升大、制動裝置發(fā)熱后效率低，安全可控性差、易飛車造成事故；為防止產(chǎn)生火花，制動裝

置采用石棉等材料，存在環(huán)境污染、閘瓦磨損快、需經(jīng)常調(diào)節(jié)和更換的不足。2、系統(tǒng)由獨(dú)立

產(chǎn)品或部件組裝而成，造成系統(tǒng)復(fù)雜、布置分散、體積大、占地大，在煤礦井下等狹小空間領(lǐng)

域安裝使用受限。3、系統(tǒng)現(xiàn)場由分立部件組裝，裝配精度低，造成系統(tǒng)振動和噪音大，影響

設(shè)備使用壽命。4、傳動鏈長、效率低、維護(hù)和管理困難。5、系統(tǒng)集成度低、各組成部分缺乏高

效融合、造成故障率高、系統(tǒng)工作可靠性低。6、對系統(tǒng)制動力矩、制動位移量和閘瓦磨損量

等關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)缺乏有效監(jiān)測、故障診斷能力差、智能化水平低。

實(shí)用新型內(nèi)容

[0004] 為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種智能化起制動一體式滾筒，集成了驅(qū)動電機(jī)、滾筒、制動器等的功能，同時，解決了傾斜的帶式輸送機(jī)應(yīng)用永磁滾筒無法實(shí)現(xiàn)制動

的問題，并且能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)長時間的安全制動，裝配精度高，節(jié)省安裝空間，減少了安

裝工作量；設(shè)計了完善的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷功能，為智能化發(fā)展提供大數(shù)據(jù)支撐，使系統(tǒng)

運(yùn)行更可靠、更智能、更加易于管理和維護(hù)。

[0005] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種智能化起制動一體式滾筒，包括永磁滾筒、制動機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及其監(jiān)測裝置和制動力矩監(jiān)測裝置，其特征在于：永磁滾筒與制動機(jī)構(gòu)

共用一固定軸直接聯(lián)接制動機(jī)構(gòu)，制動機(jī)構(gòu)的外齒空心軸套接在固定軸上隨永磁滾筒旋轉(zhuǎn)

和軸向移動；制動機(jī)構(gòu)前端蓋與制動機(jī)構(gòu)的殼體?內(nèi)齒圈、殼體?油缸和制動機(jī)構(gòu)后端蓋固

定連接；外齒空心軸的外齒上嵌裝有內(nèi)齒摩擦片組，殼體?內(nèi)齒圈的內(nèi)齒上嵌裝有外齒摩擦

片組，內(nèi)齒摩擦片組與外齒摩擦片組相互交錯插在一起形成靜動摩擦副；該內(nèi)齒摩擦片組

與外齒摩擦片組組成的靜動摩擦副處于由制動機(jī)構(gòu)前端蓋、殼體?內(nèi)齒圈和活塞外環(huán)端面

形成的制動腔內(nèi)；殼體?油缸內(nèi)裝有活塞，活塞端面形狀由外環(huán)端面和內(nèi)環(huán)端面和二者之間

溝槽構(gòu)成，其中溝槽插裝在油缸的中間隔壁上，活塞內(nèi)環(huán)端面伸入油缸腔內(nèi)在壓力油推動

下帶動整個活塞運(yùn)動；在活塞與制動機(jī)構(gòu)后端蓋相對的端面上開有多個盲孔，盲孔內(nèi)置碟

簧，碟簧中孔內(nèi)裝有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿外端頭與裝在制動機(jī)構(gòu)端蓋上的調(diào)節(jié)螺釘相抵，調(diào)節(jié)螺釘由

外部的調(diào)節(jié)螺母鎖緊。

[0006] 本實(shí)用新型的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)：所述的液壓系統(tǒng)包括液壓站、冷卻油系統(tǒng)和壓力油系統(tǒng)；所述的冷卻油系統(tǒng)，通過液壓站由冷卻油系統(tǒng)的油路將冷卻油從制動器的冷

卻油進(jìn)油口充入制動腔內(nèi)的摩擦片組間隙，對摩擦片進(jìn)行降溫冷卻，通過冷卻油出油口返

回液壓站，防止制動過程中摩擦片發(fā)熱超溫和產(chǎn)生火花。

[0007] 所述的壓力油系統(tǒng)，通過液壓站由壓力油系統(tǒng)的油路將壓力油充入油缸腔內(nèi)，在壓力油推動下帶動整個活塞往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)制動機(jī)構(gòu)內(nèi)、外摩擦片之間的壓緊貼合與釋放

分離。

[0008] 所述的液壓系統(tǒng)監(jiān)測裝置，冷卻油溫度傳感器安裝于冷卻油進(jìn)油通道或回油通道上，用于監(jiān)測進(jìn)入制動腔內(nèi)的冷卻油溫度，根據(jù)油溫變化適時調(diào)整供油流速保證降溫效果；

壓力油油壓傳感器安裝于壓力油進(jìn)油通道上，用于監(jiān)測進(jìn)入油缸腔內(nèi)壓力油的油壓變化，

根據(jù)油壓變化適時調(diào)整供油壓力保證制動效果。

[0009] 所述的制動力矩監(jiān)測裝置，在導(dǎo)桿外端頭裝有碟簧壓力傳感器用于實(shí)時監(jiān)測碟簧的壓力大小變化，該碟簧壓力傳感器將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并顯示壓力數(shù)值，并將測量

出的碟簧的壓力值換算出制動力矩值；根據(jù)該制動力矩值，一方面，在制動機(jī)構(gòu)制造裝配時

以此確定裝配力矩扳手的設(shè)定力矩，另一方面，在工作狀態(tài)時，通過碟簧壓力傳感器監(jiān)測，

分析判斷摩擦片的磨損程度，預(yù)測摩擦片的剩余使用壽命；當(dāng)摩擦片磨損過多，出現(xiàn)制動力

矩大幅下降時，通過調(diào)節(jié)螺釘統(tǒng)一調(diào)整和校準(zhǔn)碟簧的壓力值，以確保必需的制動力矩值。

[0010] 本實(shí)用新型具有如下有益效果：通過實(shí)時監(jiān)測冷卻油油溫和壓力油油壓以及實(shí)時監(jiān)測碟簧的壓力大小變化，實(shí)現(xiàn)了智能控制濕式摩擦制動永磁滾筒帶式輸送機(jī)尤其是煤礦

防爆場合下運(yùn)帶式輸送機(jī)長時間運(yùn)行和安全制動。避免了制動過程中發(fā)熱超溫和產(chǎn)生火

花，通過設(shè)計計算冷卻系統(tǒng)的油量，實(shí)現(xiàn)大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的長時間連續(xù)可控安全制

動，制動時間達(dá)到并超過180秒，在該領(lǐng)域獲得了突破性進(jìn)展和顯著的技術(shù)進(jìn)步。同時將驅(qū)

動、制動、中間聯(lián)接部件進(jìn)行系統(tǒng)一體化設(shè)計，節(jié)省了安裝空間，提高了裝配精度，減少了安

裝工作量。完善了狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷功能，使帶式輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行更可靠、更智能、更加

易于管理和維護(hù)。

附圖說明[0011] 圖1是本實(shí)用新型一種智能化起制動一體式滾筒結(jié)構(gòu)示意圖；[0012] 圖2是本實(shí)用新型一種智能化起制動一體式滾筒結(jié)構(gòu)左視圖；[0013] 圖3是本實(shí)用新型一種智能化起制動一體式滾筒制動機(jī)構(gòu)部分放大圖；[0014] 圖4是碟簧壓力傳感器安裝局部放大圖。具體實(shí)施方式：

[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成任何

限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本實(shí)用新型的公開范圍內(nèi)對本實(shí)用新型技

術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

[0016] 本實(shí)用新型所述一種智能化起制動一體式滾筒，如圖1?4所示，包括：支座1；壓力油接頭2；冷卻油進(jìn)油口3；調(diào)節(jié)螺釘4；冷卻油出油口5；碟簧壓力傳感器6；制動機(jī)構(gòu)后端蓋

7；殼體?內(nèi)齒圈8；滾筒筒皮9；制動機(jī)構(gòu)前端蓋10；外齒空心軸11；固定軸12；導(dǎo)桿13；活塞

14；殼體?油缸15；碟簧16；內(nèi)齒摩擦片組17；外齒摩擦片組18；定子19；外轉(zhuǎn)子20；調(diào)節(jié)螺母

21。另：液壓站、冷卻油進(jìn)油通道及回油通道、壓力油進(jìn)油通道及冷卻油溫度傳感器和壓力

油油壓傳感器未在圖上顯示。

[0017] 一種一種智能化起制動一體式滾筒，包括永磁滾筒、制動機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及其監(jiān)測裝置和制動力矩監(jiān)測裝置。制動機(jī)構(gòu)為常閉工作方式，其中制動機(jī)構(gòu)的外齒空心軸11套裝

在永磁電機(jī)的固定軸12上，隨永磁滾筒轉(zhuǎn)動；制動機(jī)構(gòu)前端蓋10與制動機(jī)構(gòu)的殼體?內(nèi)齒圈

8、殼體?油缸15和制動機(jī)構(gòu)后端蓋7固定連接，內(nèi)齒摩擦片組17與外齒摩擦片組18以片片交

錯的方式套在外齒空心軸11上，內(nèi)齒摩擦組17與外齒空心軸11嵌裝，外齒摩擦片18與殼體?

內(nèi)齒圈8嵌裝；內(nèi)齒摩擦片17與外齒摩擦片18之間的摩擦力通過碟簧壓力設(shè)定和調(diào)節(jié)，形成

制動機(jī)構(gòu)與永磁滾筒驅(qū)動一體化緊湊型結(jié)構(gòu)。

[0018] 內(nèi)齒、外齒摩擦片貼緊壓合與釋放分離由活塞推動，活塞的一部分插入油缸腔，另一部分插入連通制動腔的環(huán)形通道以推動內(nèi)齒、外齒摩擦片壓緊貼合與釋放分離；殼體?油

缸15內(nèi)活塞端面形狀由外環(huán)端面和內(nèi)環(huán)端面和二者之間溝槽構(gòu)成，其中溝槽插裝在殼體?

油缸的中間隔壁上，活塞內(nèi)環(huán)端面伸入油缸腔內(nèi)在壓力油推動下帶動整個活塞運(yùn)動；在活

塞與制動機(jī)構(gòu)后端蓋7相對的端面上開有二十個盲孔，每個盲孔內(nèi)置碟簧16，碟簧中孔內(nèi)裝

有導(dǎo)桿13，導(dǎo)桿外端頭與裝在制動機(jī)構(gòu)后端蓋7上的調(diào)節(jié)螺釘4相抵，調(diào)節(jié)螺釘4由外部的調(diào)

節(jié)螺母21鎖緊。

[0019] 只需在其中一個導(dǎo)桿13外端頭裝有碟簧壓力傳感器用于實(shí)時監(jiān)測碟簧的壓力大小變化，該碟簧壓力傳感器將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并顯示壓力數(shù)值，并將測量出的碟簧

的壓力值換算出制動力矩值。根據(jù)該制動力矩值，一方面，在制動機(jī)構(gòu)制造裝配時以此確定

裝配力矩扳手的設(shè)定力矩，另一方面，在工作狀態(tài)時，通過壓力傳感器監(jiān)測，分析判斷摩擦

片的磨損程度，預(yù)測摩擦片的剩余使用壽命；當(dāng)摩擦片磨損過多，出現(xiàn)制動力矩大幅下降

時，通過調(diào)節(jié)螺釘統(tǒng)一調(diào)整和校準(zhǔn)碟簧的壓力值，以確保必需的制動力矩值。其余通過力矩

扳手調(diào)節(jié)使其保持一致即可。

[0020] 當(dāng)輸送機(jī)處于靜止制動狀態(tài)時，壓力油泄壓回油，活塞14在碟簧彈力的作用下使內(nèi)齒摩擦片組17與外齒摩擦片組18迅速貼緊壓合，由于外齒摩擦片18與殼體?內(nèi)齒圈8嵌

裝，而殼體?內(nèi)齒圈8與制動機(jī)構(gòu)端蓋7及電機(jī)端蓋10依靠螺釘固定為一體，故制動機(jī)構(gòu)的內(nèi)

齒、外齒摩擦片處于壓緊狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的駐車制動。

[0021] 起動前充入冷卻油和運(yùn)轉(zhuǎn)過程實(shí)時監(jiān)控發(fā)熱超溫：由液壓站、冷卻油系統(tǒng)的冷卻油由冷卻油進(jìn)油口3充入制動機(jī)構(gòu)制動腔內(nèi)齒、外齒摩擦片組間隙，對摩擦片進(jìn)行冷卻，冷

卻油通過冷卻油出油口5返回液壓站。然后控制壓力油的油壓緩慢增壓，活塞14壓縮碟簧

16，內(nèi)、外齒摩擦片17、18之間正壓力緩慢下降，內(nèi)、外齒摩擦片17、18之間間隙逐漸增大，直

到完全分離，制動機(jī)構(gòu)松開，然后永磁滾筒在電氣控制作用下開始正向轉(zhuǎn)動，設(shè)備正常運(yùn)

轉(zhuǎn)。通過冷卻油溫度傳感器實(shí)時監(jiān)控冷卻油油溫，計算冷卻系統(tǒng)的油量，智能調(diào)控冷卻油壓

力和流速，保證內(nèi)齒、外齒摩擦片組不發(fā)生過熱現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)長時間連續(xù)可控安全制動，制動

時間能夠達(dá)到并超過180秒，避免了發(fā)熱超溫和火花產(chǎn)生。

[0022] 正常停機(jī)時，永磁滾筒在電氣控制下速度逐漸降低直到速度接近為零，控制制動機(jī)構(gòu)的壓力油油壓降低為零，碟簧伸長推動活塞壓緊制動機(jī)構(gòu)摩擦片，實(shí)現(xiàn)駐車制動。在此

期間，由于滑差產(chǎn)生的功率損耗變成熱量,通過摩擦片間的循環(huán)的冷卻油帶走。

[0023] 減速停機(jī)時，控制制動機(jī)構(gòu)壓力油泄壓回油，活塞14在碟簧彈力的作用下使內(nèi)齒摩擦片17和外齒摩擦片18間隙受控減小直至為零，由于外齒摩擦片18與殼體?內(nèi)齒圈8的嵌

裝，而殼體?內(nèi)齒圈8與制動機(jī)構(gòu)后端蓋7、制動機(jī)構(gòu)前端蓋10固定為一體，因此，制動力逐漸

增大，永磁滾筒轉(zhuǎn)速逐漸降低，實(shí)現(xiàn)智能可控制動。

[0024] 所述液壓站包括冷卻油溫度傳感器和控制油壓力傳感器，冷卻油溫度傳感器安裝于冷卻油進(jìn)油通道或回油通道上，用于監(jiān)測進(jìn)入濕式制動器的冷卻油溫度，控制油壓力傳

感器安裝于控制油進(jìn)油通道上，用于監(jiān)測制動器壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的壓力變化。

[0025] 在制動機(jī)構(gòu)的某一個碟簧16聯(lián)接的導(dǎo)桿13外端頭裝有碟簧壓力傳感器6，用于實(shí)時監(jiān)測碟簧的壓力大小變化，該壓力傳感器可以將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并顯示壓力數(shù)

值，測量碟簧16的壓力，換算出制動力矩值。一方面，在制動器制造裝配時可以以此確定裝

配力矩扳手的設(shè)定力矩，另一方面，當(dāng)長期使用，摩擦片磨損過多，出現(xiàn)制動力矩下降時，通

過調(diào)節(jié)螺釘4，然后通過碟簧壓力傳感器6檢測，從而準(zhǔn)確校準(zhǔn)制動力矩，并分析判斷摩擦片

的磨損程度，預(yù)測摩擦片的剩余使用壽命。