一種基於磁流變液的制動裝置的製作方法

2023-06-10 12:21:06 2

專利名稱：一種基於磁流變液的制動裝置的製作方法
技術領域：
一種基於磁流變液的制動裝置
(-)技術領域 本實用新型涉及一種液體阻力制動器，具體地說是一種基於磁流變液的制動裝置。
背景技術：
中國專利授權公告號為1231686C、名稱為「結構可變的旋轉式磁流變液制動器」的 發明專利說明書公開了一種制動器，它包括軸承端蓋，密封蓋，導磁內、外筒，電磁線圈，轉 軸，定位鍵，軸承，磁流變液，轉盤，密封材料。導磁內、外筒均是由導磁材料製成的圓筒體； 導磁內筒具有圓盤形的分隔結構，轉軸穿過導磁內筒與轉盤相接；電磁線圈附在導磁外筒 殼體內，再一起套裝在導磁內筒上；磁流變液注入導磁內筒；將密封蓋固定於導磁內筒上， 用密封材料密封后用支撐軸承壓緊，通過螺栓將軸承端蓋連接於密封蓋上。導磁內、外筒 將電磁線圈產生的磁路封閉在制動器結構內部，保證磁場集中地作用磁流變液。導磁內筒 的分隔結構，將制動器分為兩個腔體，可以決定安裝一個或兩個轉盤，有效地提高磁流變效 率，保證該制動器能提供較大的阻尼力矩。由於磁流變液具有磁性材料的特性和液體流動 性，在外加磁場作用下磁流變液的流變特性迅速改變，並且流變特性隨著外加磁場強度的 變化而變化。磁流變液的粘度變化是可逆的、迅速的且易於控制的，使得磁流變液在汽車、 機械、建築、礦山等領域得到廣泛應用。上述發明專利利用通電的電磁線圈作為磁源，在制 動時需要直接向制動器提供較大的電流，耗能高。雖然通過結構變化可輸出不同的制動力 矩，但結構變化時需將制動器全部零件拆卸，並需要更換導磁外筒等相關部件，所以上述結 構的一種基於磁流變液的制動裝置不方便實施輸出不同的制動力矩。

發明內容本實用新型的技術任務是針對現有技術的不足，提供一種節電的基於磁流變液的 制動裝置，特別是能方便地實施分擋制動。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種基於磁流變液的制動裝置，包括轉子、處於轉子外周的定子、覆蓋在定子兩側 的密封蓋以及與轉子固定連接並由固定在兩密封蓋上的軸承支撐的傳動軸，上述轉子與其 周圍的定子部分、兩側密封蓋部分之間具有封閉腔，封閉腔中充有磁流變液，所述定子包括 環狀中空殼體、環狀固定保持架和環狀活動保持架，固定保持架和活動保持架的內側面上 各固定有周向均勻分布並以相同規律排列的永磁鐵，上述帶有永磁鐵的固定保持架和帶有 永磁鐵的活動保持架以軸向即X向並列於殼體內，在殼體的內側面上均勻分布有窗口，分 屬於固定保持架和活動保持架的兩軸向相鄰的永磁鐵對著同一窗口，各窗口上嵌置有導磁 板，而殼體的其它部位是非導磁材料製成，活動保持架設有控制臂。上述基於磁流變液的制動裝置，所述控制臂連接有氣缸或液壓缸。上述基於磁流變液的制動裝置，所述活動保持架與殼體之間、活動保持架與固定 保持架之間設有滑動片。[0008]上述基於磁流變液的制動裝置，上述永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持 架中相鄰永磁鐵之間極性相異。上述基於磁流變液的制動裝置，上述永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持 架中2至3塊永磁鐵為一組，同組中的永磁鐵極性相同，同一保持架中相鄰組永磁鐵極性相
已本實用新型的基於磁流變液的制動裝置與現有技術相比，所產生的有益效果是1)本實用新型採用永磁鐵作為磁源，利用所處環境中存在的液壓系統或氣壓系統 提供的液力或氣力來推動控制臂，控制臂帶動活動保持架轉動一個角度而改變閉合磁路的 方向，即可實現制動和分擋制動，不但節電，而且實施方便、制動性能可靠，操作方便。2)本實用新型利用了磁流變液特性，當磁路不穿過磁流變液時，磁流變液恢復致 常態，即此時的粘性係數較低，不會因制動導致磁流變液的磨損，磁流變液較摩擦片具有較 大的比熱容，可以有效降低制動溫升，提高制動安全性。

附圖1是本實用新型的結構示意圖；附圖2是本本實用新型常態時即非制動狀態時磁力線的走向示意圖；附圖3是本本實用新型工作時即制動狀態時磁力線的走向示意圖；附圖4是具有二檔變速的制動器在常態時活動磁鐵與固定磁鐵的排列示意圖；附圖5是具有二檔變速的制動器處於第一檔變速工作時活動磁鐵與固定磁鐵的 排列示意圖；附圖6是具有二檔變速的制動器處於第二檔變速工作時活動磁鐵與固定磁鐵的 排列示意圖。圖中，1、傳動軸，2、軸承，3、密封蓋，4、封閉腔，5、轉子，6、螺釘，7、定子，7-1、殼體， 7-2、固定保持架，7-3、活動保持架，7-4、永磁鐵，7-5、永磁鐵，7_6、滑動片，7_7、導磁板，8、 控制臂，8-1、氣缸活塞，8-2、氣缸體，9、密封蓋。
具體實施方式
以下結合附圖1-6對本實用新型的一種基於磁流變液的制動裝置作以下詳細地 說明。實施例1 如附圖1-3所示，本實用新型的一種基於磁流變液的制動裝置，其結構包括轉子 5、處於轉子5外周的定子7、覆蓋在定子7兩側的密封蓋3、9以及與轉子5固定連接並由 固定在兩密封蓋3、9上的軸承2支撐的傳動軸1，上述轉子5與其周圍的定子部分、兩側密 封蓋之間具有封閉腔4，封閉腔4中充有磁流變液。所述定子7包括環狀中空殼體7-1、環 狀固定保持架7-2和環狀活動保持架7-3。兩側的密封蓋3、9由螺釘6固定在殼體7_1兩 側。固定保持架7-2的內側面上固定有周向均勻分布的永磁鐵7-4，活動保持架7-3的內側 面上固定有周向均勻分布永磁鐵7-5，固定保持架7-2上的永磁鐵7-4的排列和活動保持架 7-3的永磁鐵7-4的排列以相同規律排列。上述帶有永磁鐵7-4的固定保持架7-2和帶有 永磁鐵7-5的活動保持架7-3以軸向即X向並列於殼體7-1內，固定保持架7-2通過螺釘與殼體7-1相連。活動保持架7-3與殼體7-1之間、活動保持架7-3與固定保持架7_2之 間設有滑動片7-6，活動保持架7-3可在殼體7-1內內轉動一定角度。上述殼體7-1的內側 面上設有均勻分布的窗口，分屬於固定保持架7-2和活動保持架7-3的兩軸向相鄰的永磁 鐵處於同一窗口中，窗口上嵌置導磁板7-7，而殼體7-1的其它部位是非導磁材料製成。活 動保持架7-3設有控制臂8。控制臂8與外部控制件連接，外部控制件是氣缸或液壓缸。本實施例中永磁鐵的排列採取極性以徑向即Y向設置即頂面是一個極、底面是一 個極，同一保持架中相鄰永磁鐵之間極性相異。當活動保持架7-3上的永磁鐵7-5與軸向 相鄰的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵7-4極性相異時(見圖2)，活動保持架7-3上的永磁 鐵7-5、軸向相鄰的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵7-4和殼體7-1的導磁板7_7形成閉合磁 路，此時磁力線並沒有穿過磁流變液，磁流變液流變特性未發生改變，此時制動器處於常態 即非制動狀態。通過氣缸或液壓缸旋轉活動保持架7-3 一個角度，使活動保持架7-3上的 永磁鐵7-5與軸向相鄰的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵7-4極性相同(見圖3)，固定保持 架上的兩相鄰永磁鐵7-4、殼體7-1的導磁板7-7和磁流變液形成閉合磁路；活動保持架上 的兩相鄰永磁鐵7-5、殼體7-1的導磁板7-7和磁流變液形成閉合磁路；各閉合磁路均穿過 磁流變液，因此磁流變液的流變性能因磁場強度的變化而發生改變，此時制動器處於工作 狀態。實施例2 如附圖4所示，永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中兩塊永磁鐵為一 組，同組中的永磁鐵極性相同，相鄰組永磁鐵極性相異；其餘與實施例1相同。本實施例當活動保持架7-3上的永磁鐵組與相對的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵 組極性相異時，閉合磁路的走向可參考圖2中的閉合磁路的走向，磁力線並沒有穿過磁流 變液，制動器處於制動狀態。當活動保持架7-3旋轉一個檔位，相當旋轉一塊永磁鐵和兩永磁鐵之間的間距。 見圖5，同一保持架中相鄰的極性相異的永磁鐵形成閉合磁路，兩保持架中軸向相鄰極性相 異的永磁鐵形成閉合磁路，這樣永磁鐵部分磁力線穿過磁流變液，制動器處於一檔工作位 置，產生較小的制動力矩；當活動保持架7-3旋轉二個檔位，見圖6，閉合磁路的走向參考圖3中的閉合磁路 的走向，全部磁力線穿過磁流變液，制動器處於二檔工作位置，產生較大的制動力矩。實施例3 同一保持架中三塊永磁鐵為一組，其餘與實施例2相同，不再細述。本 實用新型的一種基於磁流變液的制動裝置其加工製作簡單方便，按說明書附圖 所示加工製作即可。除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求1.一種基於磁流變液的制動裝置，包括轉子(5)、處於轉子( 外周的定子(7)、覆蓋 在定子⑵兩側的密封蓋(3、9)以及與轉子(5)固定連接並由固定在兩密封蓋(3、9)上 的軸承( 支撐的傳動軸(1)，上述轉子(5)與其周圍的定子部分、兩側密封蓋部分之間 具有封閉腔G)，封閉腔中充有磁流變液，其特徵在於，所述定子(7)包括環狀中空殼 體(7-1)、環狀固定保持架(7- 和環狀活動保持架(7-3)，固定保持架(7- 和活動保持 架(7-3)的內側面上各固定有周向均勻分布並以相同規律排列的永磁鐵(7-4、7-5)，上述 帶有永磁鐵(7-4)的固定保持架(7- 和帶有永磁鐵(7-5)的活動保持架(7-3)以軸向 即X向並列於殼體(7-1)內，在殼體(7-1)的內側面上均勻分布有窗口，分屬於固定保持架 (7-2)和活動保持架(7-3)的兩軸向相鄰的永磁鐵對著同一窗口，各窗口上嵌置有導磁板 (7-7)，而殼體(7-1)的其它部位是非導磁材料製成，活動保持架(7- 設有控制臂(8)。
2.根據權利要求1所述的一種基於磁流變液的制動裝置，其特徵在於所述控制臂(8) 連接有氣缸或液壓缸。
3.根據權利要求1所述的一種基於磁流變液的制動裝置，其特徵在於所述活動保持 架(7- 與殼體(7-1)之間、活動保持架(7- 與固定保持架(7- 之間設有滑動片(7-6)。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種基於磁流變液的制動裝置，其特徵在於上述永 磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中相鄰永磁鐵之間極性相異。
5.根據權利要求1、2或3所述的一種基於磁流變液的制動裝置，其特徵在於上述永 磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中2至3塊永磁鐵為一組，同組中的永磁鐵極性 相同，同一保持架中相鄰組永磁鐵極性相異。
專利摘要本實用新型提供一種基於磁流變液的制動裝置，屬於液體阻力制動器領域，其結構包括轉子、定子、密封蓋以及傳動軸，上述轉子周圍具有封閉腔，封閉腔中充有磁流變液，所述定子包括環狀中空殼體、環狀固定保持架和環狀活動保持架，固定保持架和活動保持架的內側面上各固定有周向均勻分布並以相同規律排列的永磁鐵，上述帶有永磁鐵的固定保持架和帶有永磁鐵的活動保持架以軸向並列於殼體內，在殼體的內側面上均勻分布有窗口，分屬於固定保持架和活動保持架的兩軸向相鄰的永磁鐵對著同一窗口，各窗口上嵌置有導磁板，而殼體的其它部位是非導磁材料製成，固定保持架和活動保持架採用導磁材料製成。本實用新型採用永磁鐵作為磁源，活動保持架的轉動而改變閉合磁路的方向，即可實現制動，不但節電，而且實施方便、制動性能可靠，操作方便。
文檔編號F16D57/00GK201866135SQ20102062071
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者周長峰, 張竹林, 戴汝泉, 衣豐豔, 賈倩, 邱緒雲 申請人:山東交通學院