轉子冷卻式汽車永磁液冷緩速器的製作方法

2024-03-20 14:04:05

專利名稱：轉子冷卻式汽車永磁液冷緩速器的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車輔助制動裝置，利用永久磁鐵作為制動磁源，通過非接觸的轉子和定子間的相對旋轉產生制動力矩。
背景技術：
車用緩速器是一種汽車輔助制動裝置。目前廣泛應用的緩速器主要是液力緩速器和電渦流緩速器。鑑於液力緩速器和電渦流緩速器的缺點，出現了永磁緩速器，它們都是採用非接觸的方式，將制動力矩作用在傳動軸上進行汽車制動，降低汽車行駛速度。永磁緩速器作為新一代緩速器，具有結構緊湊、重量輕、不耗銅、免維護、工作幾乎不消耗電力等優點。但是採用風冷的永磁緩速器存在制動力矩熱衰退嚴重的問題，導致緩速器制動力矩小，無法長時間工作，難以適應長坡道和多彎道的路段等缺點，因此無法得到廣泛應用。此外，傳統的永磁緩速器難以無級調節制動力矩大小，且結構過於複雜，工作可靠性低。為了解決上述缺點，出現了採用冷卻液冷卻和轉子軸向滑動的永磁液冷緩速器。在名為《永久磁鐵滑動式永磁液冷緩速器》，專利號為ZL200910237634. 8的中國專利中，緩速器的冷卻採用在定子內設置冷卻流道的方法，通過冷卻液對緩速器進行冷卻。 該緩速器解決了熱衰退問題，能夠長時間工作，而且能夠無級調整制動力矩，性價比高，可與液力緩速器相匹敵。在該緩速器中，在定子徑向內側產生的大量熱量首先通過熱傳導，然後再經過強制對流由冷卻液將熱量帶出緩速器進行散熱。該散熱路徑提高了熱阻，從而提高了定子溫度及永久磁鐵的溫度，限制緩速器制動性能得提高。緩速器中的永久磁鐵隨傳動軸高速旋轉，且磁鐵保持架通過軸承與氣缸連接，以便磁鐵保持架能隨傳動軸旋轉的同時可以沿軸向滑動，這些結構使得緩速器結構複雜，裝配性差，製造成本高，工作可靠性差。

發明內容
為解決上述問題，本發明提供一種轉子冷卻式汽車永磁液冷緩速器，為提高緩速器散熱效率，改變緩速器內部的散熱路徑，令冷卻液在緩速器內部流動，冷卻液對產生大量熱量的轉子進行直接冷卻。永久磁鐵只隨磁鐵保持架軸向移動，無旋轉運動。該緩速器具有結構簡單，散熱性好，成本低，制動力矩大，工作可靠性高等優點。為了實現上述目的本發明採用如下技術方案。本裝置主要包括定子、轉子和氣缸。 所述的定子由左端蓋、定子轂、永久磁鐵、磁鐵保持架和右端蓋組成，左端蓋和右端蓋固定在定子轂的兩側，永久磁鐵均勻固定在磁鐵保持架上，磁鐵保持架置於定子轂內側，磁鐵保持架的一端和氣缸的活塞連接，且在氣缸的控制下磁鐵保持架能夠沿軸向滑動。通過控制永久磁鐵與轉子的相對位置來無級調節制動力大小。所述的轉子固定在傳動軸上，且隨傳動軸共同旋轉。傳動軸穿過在定子左端蓋和右端蓋上的軸承孔，傳動軸與軸承孔之間坐有軸承，經過適當的密封措施構成封閉空間。在緩速器左右端蓋上設置有冷卻液進出口，冷卻液在緩速器內部流動。本發明的工作原理和過程是需要產生制動力矩時，氣缸推動磁鐵保持架和磁鐵向轉子軸向移動，當轉子與永久磁鐵足夠近時，轉子切割磁鐵保持架上永久磁鐵發出的磁力線，在轉子內產生渦流，並產生阻礙轉子轉動的扭矩，同時產生大量熱。該扭矩通過轉子作用在傳動軸上，從而降低傳動軸轉速。通過調節磁鐵保持架的軸向位置，即調節永久磁鐵與轉子的軸向相對位置，從而調節永久磁鐵與轉子相互作用的面積，即可實現緩速器制動力矩的連續調節。當不需要制動時，氣缸將磁鐵保持架向遠離轉子的方向移動，當永久磁鐵與轉子足夠遠時，轉子不受扭矩，從而解除對傳動軸的制動。緩速器內部流動的冷卻液將轉子上產生的熱量帶走，經獨立的散熱器冷卻後，回流到緩速器中循環往復工作。本發明的主要優點是在內部對轉子進行直接冷卻，散熱效果好；永久磁鐵固定在磁鐵保持架徑向內側，無旋轉運動，安全性高；制動力矩控制簡單可靠，可分級；結構簡單，工作可靠性高，制動力矩大，易於加工製造。


圖1是本發明工作時的結構示意2是本發明非工作時的結構示意中1、傳動軸，2、軸承，3、左端蓋，4、轉子，5、永久磁鐵，6、磁鐵保持架，7、定子
轂，8、右端蓋，9、氣缸。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明本發明的具體結構如圖1、圖2所示，包括定子、轉子4、氣缸9和傳動軸1。傳動軸 1與汽車傳動系相連接。轉子冷卻式汽車永磁液冷緩速器，包括定子、與傳動軸1相連接的轉子4和氣缸9 ； 其特徵在於所述的定子由左端蓋3、定子轂7、永久磁鐵5、磁鐵保持架6和右端蓋8組成， 左端蓋3和右端蓋8固定在定子轂7的兩側，永久磁鐵5在周向均勻固定在磁鐵保持架6 上，磁鐵保持架6置於定子轂7內側，磁鐵保持架6的一側與氣缸9的活塞連接，氣缸9控制磁鐵保持架6沿定子轂7的軸向滑動，通過控制永久磁鐵與轉子的相對位置來無級調節制動力大小；所述的轉子4固定在傳動軸1上，且隨傳動軸1共同旋轉；傳動軸1穿過在定子左端蓋3和右端蓋8上的軸承孔，傳動軸1與軸承孔之間坐有軸承2，其構成封閉內部空間；所述的左端蓋3和右端蓋8上設置有冷卻液進口和冷卻液出口，冷卻液在緩速器內部流動。需要產生制動力矩時，氣缸9推動磁鐵保持架6和永久磁鐵5向轉子4軸向移動， 當轉子4與永久磁鐵5足夠近時，轉子4切割磁鐵保持架6上永久磁鐵5發出的磁力線，在轉子4內產生渦流，並產生阻礙轉子4轉動的扭矩，同時產生大量熱。該扭矩通過轉子4作用在傳動軸1上，從而降低傳動軸1的轉速。通過調節磁鐵保持架6的軸向位置，即調節永久磁鐵5與轉子4的軸向相對位置，從而調節永久磁鐵5與轉子4相互作用的面積，即可實現緩速器制動力矩地連續調節。當不需要制動時，氣缸9將磁鐵保持架6向遠離轉子4的方向移動，當永久磁鐵5與轉子4足夠遠時，轉子4不受扭矩，從而解除對傳動軸1的制動。 緩速器內部流動的冷卻液將轉子4上產生的熱量帶走，經獨立的散熱器冷卻後，回流到緩速器中循環往復工作。
根據以上描述和附圖，可以更充分的理解本發明，給出附圖僅僅是為了說明的目的，而不是對本發明的限制。根據以上描述可以進一步清楚本發明的應用範圍。然而應當明白，雖然給出了本發明的優選實施例，但僅僅為了說明的目的。根據這些詳細的描述，本領域專業人員顯然知道，在本發明的精神和範圍。
權利要求
1.轉子冷卻式汽車永磁液冷緩速器，包括定子、與傳動軸(1)相連接的轉子(4)和氣缸(9)；其特徵在於所述的定子由左端蓋(3)、定子轂(7)、永久磁鐵(5)、磁鐵保持架(6) 和右端蓋⑶組成，左端蓋(3)和右端蓋⑶固定在定子轂(7)的兩側，永久磁鐵(5)在周向均勻固定在磁鐵保持架(6)上，磁鐵保持架(6)置於定子轂(7)內側，磁鐵保持架(6)的一側與氣缸(9)的活塞連接，氣缸(9)控制磁鐵保持架(6)沿定子轂(7)的軸向滑動；所述的轉子(4)固定在傳動軸(1)上，且隨傳動軸(1)共同旋轉；傳動軸(1)穿過在定子左端蓋 (3)和右端蓋(8)上的軸承孔，傳動軸(1)與軸承孔之間坐有軸承(2)，其構成封閉內部空間；所述的左端蓋(3)和右端蓋(8)上設置有冷卻液進口和冷卻液出口，冷卻液在緩速器內部流動。
全文摘要
一種轉子冷卻式汽車永磁液冷緩速器，屬於制動技術領域。其包括定子、轉子和氣缸。定子包括左端蓋、定子轂、永久磁鐵、磁鐵保持架和右端蓋。永久磁鐵均勻固定在磁鐵保持架上。磁鐵保持架與定子轂相連接，並能夠沿軸向滑動。轉子與傳動軸連接並隨其旋轉。氣缸固定在右端蓋上，與磁鐵保持架相連接，以控制磁鐵保持架沿軸向滑動。傳動軸通過軸承與定子相連接，在緩速器內部帶動轉子旋轉。定子和傳動軸構成封閉空間，冷卻液在緩速器內部流動，對轉子進行直接冷卻。本發明在緩速器內部對轉子進行液體冷卻，散熱效果好；永久磁鐵固定在磁鐵保持架徑向內側，無旋轉運動，安全性高；制動力矩控制簡單可靠，可分級；結構簡單，工作可靠性高，易於加工製造。
文檔編號H02K49/04GK102185462SQ20111008966
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者付勇, 葉樂志, 李德勝, 焦兵鋒, 石成偉 申請人:北京工業大學