用于旋转系统的涡流制动设备技术方案

一种具有磁性制动系统的第一部分的装置，该第一部分上设置有第一元件。第一部分围绕轴线旋转。第一元件的位置与轴线成固定距离。磁性制动系统的第二部分上设置有第二元件。弹簧将可旋转的第一部分偏置为与第二部分成第一距离。当向其中一个部分施加力时，可旋转的第一部分与第二部分的相对位置被减小至小于第一距离的第二距离。

Eddy current braking device for a rotating system

A device having a first portion of a magnetic braking system having a first element mounted on the first portion. The first part revolves around the axis. The position of the first element is fixed to the axis. A second element is provided on the second part of the magnetic braking system. The spring biases the rotatable first portion into a first distance with the second portion. When a force is applied to one of the portions, the relative position of the first rotatable portion and the second portion is reduced to a second distance less than the first distance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请已于2015年8月20日作为PCT国际专利申请提交，并且要求提交于2014年8月20日的美国专利申请第62/039,731号的优先权，该申请的全部公开内容通过引用被并入本文中。
技术介绍
涡流制动系统可使用离心力来使转子伸展至磁场。离心涡流制动设备在旋转的转子组件中要求较大的支撑结构，以支撑离心地部署的导电构件，并且在部署过程中确保它们保持在平面中，使得它们不会与磁体接触。因为将偏置机构并入导电构件离心地部署的旋转组件中的复杂性、结构、零件个数以及质量，所以系统包含有极大的转动惯量。因此，涡流制动在部署期间会延迟启动，和/或在负载运动已停止时会延迟完成制动。此外，这种延迟是设计所固有的，并且在不重新设计单元的情况下不能被控制或调节。即使具有如此大的支撑结构，这种设备仍然需要十分严格的公差，以允许外围安装的传导构件在相同平面上可靠地移入磁场。即便传导构件的枢轴十分少量地超出公差(可由于材料缺陷或假设设备已掉落或承受冲击而产生的情况)，传导构件也会在制动过程中与磁体发生接触，由此损坏设备并且妨碍正确的转子部署。散热也是一个问题。因为涡流制动系统将运动(例如，旋转)能转换为热量，所以在制动系统的不同部件被损坏之前有效地移除热量成为了设计准则。离心设备依赖于有平滑侧面的、低摩擦的传导构件来离心地部署在磁场中，同时在约束结构上滑动。因此，极大地限制了传导构件的散热(涡流制动中的重要因素)。对于包含有回缩弹簧的涡流制动系统，例如自回缩救生索、自拴紧设备以及娱乐自回缩下降设备，具有较重转子组件的设备回缩的更慢，并且要求更大且更坚固的回缩弹簧来执行相同功能。因为可接受的设备尺寸的限制，所以并不会选择更大的回缩弹簧，致使设备不能承受高周期使用(例如，回缩弹簧快速地疲劳和失效)。离心涡流设备通常包括多个偏置元件，其各自用于每个部署的转子。这增加了设备的复杂性且使得偏置调节更加困难。的确，大多数离心系统并不设置有允许设备用于不同应用的可调节偏置。反之，离心系统设置有制造商选定的固定偏置，其基于设备最终用途的预期平均负载条件来确定。此外，离心设计的高复杂性导致了高制造成本和高维修成本。
技术实现思路
本文描述的涡流制动系统利用直接的机械连接件，其通过施加的负载致动，以将导体移动为靠近磁体组件所产生的磁场(通过移动导体、移动磁体组件或移动二者)。通过机械连接件，所施加的负载的量支配导体与磁体组件之间的距离，由此使得制动力随着所施加的负载而改变。所施加的负载使得设备在磁场附近旋转，以产生制动力。本文中将就线分配设备而言描述大部分实施例，该线分配设备诸如自系紧设备或下降设备，其中通过由该设备降低有效负载来施加负载。然而，读者会理解本文所述的负载控制的制动设备可适用于附图所示内容之外的任何数量的设备和应用。在一个方面中，本技术涉及：一种装置，其具有：磁性制动系统的可旋转的第一部分，其上设置有第一元件，其中第一部分可围绕可旋转的第一轴线旋转，并且其中第一元件的位置被设置为与可旋转的第一轴线成固定距离；磁性制动系统的第二部分，其上设置有第二元件，其中第一元件和第二元件中的至少一个产生磁场；以及用于将可旋转的第一部分偏置为与第二部分成第一距离的弹簧，其中在向可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个施力时，可旋转的第一部分关于第二部分的相对位置被减小至小于第一距离的第二距离。在实施方式中，第二部分可围绕第二轴线旋转。在另一个实施方式中，第二元件的位置被设置为与第二轴线成固定距离。在另一个实施方式中，第一元件包括多个磁体并且第二元件包括导体。在又一个实施方式中，第一元件具有导体并且第二元件具有多个磁体。在上述方面的另一个实施方式中，装置进一步包括：可旋转的卷盘；缠绕在卷盘上的一段材料；并且其中通过施加于一段材料上的重物来向可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个施加力。在实施方式中，该段材料包括一段织物带、线缆、绳索以及链条中的至少一个。在另一个实施方式中，可旋转的卷盘的旋转引起可旋转的第一部分的相应旋转。在又一个实施方式中，装置进一步包括设置于可旋转的卷盘与可旋转的第一部分之间的多个齿轮。在另一个方面中，本技术涉及一种装置，其具有：磁性制动系统的具有第一元件的第一部分，其中第一元件被设置为阵列，其中第一元件与第一基准点成第一固定距离；磁性制动系统的具有第二元件的第二部分，其中第二元件与第二基准点成第二固定距离，其中第一元件和第二元件中的至少一个产生磁场；将第一部分和第二部分相连接的连接件，其中向连接件施加力改变了第一基准点相对于第二基准点的位置。在实施方式中，第一部分可围绕第一基准点旋转。在另一个实施方式中，第二部分可围绕第二基准点旋转。在另一个实施方式中，连接件具有偏置元件，其被配置为将第一基准点偏置为远离第二基准点第一距离，并且其中施加力使第一基准点相对于第二基准点移动。在又一个实施方式中，施加力使第一部分相对于第二基准点移动第二距离，其中第二距离小于第一距离。在上述方面的另一个实施方式中，装置进一步包括：可旋转的卷盘；缠绕在卷盘上的一段材料；并且其中可旋转的卷盘的旋转产生了第一部分和第二部分中的至少一个的相应旋转。在实施方式中，施加于该段材料的重物产生了施加于连接件的力。在另一个实施方式中，阵列包括多个第一元件。在另一个实施方式中，阵列限定了：第一元件的第一子集，其被设置为与第一基准点成第一子集距离；以及第一元件的第二子集，其被设置为与第一基准点成第二子集距离。在又一个实施方式中，第一子集包括第一数量的第一元件并且其中第二子集包括第二数量的第一元件，并且其中第二子集与第一子集不同。在上述方面的另一个实施方式中，第一子集包括每固定单位面积的第一密度的第一元件并且其中第二子集包括每固定单位面积的第二密度的第一元件，并且其中第二子集与第一子集不同。在实施方式中，第一子集包括第一面积的第一元件并且其中第二子集包括第二面积的第一元件，并且其中第二子集与第一子集不同。在另一个方面中，本技术涉及一种方法，其包括：将第一部分定位为与第二部分成第一距离，其中：第一部分具有磁性制动系统的第一元件，并且其中第一元件与第一基准点成第一固定距离；并且第二部分包括磁性制动系统的第二元件，其中第二元件与第二基准点成第二固定距离，并且其中第一元件和第二元件中的至少一个产生磁场；以及向将第一部分和第二部分相连接的连接件施加力，其中向连接件施加力改变了第一基准点相对于第二基准点的位置。附图说明在附图中示出了目前优选的实施例，然而，应理解的是本技术并非限制于所示的精确布局和手段。图1A-1H表示根据本技术的实施例的涡流制动系统的第一部分和第二部分的示意图。图2A和2B各自表示根据本技术的实施例的涡流制动系统的立体图和侧视图。图3表示根据本技术的另一个实施例的涡流制动系统的立体图。图4A和4B各自表示根据本技术的实施例的涡流制动系统的立体图和侧视图。图5A和5B各自表示根据本技术的实施例的涡流制动系统的端视图。图6A和6B各自表示根据本技术的实施例的涡流制动系统的立体图和侧视图。图7A和7B各自表示根据本技术的实施例的涡流制动系统处于第一位置和第二位置的侧视图。图8A和8B各自表示根据本技术的实施例的涡流制动系统的立体图和端视图。图9表示根据本技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：磁性制动系统的可旋转的第一部分，其上设置有第一元件，其中第一部分能够围绕可旋转的第一轴线旋转，并且其中第一元件的位置被设置为与可旋转的第一轴线成固定距离；磁性制动系统的第二部分，其上设置有第二元件，其中第一元件和第二元件中的至少一个产生磁场；连接至可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个的连接件，其用于使可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个移动；以及用于将可旋转的第一部分偏置为与第二部分成第一距离的弹簧，其中在向可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个施加力时，可旋转的第一部分关于第二部分的相对位置被减小至小于第一距离的第二距离，其中弹簧的偏置力是可调节的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.20 US 62/039,7311.一种装置，其包括：磁性制动系统的可旋转的第一部分，其上设置有第一元件，其中第一部分能够围绕可旋转的第一轴线旋转，并且其中第一元件的位置被设置为与可旋转的第一轴线成固定距离；磁性制动系统的第二部分，其上设置有第二元件，其中第一元件和第二元件中的至少一个产生磁场；连接至可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个的连接件，其用于使可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个移动；以及用于将可旋转的第一部分偏置为与第二部分成第一距离的弹簧，其中在向可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个施加力时，可旋转的第一部分关于第二部分的相对位置被减小至小于第一距离的第二距离，其中弹簧的偏置力是可调节的。2.根据权利要求1所述的装置，其中，第二部分能够围绕第二轴线旋转。3.根据权利要求2所述的装置，其中，第二元件的位置被设置为与第二轴线成固定距离。4.根据权利要求1所述的装置，其中，第一元件包括多个磁体，并且第二元件包括导体。5.根据权利要求1所述的装置，其中，第一元件包括导体，并且第二元件包括多个磁体。6.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：可旋转的卷盘；缠绕在卷盘上的一段材料；并且其中通过施加于该段材料上的重物来向可旋转的第一部分和第二部分中的至少一个施加力。7.根据权利要求6所述的装置，其中，该段材料包括一段织物带、线缆、绳索以及链条中的至少一个。8.根据权利要求6所述的装置，其中，可旋转的卷盘的旋转引起可旋转的第一部分的相应旋转。9.根据权利要求8所述的装置，其进一步包括设置于可旋转的卷盘与可旋转的第一部分之间的多个齿轮。10.一种装置，其包括：磁性制动系统的具有第一元件的第一部分，其中第一元件被设置为阵列，其中第一元件与第一基准点成第一固定距离；磁性制动系统的具有第二元件的第二部分，其中第二元件与第二基准点成第二固定距离，其中第一元件和第二元件中的至少一个产生磁场；将第一部分和第二部分相连接的连接件，其中向连接件施加力改变了第一基准点相对于第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·刘易斯·麦高恩，史帝芬·K·霍姆斯，
申请(专利权)人：高新技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US