本發(fā)明涉及一種基于磁流變效應(yīng)的曳引電梯制動(dòng)裝置及方法，特別涉及采用永磁體與線圈作為勵(lì)磁裝置將其應(yīng)用于磁流變液的曳引電梯制動(dòng)裝置及方法。

背景技術(shù)：

電梯是一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，可用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物的運(yùn)輸工具。隨著高層建筑的快速發(fā)展，電梯的需求量越來越大，高性能的電梯技術(shù)提高了人們的工作效率和生活體驗(yàn)。電梯屬于特種設(shè)備，在使用過程中必須保障其安全性能，同時(shí)也需要滿足舒適性、節(jié)能環(huán)保、噪聲低等方面的需求，但是目前電磁式曳引電梯制動(dòng)器存在一些缺點(diǎn)如機(jī)械磨損、振動(dòng)沖擊、噪音高等。磁流變液是一種新型智能材料，是由具有導(dǎo)磁性的磁性顆粒通過添加劑分散溶于非導(dǎo)磁性基礎(chǔ)液中形成的懸浮液。在受到外加磁場(chǎng)作用下，具有高剪切屈服應(yīng)力，并且受到磁場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，而無外加磁場(chǎng)作用時(shí)，在幾毫秒內(nèi)恢復(fù)原本低粘度的狀態(tài)，具有轉(zhuǎn)換變化過程迅速可逆。根據(jù)磁流變效應(yīng)的特性，近年來磁流變液被廣泛應(yīng)用于新型制動(dòng)器的研究，并且具有了良好的應(yīng)用前景，將磁流變技術(shù)應(yīng)用于曳引電梯制動(dòng)器具有創(chuàng)新性與可行性。

目前，磁流變制動(dòng)器大多為盤式制動(dòng)器（例如詳見中國(guó)專利CN201310393903.6，美國(guó)專利US20120211315 A1），利用磁流變液填充于定子與轉(zhuǎn)子之間，通過均勻作用于磁流變液間隙的磁場(chǎng)使得磁流變液產(chǎn)生剪切屈服應(yīng)力，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。在原磁流變曳引電梯制動(dòng)器中（詳見中國(guó)專利CN201310420595.1，名稱為“基于磁流變效應(yīng)的電梯曳引離合制動(dòng)系統(tǒng)及其方法和裝置”），磁流變制動(dòng)器裝置采用雙線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的制動(dòng)器，根據(jù)電梯制動(dòng)器使用情況，需要考慮緊急情況下電梯的安全，本專利加入了永磁體裝置，以保證在緊急情況下，磁流變制動(dòng)器也具有制動(dòng)力矩。同時(shí)，在原有磁流變制動(dòng)器中，沒有設(shè)計(jì)冷卻液散熱流道，制動(dòng)器在制動(dòng)過程中，由機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，導(dǎo)致磁流變液溫度升高，所以冷卻散熱是必須的。根據(jù)中國(guó)專利CN203702929U，名稱為“一種水冷式磁流變制動(dòng)器”，利用在兩側(cè)端蓋上加工出水槽，通過水循環(huán)進(jìn)行散熱，但是由于冷卻液流道與磁流變液距離較大，在進(jìn)行制動(dòng)過程中，磁流變液還是處于較高溫度，冷卻效果并不理想，在本磁流變制動(dòng)器中，加入內(nèi)部冷卻液流道進(jìn)行冷卻液散熱，具有更好的冷卻換熱效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明的目的在于提供一種基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)裝置，它具有激勵(lì)電流小，線圈發(fā)熱低、制動(dòng)力矩大、低速制動(dòng)性能好、制動(dòng)力矩可控性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)保護(hù)的永磁體結(jié)構(gòu)、冷卻液流道的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)裝置，包括轉(zhuǎn)子總成及定子總成，轉(zhuǎn)子總成通過軸承固定于定子總成上，所述轉(zhuǎn)子總成包括制動(dòng)軸及旋轉(zhuǎn)套筒；所述定子總成包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋、勵(lì)磁結(jié)構(gòu)、外側(cè)端蓋-永磁體、永磁體結(jié)構(gòu)以及底座；勵(lì)磁結(jié)構(gòu)一側(cè)與外側(cè)端蓋-永磁體固定連接，另一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋固定連接，并與轉(zhuǎn)子總成的旋轉(zhuǎn)套筒形成間隙；永磁體結(jié)構(gòu)通過軸承與轉(zhuǎn)子總成接觸，并且通過外側(cè)端蓋-永磁體固定于定子總成上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋外側(cè)設(shè)置有進(jìn)出口水端端蓋；所述轉(zhuǎn)子總成與定子總成之間填充磁流變液。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)套裝包括旋轉(zhuǎn)套筒-上、旋轉(zhuǎn)套筒-中、旋轉(zhuǎn)套筒-下；旋轉(zhuǎn)套筒-中一端、旋轉(zhuǎn)套筒-下一端分別開設(shè)有進(jìn)液孔；3個(gè)套筒依次嵌套；冷卻液通過進(jìn)出口水端端蓋的進(jìn)水口，流經(jīng)制動(dòng)軸內(nèi)部；通過旋轉(zhuǎn)套筒-中的進(jìn)液孔到達(dá)旋轉(zhuǎn)套筒-上與旋轉(zhuǎn)套筒-中間隙，進(jìn)行冷卻換熱，之后通過旋轉(zhuǎn)套筒-中與旋轉(zhuǎn)套筒-下間隙，通過旋轉(zhuǎn)套筒-下的進(jìn)液孔流入制動(dòng)軸；最后經(jīng)過進(jìn)出口水端端蓋的出水口流出。

進(jìn)一步的，勵(lì)磁結(jié)構(gòu)包括兩組沿軸向分布的勵(lì)磁線圈結(jié)構(gòu)、勵(lì)磁線圈結(jié)構(gòu)包括勵(lì)磁線圈、磁軛-中、隔磁環(huán)、磁軛-側(cè)；所述勵(lì)磁線圈設(shè)置于磁軛-中，勵(lì)磁線圈外側(cè)與磁軛-側(cè)連接，勵(lì)磁線圈底部與隔磁環(huán)上端連接；一磁軛-側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋固定連接，另一磁軛-側(cè)與外側(cè)端蓋-永磁體固定連接；磁軛-中底部、磁軛-側(cè)底部、隔磁環(huán)另一端與旋轉(zhuǎn)套筒形成間隙；該間隙填充有磁流變液；兩個(gè)勵(lì)磁線圈繞線方式相反，使得兩個(gè)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相疊加，磁力線環(huán)繞著勵(lì)磁線圈，同時(shí)繞過隔磁環(huán)，使得磁感線穿過磁流變液和旋轉(zhuǎn)套筒，磁感線在勵(lì)磁線圈周圍，并且繞過隔磁環(huán)穿過磁流變液，形成閉合的磁感線回路，穿過磁流變液的磁感線，導(dǎo)致磁流變液產(chǎn)生磁流變效應(yīng)，進(jìn)而使磁流變液發(fā)生磁流變效應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)力矩；通過控制通入勵(lì)磁線圈的電流，控制勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而控制制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。

進(jìn)一步的，所述永磁體結(jié)構(gòu)包括永磁體-缸體、永磁體-導(dǎo)向環(huán)、永磁體-外側(cè)端蓋、永磁體-進(jìn)氣圓筒、導(dǎo)向滑塊、永磁體-軸承端蓋、永磁體-移動(dòng)端蓋、永磁體-移動(dòng)套、永磁體、及復(fù)位彈簧；

永磁體-缸體及永磁體-導(dǎo)向環(huán)通過固定于外側(cè)端蓋-永磁體上；永磁體-缸體兩側(cè)分別連接永磁體-外側(cè)端蓋和永磁體-軸承端蓋；永磁體-軸承端蓋通過軸承與制動(dòng)軸連接；永磁體-外側(cè)端蓋與永磁體-進(jìn)氣圓筒連接；所述永磁體-移動(dòng)套上固定有永磁體；復(fù)位彈簧一端與永磁體-外側(cè)端蓋連接，另一端與永磁體-移動(dòng)套連接；永磁體、永磁體-移動(dòng)端蓋及永磁體-移動(dòng)套構(gòu)成一個(gè)活塞，永磁體-移動(dòng)端蓋與及永磁體-移動(dòng)套相連接；永磁體-移動(dòng)套通過移動(dòng)密封圈與永磁體-進(jìn)氣圓筒接觸；通過將壓縮空氣通入永磁體-進(jìn)氣圓筒，將活塞往永磁體-外側(cè)端蓋移動(dòng)，此時(shí)永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)作用于磁流變液，當(dāng)切斷通入永磁體-進(jìn)氣圓筒的壓縮空氣，永磁體活塞將由彈簧進(jìn)行復(fù)位，永磁體的磁場(chǎng)通過永磁體-缸體作用于磁流變液上，進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。

進(jìn)一步的，所述的外側(cè)端蓋-永磁體與永磁體-缸體連接；連接處設(shè)置有一壓力彈簧；壓力彈簧一端與外側(cè)端蓋-永磁體連接，壓力彈簧另一端與壓力補(bǔ)償環(huán)一端連接；壓力補(bǔ)償環(huán)另一端與旋轉(zhuǎn)套筒連接；外側(cè)端蓋-永磁體與壓力補(bǔ)償環(huán)、壓力彈簧組成壓力補(bǔ)償裝置。

進(jìn)一步的，所述永磁體結(jié)構(gòu)由4塊充磁方向相反的永磁體組成，分別為2對(duì)充磁方向相反的釹鐵硼永磁體材料。

一種基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)方法，提供一上述的基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)裝置，所述磁流變制動(dòng)裝置的制動(dòng)軸通過聯(lián)軸器與蝸桿相連接，所述蝸桿通過聯(lián)軸器與電機(jī)相連接，所述電梯制動(dòng)系統(tǒng)由控制器進(jìn)行控制，所述控制器輸入多路信號(hào)，包括電機(jī)過熱信號(hào)、編碼器信號(hào)、磁流變液溫度信號(hào)、速度信號(hào)、限位開關(guān)信號(hào)、斷電信號(hào)及其他信號(hào)；所述控制器輸出四路信號(hào)，第一路的電機(jī)控制信號(hào)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制；第二路的壓縮機(jī)控制信號(hào)通過控制空氣壓縮機(jī)的氣壓對(duì)永磁體進(jìn)行位置控制；第三路勵(lì)磁線圈控制信號(hào)通過控制輸入直流電源的電流，將直流電源輸入勵(lì)磁線圈對(duì)磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置制動(dòng)力矩進(jìn)行控制；第四路的冷卻液循環(huán)控制信號(hào)通過控制冷卻裝置的水泵冷卻液流速，控制水泵將冷卻液流入進(jìn)出水口端端蓋，通過冷卻液流道對(duì)磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置進(jìn)行冷卻換熱以控制磁流變液的溫度。

進(jìn)一步的，電流通過勵(lì)磁線圈產(chǎn)生了環(huán)繞在勵(lì)磁線圈磁場(chǎng)，由于勵(lì)磁線圈的電流方向相反，使勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，磁場(chǎng)相互疊加；磁場(chǎng)穿過磁流變液，使磁流變液發(fā)生磁流變效應(yīng)，磁流變液的表觀粘度發(fā)生了變化，在磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到某一臨界值時(shí)，磁流變液停止流動(dòng)而達(dá)到固化，具有一定的抗剪切能力，通過磁致剪切應(yīng)力作用在旋轉(zhuǎn)套筒-上，達(dá)到制動(dòng)的效果；

壓縮空氣由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生并通過永磁體-進(jìn)氣圓筒進(jìn)入永磁體結(jié)構(gòu)中，將永磁體向旋轉(zhuǎn)套筒外側(cè)移動(dòng)；此時(shí)永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過永磁體-缸體，不對(duì)磁流變液造成影響，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，由所述控制器關(guān)閉空氣壓縮機(jī)的輸入，永磁體結(jié)構(gòu)在復(fù)位彈簧的壓力下向旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)部移動(dòng)，此時(shí)永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過永磁體-缸體穿過磁流變液和旋轉(zhuǎn)套筒-下，由永磁體磁場(chǎng)引起的磁致剪切應(yīng)力作用在旋轉(zhuǎn)套筒-下，達(dá)到制動(dòng)的效果。

進(jìn)一步的，所述直流電源由電梯電源經(jīng)過整流器產(chǎn)生。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、在本磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置中，采用了永磁體與普通勵(lì)磁線圈相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。在正常運(yùn)行情況下，根據(jù)控制勵(lì)磁線圈電流來控制制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，在緊急情況下，通過切斷進(jìn)入永磁體-進(jìn)氣圓筒的壓縮空氣，可以使永磁體在復(fù)位彈簧的壓力下，往磁流變液方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)永磁體的磁場(chǎng)作用于磁流變液進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)力矩達(dá)到制動(dòng)的效果。

2、在本磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置中，采用內(nèi)部冷卻液流道進(jìn)行散熱。冷卻液由進(jìn)出口端端蓋上的進(jìn)水口流入制動(dòng)器，通過制動(dòng)軸內(nèi)部獨(dú)特設(shè)計(jì)的流道將冷卻液輸送到旋轉(zhuǎn)套筒上，并通過冷卻換熱的方式將制動(dòng)過程中磁流變液產(chǎn)生的熱量帶走，最后冷卻液通過出口流道流出。通過以上散熱方式，可以使磁流變液保持在較低的溫度范圍內(nèi)，使其具有良好的控制性能和穩(wěn)定性能。

3、利用磁流變效應(yīng)代替了原有機(jī)械式制動(dòng)器，磁流變液可以在幾毫秒內(nèi)由牛頓流體變成具有高剪切屈服應(yīng)力的類固體，使得磁流變液曳引電梯制動(dòng)裝置具有響應(yīng)時(shí)間短，通過控制勵(lì)磁線圈的電流進(jìn)而控制磁流變液的剪切屈服應(yīng)力來達(dá)到控制制動(dòng)力矩的目的，使本制動(dòng)裝置控制簡(jiǎn)單可靠。磁流變液在制動(dòng)過程中屬于流體制動(dòng)，沒有傳統(tǒng)曳引制動(dòng)的高噪聲，機(jī)械磨損以及沖擊大，其具有制動(dòng)力矩平穩(wěn)且連續(xù)可調(diào)，易于控制，制動(dòng)沖擊小，噪聲小，能量消耗低等特點(diǎn)。磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置的勵(lì)磁線圈采用雙線圈結(jié)構(gòu)，具有磁感應(yīng)強(qiáng)度大，在磁流變液間隙分布較均勻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的左視圖。

圖3為冷卻液通道流向示意圖。

圖4為永磁體充磁方向示意圖。

圖5為勵(lì)磁裝置磁力線分布示意圖。

圖6為永磁體裝置壓縮空氣流動(dòng)示意圖。

圖7為基于本發(fā)明的曳引電梯磁流變制動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。

其中：1.O型密封圈；2.永磁體-缸體；3.永磁體-導(dǎo)向環(huán)；4.導(dǎo)向滑塊；5.永磁體-外側(cè)端蓋；6永磁體；7.永磁體-移動(dòng)端蓋；8.永磁體-移動(dòng)套；9.內(nèi)六角螺栓；10.永磁體-進(jìn)氣圓筒；11.復(fù)位彈簧；12.內(nèi)六角螺栓；13.移動(dòng)密封圈；14.內(nèi)六角螺栓；15.永磁體-軸承端蓋；16.磁流變液；17.底座；18.O型密封圈；19.緊定螺釘；20. 緊定螺釘；21.普通平鍵；22.制動(dòng)軸；23.旋轉(zhuǎn)密封；24.進(jìn)出水口端端蓋；25.軸承6011；26.唇形密封圈；27.軸承16010；28.旋轉(zhuǎn)套筒-下；29.旋轉(zhuǎn)套筒-中；30.旋轉(zhuǎn)套筒-上；31.轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋；32.內(nèi)六角螺栓；33.勵(lì)磁線圈；34.磁軛-中；35.隔磁環(huán)；36.磁軛-側(cè)；37.外側(cè)端蓋-永磁體；38.外六角螺塞；39.O型密封圈；40.壓力補(bǔ)償環(huán)；41.壓力彈簧；42.內(nèi)六角螺栓；43.進(jìn)水口；44.出水口；45.電機(jī)；46.轎廂；47.平層速度檢測(cè)繼電器型號(hào)；48.電機(jī)過熱信號(hào)；49.編碼器信號(hào)；50.斷電保護(hù)信號(hào)；51.限位繼電器信號(hào)；52.電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；53.控制器；54.其他信號(hào)；55.制動(dòng)裝置磁流變液溫度信號(hào)；56.直流電源；57.整流器；58.電梯電源；59.磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置；60.空氣壓縮機(jī)；61.冷卻裝置；62.溫度傳感器；63.對(duì)重；64.蝸桿；65.蝸輪；66.聯(lián)軸器。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說明。

本發(fā)明提供一種基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)裝置，包括轉(zhuǎn)子總成及定子總成，轉(zhuǎn)子總成通過軸承固定于定子總成上，所述轉(zhuǎn)子總成包括制動(dòng)軸及旋轉(zhuǎn)套筒；所述定子總成包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋、勵(lì)磁結(jié)構(gòu)、外側(cè)端蓋-永磁體、永磁體結(jié)構(gòu)以及底座；勵(lì)磁結(jié)構(gòu)一側(cè)與外側(cè)端蓋-永磁體固定連接，另一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋固定連接，并與轉(zhuǎn)子總成的旋轉(zhuǎn)套筒形成間隙；永磁體結(jié)構(gòu)通過軸承與轉(zhuǎn)子總成接觸，并且通過外側(cè)端蓋-永磁體固定于定子總成上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋外側(cè)設(shè)置有進(jìn)出口水端端蓋；所述轉(zhuǎn)子總成與定子總成之間填充磁流變液。

如圖1所示，本發(fā)明具有自動(dòng)保護(hù)功能的磁流變電梯制動(dòng)裝置，包括了制動(dòng)軸22、旋轉(zhuǎn)套筒-下28、旋轉(zhuǎn)套筒-中29、旋轉(zhuǎn)套筒-上30、轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋31、進(jìn)出水口端端蓋24、磁軛-側(cè)36、磁軛-中34、隔磁環(huán)35、外側(cè)端蓋-永磁體37、壓力補(bǔ)償環(huán)40、壓力彈簧41、永磁體-外側(cè)端蓋5、永磁體-缸體2、永磁體-導(dǎo)向環(huán)3、導(dǎo)向滑塊4、永磁體-進(jìn)氣圓筒10、永磁體-軸承端蓋15、復(fù)位彈簧11、永磁體6、永磁體-移動(dòng)端蓋7、永磁體-移動(dòng)套8、底座17。其中，旋轉(zhuǎn)套筒-下28、旋轉(zhuǎn)套筒-中29、旋轉(zhuǎn)套筒-上30與制動(dòng)軸22組成轉(zhuǎn)子總成。轉(zhuǎn)子總成通過軸承固定于定子總成上，定子總成由進(jìn)出水口端端蓋24、轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋31、勵(lì)磁裝置、外側(cè)端蓋-永磁體37、壓力補(bǔ)償環(huán)40、彈簧41、永磁體結(jié)構(gòu)、底座17組成。其中，勵(lì)磁線圈由勵(lì)磁線圈33、磁軛-中34、隔磁環(huán)35、磁軛-側(cè)36組成，通過外側(cè)端蓋-永磁體37與轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋31固定，并與轉(zhuǎn)子總成的旋轉(zhuǎn)套筒形成間隙，進(jìn)行填充磁流變液16。永磁體結(jié)構(gòu)由永磁體-缸體2、永磁體-導(dǎo)向環(huán)3、永磁體-外側(cè)端蓋5、導(dǎo)向滑塊4、永磁體-軸承端蓋15、永磁體-移動(dòng)端蓋7、永磁體-移動(dòng)套8、永磁體6、彈簧11組成，永磁體結(jié)構(gòu)通過軸承27與轉(zhuǎn)子總成接觸，并且通過外側(cè)端蓋-永磁體37固定于定子總成上。

如圖1所示，制動(dòng)裝置上設(shè)有4個(gè)外六角螺塞37，具有注液孔與排氣孔的功能。制動(dòng)器安裝完畢后，可以取出外六角螺塞37，將磁流變液16均勻的填充在定子總成與轉(zhuǎn)子總成的間隙中。

由兩個(gè)勵(lì)磁線圈33置于磁軛-中34，外側(cè)接有兩個(gè)磁軛-側(cè)36，以及兩個(gè)隔磁環(huán)35組成勵(lì)磁裝置，并通過內(nèi)六角螺栓分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸端蓋31和外側(cè)端蓋-永磁體37進(jìn)行固定，通過兩個(gè)繞線方式相反的勵(lì)磁線圈33，使得兩個(gè)勵(lì)磁線圈33產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相疊加，磁力線環(huán)繞著勵(lì)磁線圈33，同時(shí)繞過隔磁環(huán)35，使得磁感線穿過磁流變液16和旋轉(zhuǎn)套筒-上30，如圖5所示，磁感線在勵(lì)磁線圈33周圍，并且繞過隔磁環(huán)35穿過磁流變液16，形成閉合的磁感線回路，穿過磁流變液16的磁感線，導(dǎo)致磁流變液16產(chǎn)生磁流變效應(yīng)，進(jìn)而使磁流變液16發(fā)生磁流變效應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。

永磁體結(jié)構(gòu)，外部由永磁體-缸體2以及永磁體-導(dǎo)向環(huán)3通過內(nèi)六角螺栓14固定于外側(cè)端蓋-永磁體37上，永磁體-缸體2兩側(cè)通過內(nèi)六角螺栓分別連接永磁體-外側(cè)端蓋5和永磁體-軸承端蓋15，永磁體-軸承端蓋15通過軸承27與制動(dòng)軸22連接，永磁體-外側(cè)端蓋5通過內(nèi)六角螺栓9與永磁體-進(jìn)氣圓筒10連接，內(nèi)部由永磁體6、永磁體-移動(dòng)端蓋7及永磁體-移動(dòng)套8構(gòu)成一個(gè)活塞，永磁體-移動(dòng)端蓋7通過內(nèi)六角螺栓9與及永磁體-移動(dòng)套8相連接，并通過移動(dòng)密封圈13與永磁體-進(jìn)氣圓筒10接觸，通過將壓縮空氣通入永磁體-進(jìn)氣圓筒10，將永磁體活塞往永磁體-外側(cè)端蓋5移動(dòng)，此時(shí)永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)作用于磁流變液16，當(dāng)切斷通入永磁體-進(jìn)氣圓筒10的壓縮空氣，永磁體活塞將由彈簧11進(jìn)行復(fù)位，永磁體的磁場(chǎng)通過永磁體-缸體2作用于磁流變液16上，進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，以達(dá)到自動(dòng)保護(hù)的功能。如圖4所示，永磁體分為4塊，分別為2對(duì)充磁方向相反的釹鐵硼永磁體材料，該方案可以保證磁流變液間隙具有較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度，以及較均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布。

如圖1所示，在外側(cè)端蓋-永磁體37，通過6個(gè)彈簧41與壓力補(bǔ)償環(huán)40，以及永磁體-缸體2形成一個(gè)密閉容腔，當(dāng)磁流變液16在工作過程中，由于離心力以及熱膨脹作用產(chǎn)生壓力時(shí)，可以進(jìn)行壓力補(bǔ)償，提高制動(dòng)過程的平穩(wěn)性，保證裝置的可靠性。

如圖3所示，根據(jù)磁流變液16在制動(dòng)過程中，制動(dòng)裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致磁流變液溫度升高，磁流變液材料的工作溫度范圍為-40℃到150℃。冷卻液由進(jìn)水口43通入，通過進(jìn)出口水端端蓋24，流經(jīng)制動(dòng)軸22內(nèi)部進(jìn)水端冷卻液流道到達(dá)旋轉(zhuǎn)套筒-上30與旋轉(zhuǎn)套筒-中29間隙，進(jìn)行冷卻換熱，之后通過旋轉(zhuǎn)套筒-中29與旋轉(zhuǎn)套筒-下28間隙，流入制動(dòng)軸22內(nèi)部出水端冷卻液流道經(jīng)過進(jìn)出口水端端蓋24，由出水口44流出，在制動(dòng)軸上設(shè)有緊定螺釘19、緊定螺釘20以及防水膠以達(dá)到密封的作用。設(shè)有冷卻液流道，可以保證在制動(dòng)過程中，磁流變液16可以保持在較低的工作范圍內(nèi)，保證磁流變液16具有良好的磁流變效應(yīng)，以及制動(dòng)裝置具有更高的穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供一種基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)方法， 控制原理如圖7所示。其包括上述的基于磁流變效應(yīng)的具有自動(dòng)保護(hù)功能的電梯制動(dòng)裝置，所述磁流變制動(dòng)裝置59的制動(dòng)軸22通過聯(lián)軸器66與蝸桿64相連接，所述蝸桿64通過聯(lián)軸器66與電機(jī)45的輸出軸相連接，所述蝸桿64與蝸輪65相連接組成并與蝸輪65上的曳引輪組成電梯曳引機(jī)構(gòu)，所述蝸輪66帶動(dòng)轎廂46和對(duì)重63進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，所述控制器53采集電梯信息，包括了由電機(jī)45信息輸入的電機(jī)過熱信號(hào)48，編碼器信號(hào)49，平層速度檢測(cè)繼電器型號(hào)47，斷電保護(hù)信號(hào)50，限位繼電器信號(hào)51，由磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置59上的溫度傳感器62采集的制動(dòng)裝置磁流變液溫度信號(hào)55，以及其他信號(hào)54，并通過控制器53進(jìn)行控制，所述控制器53輸出四路信號(hào)，即第一路的電機(jī)控制信號(hào)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器52對(duì)電機(jī)45進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制；第二路的壓縮機(jī)控制信號(hào)通過控制空氣壓縮機(jī)60的氣壓對(duì)永磁體6進(jìn)行位置控制；第三路勵(lì)磁線圈控制信號(hào)通過控制輸入直流電源56的電流，將直流電源輸入勵(lì)磁線圈33對(duì)磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置59制動(dòng)力矩進(jìn)行控制，所述直流電源56由電梯電源58經(jīng)過整流器57產(chǎn)生；第四路的冷卻液循環(huán)控制信號(hào)通過控制冷卻裝置61的水泵冷卻液流速，控制水泵將冷卻液流入進(jìn)出水口端端蓋24，通過圖3的冷卻液流道對(duì)磁流變曳引電梯制動(dòng)裝置59進(jìn)行冷卻換熱以控制磁流變液16的溫度。

工作原理：

電流通過勵(lì)磁線圈33產(chǎn)生了環(huán)繞在勵(lì)磁線圈33的磁場(chǎng)，由于勵(lì)磁線圈33的電流方向相反，使勵(lì)磁線圈33所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，磁場(chǎng)相互疊加，如圖5所示，磁場(chǎng)穿過磁流變液16，使磁流變液16發(fā)生磁流變效應(yīng)，磁流變液16的表觀粘度發(fā)生了巨大的變化，在磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到某一臨界值時(shí)，磁流變液16停止流動(dòng)而達(dá)到固化，具有一定的抗剪切能力，通過磁致剪切應(yīng)力作用在旋轉(zhuǎn)套筒-上30，達(dá)到制動(dòng)的效果。

壓縮空氣由空氣壓縮機(jī)60產(chǎn)生并通過永磁體-進(jìn)氣圓筒10進(jìn)入永磁體結(jié)構(gòu)中，將永磁體6向旋轉(zhuǎn)套筒外側(cè)移動(dòng)，如圖6所示，此時(shí)永磁體6產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過永磁體-缸體2，不對(duì)磁流變液16造成影響，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，如控制器53采集到斷電保護(hù)信號(hào)50，電機(jī)過熱信號(hào)48等需要采取緊急制動(dòng)時(shí)，由所述控制器53關(guān)閉空氣壓縮機(jī)60的輸入，永磁體結(jié)構(gòu)在復(fù)位彈簧11的壓力下向旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)部移動(dòng)，此時(shí)永磁體6產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過永磁體-缸體2穿過磁流變液16和旋轉(zhuǎn)套筒-下28，由永磁體6磁場(chǎng)引起的磁致剪切應(yīng)力作用在旋轉(zhuǎn)套筒-下28，達(dá)到制動(dòng)的效果。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。