一種定子內嵌式渦流緩速器的製造方法
2023-10-05 06:31:14
一種定子內嵌式渦流緩速器的製造方法
【專利摘要】本發明公開一種車輛用定子內嵌式渦流緩速器，面對第二轉子盤的第一轉子盤的盤面內外圈均固定若干個沿圓周方向均勻分布的磁軛，面對第一轉子盤的第二轉子盤的盤面內外圈上均固定若干個沿圓周方向均勻分布的磁軛；第一、第二轉子盤之間的定子軸上固定若干個沿圓周方向均勻分布的定子支架，在每個定子支架的徑向外端上均固定有內、外U形定子磁軛，內、外U形定子磁軛的U形開口相面對且不貼合在一起，之間形成一個凹槽；沿圓周方向的所有的所述凹槽內繞過一組勵磁線圈，節約了空間，大大提高了電磁場的空間利用率，在通入相同電流的情況下，顯著增大了單位質量提供的制動力矩，制動安全性能好。
【專利說明】一種定子內嵌式渦流緩速器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車輛用電渦流緩速器，電渦流緩速器是一種利用電磁原理產生制動力矩的輔助制動器，對汽車進行制動或減速。
【背景技術】
[0002]傳統的車輛制動是採用摩擦制動器，摩擦制動器在持續、頻繁制動工況下，容易出現制動「熱衰退」現象，車輛制動效能大大降低甚至完全消失，嚴重影響行車安全。研究表明，採用非接觸式的電渦流緩速器能有效解決摩擦制動器熱衰退問題，提高汽車行駛安全性能。
[0003]目前已廣泛應用於客車和卡車上的輔助制動系統多為盤式電渦流緩速器，其結構是:定子部分由八個高導磁材料製成的鐵芯組成，呈圓周均勻地安裝在固定架上，勵磁線圈套裝在鐵芯上，共同構成勵磁繞組。定子通過固定架安裝於車架上，呈剛性連接。轉子組件由前轉子盤、後轉子盤和轉子軸構成，通過轉子軸聯成一個整體。轉子盤通過連接凸緣與傳動軸相連，並隨傳動軸轉動。其工作原理是:當車輛需要制動時，勵磁線圈中通入電流，勵磁線圈產生的磁場在氣隙與轉子組件之間形成迴路，此時，轉子組件在旋轉過程中切割磁感線而產生渦流，從而在轉子組件上產生阻礙其運動的電磁力矩。目前這種電渦流緩速器存在的缺陷是:為了得到較大的制動力矩，將勵磁線圈尺寸設計的很大，安裝不方便，並且直接導致緩速器的質量重，影響汽車行駛平順性。此外，現有緩速器的磁場利用率不高，因此單位質量的制動力矩較小。
【發明內容】
[0004]鑑於現有技術存在的問題，本發明提供了一種定子內嵌式渦流緩速器，旨在提高單位質量提供的制動力矩，減輕緩速器的重量，改善制動器的抗熱衰退性能，提高制動安全性能。
[0005]本發明採用的技術方案是:本發明包括一個定子軸、與定子軸同軸安裝的面對面且在軸向上相對稱的第一、第二轉子盤，面對第二轉子盤的第一轉子盤的盤面內圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第一轉子盤內磁軛以及在第一轉子盤的盤面外圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第一轉子盤外磁軛，面對第一轉子盤的第二轉子盤的盤面內圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第二轉子盤內磁軛以及在第二轉子盤的盤面外圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第二轉子盤外磁軛；第一、第二轉子盤之間的定子軸上固定若干個沿圓周方向均勻分布的定子支架，在每個定子支架的徑向外端上均固定有內、外U形定子磁軛，內、外U形定子磁軛的U形開口相面對且不貼合在一起，相面對的U形側壁之間連接定子支架，之間形成一個凹槽；外U形定子磁軛的U形兩側面分別與第一轉子盤外磁軛和第二轉子盤外磁軛相正對，之間留有軸向間隙；第一轉子盤外磁軛和第二轉子盤外磁軛的數量與外U形定子磁軛的數量相同，內U形定子磁軛的U形兩側面分別與第一轉子盤內磁軛和第二轉子盤內磁軛相正對，之間也留有軸向間隙，第一轉子盤內磁軛和第二轉子盤內磁軛的數量與內U形定子磁軛的數量相同；沿圓周方向的所有的所述凹槽內繞過一組勵磁線圈。
[0006]本發明的有益效果是:
1、與現有的電渦流緩速器相比，本發明採用18-24組定子磁軛，且每組兩個U型定子磁軛共用一組環形的勵磁線圈，節約了空間，大大提高了電磁場的空間利用率，在通入相同電流的情況下，顯著增大了單位質量提供的制動力矩，制動安全性能好。
[0007]2、本發明利用勵磁線圈產生渦流，屬於非接觸式的輔助制動器，利用非接觸式的電磁製動器分擔部分制動力矩，可以減少摩擦制動器的使用頻率和使用強度，可有效減少磨損，延長摩擦制動器的使用壽命，並改善制動器的抗熱衰退性能，提高了車輛的制動安全性能。
[0008]3、本發明有兩個緩速器轉子，在制動過程中能夠形成兩個磁場迴路，因此，能夠產生遠大於目前使用的傳統電渦流緩速器的制動力矩。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0010]圖1是本發明的立體結構示意圖；
圖2是本發明去掉第一轉子盤I和第二轉子盤2後的立體結構圖；
圖3是圖1所示本發明的主視結構半剖視圖；
圖4是圖3中內、外兩個U形定子磁軛與定子軸6、定子支架7的安裝結構圖；
圖5是圖1中第一轉子盤I的軸側視圖；
圖6是本發明制動時的磁路示意圖；
圖中:1.第一轉子盤；2.第二轉子盤；3.外U形定子磁軛；4-1.第一轉子盤內磁軛；4-2.第一轉子盤外磁軛；5.內U形定子磁軛；6.定子軸；7.定子支架；8-1.第二轉子盤內磁軛；8-2.第二轉子盤外磁軛；9-勵磁線圈。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本發明包括一個定子軸6、兩個與定子軸6同軸安裝的轉子盤，兩個轉子盤分別是第一轉子盤I和第二轉子盤2，第一轉子盤I和第二轉子盤2的結構相同，面對面且在軸向上相對稱，第一轉子盤I和第二轉子盤2均通過連接法蘭固定在車輛的後橋輸入端或變速箱的輸出端上，並且通過軸承支撐在定子軸6上，定子軸6通過聯軸器與半軸相連。
[0012]如圖5所示，在面對著第二轉子盤2的第一轉子盤I的盤面上，沿圓周方向固定均布兩圈第一轉子盤磁軛，分別是內圈上的若干個第一轉子盤內磁軛4-1和外圈上的若干個第一轉子盤外磁軛4-2,第一轉子盤內磁軛4-1和第一轉子盤外磁軛4-2的結構相同。同樣，參見圖1和圖3所示，在面對著第一轉子盤I的第二轉子盤2的盤面上，沿圓周方向固定均布兩圈第二轉子盤磁軛，分別內圈上的若干個第二轉子盤內磁軛8-1和外圈上的若干個第二轉子盤外磁軛8-2,第二轉子盤內磁軛8-1和第二轉子盤外磁軛8-2的結構相同。兩個轉子盤上的內磁軛沿軸向對稱，兩個轉子盤上的外磁軛也沿軸向對稱。
[0013]如圖2和圖4所示，在第一轉子盤I和第二轉子盤2之間的定子軸6上固定若干個定子支架7，若干個定子支架7沿圓周方向有間隔地均勻分布。定子支架7為18-24個。在每個定子支架7的徑向外端上均固定一組定子磁軛，這樣，就有18-24組定子磁軛。每組定子磁軛均由兩個U形定子磁軛組成,分別是外U形定子磁軛3和內U形定子磁軛5,外U形定子磁軛3和內U形定子磁軛5也各有18-24個,均焊接在定子支架7上。兩個U形定子磁軛的結構相同並且兩個U形定子磁軛的U形開口相面對，形成一個凹槽，兩個U形定子磁軛並不貼合在一起，也就是兩個U形定子磁軛的相面對的U形側壁之間留有一定距離，在相面對的U形側壁之間用定子支架7連接兩個U形定子磁軛3、5，也就是定子支架7穿過U形開口面之間。
[0014]如圖3所示，外U形定子磁軛3的U形兩側面分別與第一轉子盤外磁軛4-2和第二轉子盤外磁軛8-2相正對，相正對面之間均留有0.7-1.0mm的軸向間隙；第一轉子盤外磁軛4-2和第二轉子盤外磁軛8-2的數量與外U形定子磁軛3的數量相同，為18-24個。內U形定子磁軛5的U形兩側面分別與第一轉子盤內磁軛4-1和第二轉子盤內磁軛8-1相正對，相正對面之間也均留有0.7-1.0mm的軸向間隙，第一轉子盤內磁軛4_1和第二轉子盤內磁軛8-1的數量與內U形定子磁軛5的數量相同，為18-24個。
[0015]如圖3所示，在每兩個U形定子磁軛之間形成的凹槽內，沿圓周方向繞有一組勵磁線圈9，一組勵磁線圈9穿過所有的凹槽。
[0016]定子支架7可與定子軸9焊接在一起或鑄造成一體，第一轉子盤內磁軛4-1和第一轉子盤外磁軛4-2可與第一轉子盤I焊接在一起或者鑄造成一體，第二轉子盤內磁軛8-1和第二轉子盤外磁軛8-2可與第二轉子盤2焊接在一起或者鑄造成一體。
[0017]定子支架7採用鋁製件，第一轉子盤I和第二轉子盤2均採用合金鋼材料製作，夕卜U形定子磁軛3和內U形定子磁軛5、第一轉子盤內磁軛4-1和第一轉子盤外磁軛4-2、第二轉子盤內磁軛8-1和第二轉子盤外磁軛8-2均採用純鐵材料製作，勵磁線圈9的鐵芯的材料為純鐵，勵磁線圈9的線圈採用純銅導線繞成，定子軸6的材料為45鋼。
[0018]當汽車正常行駛時，在勵磁線圈9中無電流通入，本發明定子內嵌式渦流緩速器不工作。
[0019]如圖6，當車輛需要制動時，駕駛員踩下制動踏板，緩速器控制器ECU接收到制動踏板處輸入的信號，立即在勵磁線圈9中通入電流。當勵磁線圈9中通入電流時，根據奧斯特實驗原理，會在勵磁線圈9周圍產生磁場,並且磁場通過外U形定子磁軛3和內U形定子磁軛5，磁力線從外U形定子磁軛3的b端經過第二轉子盤外磁軛8-2、第二轉子盤2、第二轉子盤內磁軛8-1到內U形定子磁軛5的c端,形成第一磁場迴路；同時，磁力線從內U形定子磁軛5的d端經過、第一轉子盤內磁軛4-1、第一轉子盤1、第一轉子盤外磁軛4-2到外U形定子磁軛3的a端，形成第二磁場迴路。此時，根據電磁原理，當緩速器的第一轉子盤I和第二轉子盤2轉動時，會因切割磁感線而產生渦流，從而在第一轉子盤I和第二轉子盤2上產生阻礙其運動的電磁力矩，達到制動效果。同時，第一轉子盤I和第二轉子盤2切割磁感線形成渦流與勵磁線圈9產生的磁場疊加，使磁場強度更大，從而對緩速器的兩個轉子盤1、2產生一個更大的制動力矩，加強了輔助制動效果。
【權利要求】
1.一種定子內嵌式渦流緩速器，包括一個定子軸(6)、與定子軸(6)同軸安裝的面對面且在軸向上相對稱的第一、第二轉子盤(1、2)，其特徵是:面對第二轉子盤(2)的第一轉子盤(I)的盤面內圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第一轉子盤內磁軛(4-1)以及在第一轉子盤(I)的盤面外圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第一轉子盤外磁軛(4-2)，面對第一轉子盤(I)的第二轉子盤(2)的盤面內圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第二轉子盤內磁軛(8-1)以及在第二轉子盤(2)的盤面外圈上固定若干個沿圓周方向均勻分布的第二轉子盤外磁軛(8-2);第一、第二轉子盤(1、2)之間的定子軸(6)上固定若干個沿圓周方向均勻分布的定子支架(7),在每個定子支架(7)的徑向外端上均固定有內、外U形定子磁軛(5、3),內、外U形定子磁軛(5、3)的U形開口相面對且不貼合在一起,相面對的U形側壁之間連接定子支架(7)，之間形成一個凹槽；外U形定子磁軛(3)的U形兩側面分別與第一轉子盤外磁軛(4-2)和第二轉子盤外磁軛(8-2)相正對，之間留有軸向間隙；第一轉子盤外磁軛(4-2 )和第二轉子盤外磁軛(8-2 )的數量與外U形定子磁軛(3 )的數量相同，內U形定子磁軛(5)的U形兩側面分別與第一轉子盤內磁軛(4-1)和第二轉子盤內磁軛(8-1)相正對，之間也留有軸向間隙，第一轉子盤內磁軛(4-1)和第二轉子盤內磁軛(8-1)的數量與內U形定子磁軛(5)的數量相同；沿圓周方向的所有的所述凹槽內繞過一組勵磁線圈(9)。
2.根據權利要求1所述一種定子內嵌式渦流緩速器，其特徵是:第一轉子盤內磁軛(4-1)、第一轉子盤外磁軛(4-2)、第二轉子盤內磁軛(8-1)、第二轉子盤外磁軛(8-2)、內、外U形定子磁軛(5、3)以及定子支架(7)均為18-24個。
3.根據權利要求1所述一種定子內嵌式渦流緩速器，其特徵是:外U形定子磁軛(3)的U形兩側面分別與第一轉子盤外磁軛(4-2)和第二轉子盤外磁軛(8-2)之間留有0.7-1.0mm的軸向間隙；內U形定子磁軛(5)的U形兩側面分別與第一轉子盤內磁軛(4-1)和第二轉子盤內磁軛(8-1)之間留有0.7-1.0mm的軸向間隙。
【文檔編號】H02K49/04GK104201862SQ201410350880
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】顧曉丹, 何仁, 胡東海, 塗琨 申請人:江蘇大學