一種可分級式液冷永磁緩速器的製作方法

2023-10-05 06:25:44 1

專利名稱：一種可分級式液冷永磁緩速器的製作方法
技術領域：
本發明是一種可分級式液冷永磁緩速器，本緩速器利用釹鐵硼永久磁鐵 作為渦流制動磁源，通過旋轉在非接觸的轉子或定子產生的反向渦流制動力， 對汽車車輛進行輔助制動。
背景技術：
緩速器是一種行車制動的安全輔助裝置，它將制動力作用到車輛傳動部 件上，起到降低汽車行駛速度的作用。目前國內外普遍採用的緩速器主要有 液力緩速器和電渦流緩速器，儘管它們的工作原理各異，但作為一種輔助制 動裝置，其效果是很明顯的。而永久磁鐵式緩速器是通過自身的永久磁鐵形 成磁場，起到緩速作用，因此幾乎無電力消耗。
永磁式緩速器的最大特點是1、可實現大幅度的輕量化、小型化；2、 幾乎不消耗電力；3、連續工作自身不會產生過熱，能持續不斷保持制動力的 穩定性和持久性；4、永磁所產生的強烈反抗磁場具有硬特性；5、保養簡單， 免維護。
現有永磁緩速器都是由定子和轉子構成，定子置於轉子內部，內沿圓周 方向安裝有一列固定永久磁鐵和一列可旋轉的永久磁鐵，兩列永久磁鐵數量 相同且平行放置，同列相鄰的永久磁鐵極性相反。當並列排列的兩永久磁鐵 極性相反時，磁力線被磁軛屏蔽，永磁緩速器處於非制動狀態；當旋轉其中 一列永久磁鐵到一定角度，並列排列的兩永久磁鐵極性相同，磁力線通過轉 子，永磁緩速器處於制動狀態。永磁緩速器只具有制動或非制動兩種工作狀 態，從而駕駛者不能根據路況和車速提供所需的制動力矩，即不能實現永磁 緩速器的分級控制。
名稱為"一種分級控制永磁式緩速器"的發明專利(專利號為 ZL200510037966.3)公開了一種永磁緩速器，它能提供可分級的制動力矩，
但這種永磁緩速器的定子是裝有永久磁鐵的支架，帶有斜齒的轉子在定子外 面旋轉，通過風冷達到散熱目的，這些結構散熱效果差，長時間制動時轉子 鼓溫升高，制動效果下降明顯；它通過轉動或移動永久磁鐵來達到控制磁路 的目的，這種控制方式不僅使得永磁緩速器結構複雜，工作可靠性低，而且 在非制動時存在漏磁力矩。

發明內容
本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種可分級式液冷永磁 緩速器，具有結構緊湊，制動力矩大，可分級控制，非制動時無漏磁力矩， 散熱效果好，長時間制動無力矩衰退等優點。
為了實現上述目的，本發明採取了如下技術方案。本發明包括定子、置 於定子內的結構相同的兩套轉子、置於兩套轉子之間的控制機構、變速箱輸 出軸和與變速箱輸出軸固定連接的過渡法蘭。所述的定子包括兩個軸承端蓋 和一個定子鼓，兩個軸承端蓋分別固定在定子鼓的兩端，所述的定子鼓上設 置有上進氣接口和下進氣接口。所述的兩套轉子對稱置於控制機構的兩側， 每套轉子均包括磁鐵保持架和若干個均勻分布於磁鐵保持架圓周的永久磁 鐵，兩個磁鐵保持架的外側分別通過滾動軸承與軸承端蓋相連，永久磁鐵與 定子鼓之間留有間隙。所述的控制機構包括上端與定子鼓固定連接的氣缸、 能夠沿著氣缸左右移動的活塞、離合盤和摩擦片，所述的活塞、離合盤和摩 擦片沿著由內向外的順序依次布置在氣缸和磁鐵保持架之間，活塞通過推力 軸承與離合盤相連，所述的摩擦片分別與磁鐵保持架和過渡法蘭固定連接。 在氣缸內設置有兩個進氣通道，兩個進氣通道分別位於變速箱輸出軸的兩側， 其中一個進氣通道的一端與上進氣接口相連通，另一端與右側活塞的內側面 相連通，另一個進氣通道的一端與下進氣接口相連通，另一端與左側活塞的 內側面相連通。
所述的定子鼓內設置有用於冷卻水流過的水冷通道。
本發明的永磁緩速器工作時，氣缸內通入高壓氣體，活塞推動離合盤滑
動並壓緊摩擦片，過渡法蘭通過摩擦片直接的摩擦力帶動磁鐵保持架旋轉， 定子鼓切割磁鐵保持架上永久磁鐵發出的磁力線，在定子鼓內產生渦流，並 產生阻礙轉子轉動的力矩，該制動力矩通過過渡法蘭作用在傳動軸上，從而 對汽車產生制動力矩。當控制機構單獨對兩套轉子中的一套工作時，緩速器
處於一檔制動狀態；當對兩套轉子同時工作時，緩速器處於二檔制動狀態。 當不需要制動時，放出氣缸內高壓氣體，摩擦片鬆開，它們之間的摩擦力消 失，使過渡法蘭與轉子分開，傳動軸不受制動力矩，從而解除對汽車的制動。 本發明的主要優點是將永磁緩速器兩套轉子置於控制機構兩側，並可 獨立工作，實現了永磁緩速器可分級控制；永久磁鐵和磁鐵保持架作為轉子， 外部無旋轉部件，與傳統電渦流或永磁緩速器相比較更加安全；定子設有液 冷裝置，散熱效果好，長時間制動無力矩衰退；控制機構易於實現永磁緩速 器制動狀態的切換；在永磁緩速器非制動時，沒有漏磁力矩；緩速器整體結 構緊湊，體積質量小。


圖1本發明的結構示意圖
圖中1、變速箱輸出軸，2、軸承端蓋，3、磁鐵保持架，4、永久磁鐵， 5、定子鼓，6、水道密封蓋，7、上進氣接口， 8、氣缸，9、推力軸承，10、 離合盤，11、摩擦片，12、活塞，13、過渡法蘭，14、傳動軸，15、下進氣接口。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
本實施例的具體結構如圖l所示，包括定子、轉子、控制機構、變速箱 輸出軸1和與變速箱輸出軸固定連接的過渡法蘭13，過渡法蘭13與傳動軸通 過螺栓聯結，為緩速器提供動力來源。
定子包括兩個軸承端蓋2和一個圓環形的定子鼓5，兩個軸承端蓋2分別 固定在定子鼓5的兩端，與定子鼓5圍成一空間，轉子及控制機構置於該空
間內。軸承端蓋2通過螺栓與定子鼓5固連，在定子鼓5的外側面上設置有 用於冷卻水流動的通道，該通道通過水冷密封蓋6密封。冷卻通道中的液體 能將永磁緩速器工作時定子鼓上產生的熱量帶走，液體經獨立於緩速器的散 熱器散熱後，回^E到緩速器中循環往復工作。在定子鼓5上還設置有上進氣 接口 7和下進氣接口 15。
轉子為結構完全相同的兩套，對稱的分布在控制機構的兩側。每套轉子 均包括若干個釹鐵硼永久磁鐵4和一個圓環形的磁鐵保持架3,永久磁鐵均勻 分布的磁鐵保持架3的圓周，並與定子鼓5保持lmm的間隙。兩個磁鐵保持 架3的外側均通過滾動軸承與定子中的軸承端蓋2聯結，使轉子可旋轉地置 於定子內。
控制機構位於兩套轉子之間，用於控制過渡法蘭與轉子的傳動聯結。控 制機構包括氣缸8、活塞12、離合盤IO、推力軸承9和摩擦片11，氣缸8、 活塞12、離合盤10和摩擦片11均為圓環形。氣缸8緊固在定子鼓5的內側， 活塞12通過0形圈密封，可以在氣缸8內沿著左右方向滑動。活塞12、離合 盤10和摩擦片11沿著由內向外的順序依次布置在氣缸8和磁鐵保持架3之 間，活塞12通過推力軸承9與離合盤10相連。摩擦片ll為兩片，分別通過 花鍵與磁鐵保持架3和過渡法蘭13固定連接。在氣缸8內設置有兩個進氣通 道，兩個進氣通道分別位於變速箱輸出軸l的兩側，兩個進氣通道的一端分 別與上進氣接口 7和下進氣接口 15相連通，另一端分別與兩個活塞的內側面 相連通。控制機構可獨立控制兩套轉子的工作狀態，使緩速器的制動力矩可 分級控制。
當緩速器一檔工作時,在上進氣接口 7或下進氣接口 15內通入高壓氣體， 高壓氣體經過汽缸推動活塞12、推力軸承9以及離合盤10將摩擦片11壓緊， 旋轉的變速箱輸出軸1帶動過渡法蘭13、摩擦片11以及轉子磁鐵保持架3和 永久磁鐵4 一起轉動，定子鼓5切割永久磁鐵4發出的磁力線產生渦電流， 渦流與永久磁鐵磁場相互作用產生阻礙磁鐵保持架3轉動的力矩，這個阻礙
力矩最後作用在傳動軸14上，從而產生制動力矩。永磁緩速器工作時定子上 產生的熱量通過冷卻溝槽中液體帶走，冷卻液經獨立於緩速器的散熱器散熱 後，回流到緩速器中循環往復工作。
當緩速器二檔工作時，右進氣接口 7和左進氣接口 15內同時通入高壓氣 體，兩套轉子同時工作，從而產生最大制動力矩。
當不需要制動時，放出氣缸8內的高壓氣體，離合盤10回到圖1中狀態， 兩片摩擦片之間沒有壓力，摩擦力消失，轉子不轉動，傳動軸14不受制動力 矩，從而解除制動。
權利要求
1、一種可分級式液冷永磁緩速器，包括變速箱輸出軸(1)和與變速箱輸出軸(1)固定連接的過渡法蘭(13)；其特徵在於還包括定子、置於定子內的結構相同的兩套轉子、置於兩套轉子之間的控制機構；所述的定子包括兩個軸承端蓋(2)和一個定子鼓(5)，兩個軸承端蓋(2)分別固定在定子鼓(5)的兩端，並與定子鼓(5)形成一用於放置轉子和控制機構的空間，所述的定子鼓(5)上設置有上進氣接口(7)和下進氣接口(15)；所述的兩套轉子對稱置於控制機構的兩側，每套轉子均包括磁鐵保持架(3)和若干個均勻分布於磁鐵保持架圓周的永久磁鐵(4)，兩個磁鐵保持架(3)的外側分別通過滾動軸承與軸承端蓋(2)相連，永久磁鐵(4)與定子鼓(5)之間留有間隙；所述的控制機構包括上端與定子鼓(5)固定連接的氣缸(8)、能夠沿著氣缸(8)左右移動的活塞(12)、離合盤(10)和摩擦片(11)，所述的活塞(12)、離合盤(10)和摩擦片(11)沿著由內向外的順序依次布置在氣缸(8)和磁鐵保持架(3)之間，活塞(12)通過推力軸承(9)與離合盤(10)相連，所述的摩擦片(11)分別與磁鐵保持架(3)和過渡法蘭(13)固定連接；在氣缸(8)內設置有兩個進氣通道，兩個進氣通道分別位於變速箱輸出軸(1)的兩側，其中一個進氣通道的一端與上進氣接口(7)相連通，另一端與右側活塞的內側面相連通，另一個進氣通道的一端與下進氣接口(15)相連通，另一端與左側活塞的內側面相連通。
2、 根據權利要求1所述的一種可分級式液冷永磁緩速器，其特徵在於所述 的定子鼓(5)內設置有用於冷卻液流過的通道。
全文摘要
本發明是一種可分級式液冷永磁緩速器，本緩速器利用永久磁鐵作為渦流制動磁源，通過旋轉在非接觸的轉子或定子產生的反向渦流制動力，對汽車車輛進行輔助制動。本發明包括定子、轉子和控制機構。定子包括軸承端蓋和定子鼓，轉子包括若干永久磁鐵和磁鐵保持架，轉子通過兩個滾動軸承與定子聯結，使轉子可旋轉地置於定子內。控制機構位於轉子內部，用於控制過渡法蘭與轉子的傳動聯結。本發明將永磁緩速器兩套轉子置於控制機構兩側，並可獨立工作，實現了永磁緩速器可分級控制；永久磁鐵和磁鐵保持架作為轉子，外部無旋轉部件；控制機構易於實現永磁緩速器制動狀態的切換；在永磁緩速器非制動時，沒有漏磁力矩；緩速器整體結構緊湊，體積質量小。
文檔編號H02K49/04GK101359865SQ20081022262
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者葉樂志, 李德勝, 王文武, 馬元京 申請人:北京工業大學