專利名稱：基于磁流變技術的高效制動器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種基于磁流變技術的高效制動器,屬于基于磁流變技術 的制動器的改造技術。
技術背景制動器是用來減機械速度或者逼使機械停止的裝置，目前常用的制動器 有帶式、閘瓦式、點盤式、內張?zhí)闶?、盤式等摩擦式制動器和磁粉式、磁渦 流式、水渦流式等非摩擦式制動器，其中磁粉制動器在自動調節(jié)控制中應用 最廣。如美國專利U. S. Patent 4， 992， 190, 5, 549， 837和6， 471， 018 Bl中介 紹了磁流變液的各種阻尼器；U.S. Patent 5, 823， 309和5， 896， 965介紹了 雙盤式結構的磁流變離合器；U.S. Paten 5, 845,752、 5， 848， 678和 EPO, 882， 904、 1， 167, 800A1這四個專利介紹了杯式離合器結構的磁流變離合 器，但這些離合器均著重于風扇的控制和調節(jié)；另外，中國專利ZL00104451 中還介紹了一種徑向自加壓結構的盤式離合器。徐靜、董雁的論文"磁流變制動器的設計與探討"(機械設計與制造， 2001.01 ),楊延榮、單慧勇、衛(wèi)勇的論文"圓簡式磁流變制動器的理論設 計與分析"(機電工程技術，2005. 10 )等對磁流變制動器進行了描述，但 是上述制動器均為單級結構，隨著制動力矩的增大而制動器的體積和重量也 在增大，譬如各廠家生產(chǎn)的500Nm的制動器體積就已經(jīng)非常龐大了，而且需 要非常大的控制電流。實用新型內容本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種通過增速結構可以在 很小的電流作用下實現(xiàn)大力矩制動，以達到節(jié)約能源的目的基于磁流變技術 的高效制動器。本實用新型結構體積小、重量輕、可以方便地通過換置內部 增速機構的增速比來實現(xiàn)系列化。本實用新型的技術方案是本實用新型包括有產(chǎn)生阻尼力矩的電磁離合 機構及電磁制動機構，其中電磁離合機構和電磁制動機構之間設有將阻尼 力矩放大的行星增速器。上述電磁離合機構包括具有圓盤結構的輸入軸，輸入軸上套裝有左端 蓋，輸入軸與左端蓋之間的接觸面上套裝有輸入激磁線圈，圓盤結構與左端蓋之間的接觸面上套裝有左激磁線圈；電磁制動機構包括具有圓盤結構的中 心軸，中心軸上套裝有右端蓋，右端蓋的外側上裝設有右激磁線圈；行星增 速器包括行星架、裝設在中心軸上的中心輪、太陽輪、行星輪，行星架裝設 在輸入軸的內端，其通過與中心軸連接的滑移機構與輸入軸連接，裝設在中 心軸上的中心輪與行星輪嚙合，行星輪與太陽輪嚙合，太陽輪裝設在左端蓋 與右端蓋之間的位置上，輸入軸的圓盤結構在與行星架接觸的端面上設有左 磁流介質，右端蓋在與中心軸的圓盤結構接觸的端面上設有右磁流介質。上述滑移機構包括有彈簧、引導桿、梯形外花鍵，引導桿的一端與中心 軸連接，梯形外花鍵套裝在引導桿的另一端，彈簧裝設在梯形外花鍵與輸入 軸之間，行星架上設有與梯形外花鍵相對應的內梯形花鍵孔，梯形外花鍵位 于行星架上的內梯形花鍵孔內，輸入軸上也設有與梯形外花鍵相對應、供梯 形外花鍵滑移至其內的內梯形花鍵孔。上述輸入軸的圓盤結構在與行星架接觸的端面上設有左內密封圈，輸入 軸的圓盤結構在與行星架接觸的外側面上設有左中密封圈，輸入軸的圓盤結 構在與左端蓋觸的端面上設有外密封圈。上述中心軸與右端蓋的接觸面上設有右內密封圈，中心軸的圓盤結構在 與右端蓋接觸的外側面上設有右中密封圈，右端蓋在與太陽輪接觸的外惻面 上設有右外密封圈。
上述引導桿通過滑動墊塊及圓頭銷與中心軸連接。
上述左磁流介質和右磁流介質為磁性流體介質，或為磁性粉末介質。 上述中心輪與中心軸一體做出。
上述圓盤結構與輸入軸一體做出，或圓盤結構單獨做出，再固定在輸入 軸上；圓盤結構與中心軸一體做出，或圓盤結構單獨做出，再固定在中心軸 上。
上述輸入軸通過左滾動軸承支承在左端蓋上，且輸入軸在左滾動軸承的
外側裝有輸入密封圈及其軸承蓋；中心軸通過右滾動軸承支承在右端蓋上， 且中心軸在右滾動軸承的外側裝有右密封蓋；行星輪通過滾柱軸承支承在其 轉軸上，且滾柱軸承的外端通過卡簧卡定。
本實用新型由于釆用在電磁離合機構和電磁制動機構之間設有將阻尼 力矩放大的行星增速器的結構，其通過增速器可以在很小的電流作用下實現(xiàn) 大力矩制動，以達到節(jié)約能源的目的。且可以方便地通過換置內部增速機構 的增速比來實現(xiàn)系列化。另外，本實用新型結構體積小、重量輕，是一種設 計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的基于磁流變技術的高效制動器。其可以廣泛 應用于印刷、包裝、造紙及紙品加工等的張力自動控制系統(tǒng)中，也可以廣泛 適用于電機、內燃機、變速箱等動力及傳動機械的功率、效率測量等。


圖l是基于磁流變技術的高效制動器的半剖視圖2是基于磁流變技術的高效制動器工作時的半剖視圖3是基于磁流變技術的高效制動器梯形外花鍵的結構示意圖4是圖3中的A-A剖面圖。圖中l(wèi).輸入軸，1A.圓盤結構2.輸入密封圈，3.左滾動軸承，4.左 密封蓋，5.左端蓋，6.彈簧，7.引導桿，8.梯形外花鍵，9.輸入激磁 線圏，10.電線接頭，ll.左內密封圈，12.行星架，13.左磁流介質，14. 左中密封圈，15.左外密封圈，16.左激磁線圈，17.太陽輪，18.右外密 封圈，19.右中密封圈，20.右激磁線圈，21.右磁流介質，22.右端蓋，23. 右內密封圈，24.右滾動軸承，25.右密封蓋，26.中心軸，26A.圓盤結構， 26B.中心輪，27.滑動墊塊，28.圓頭銷，29.行星輪，30.滾柱軸承，31.卡費。
具體實施方式
實施例
本實用新型的結構示意圖如圖1所示，包括有產(chǎn)生阻尼力矩的電磁離合 機構A及電磁制動機構B，其中電磁離合機構和電磁制動機構之間設有將阻 尼力矩放大的行星增速器C。
本實施例中，上述電磁離合機構A包括具有圓盤結構1A的輸入軸1，輸 入軸1上套裝有左端蓋5,輸入軸1與左端蓋5之間的接觸面上套裝有輸入 激磁線圈9,圓盤結構1A與左端蓋5之間的接觸面上套裝有左激磁線圈16; 電磁制動機構B包括具有圓盤結構26A的中心軸26,中心軸26上套裝有右 端蓋22，右端蓋22的外側上裝設有右激磁線圈20;行星增速器C包括行星 架12、裝設在中心軸26上的中心輪26B、太陽輪17、行星輪29,行星架12 裝設在輸入軸1的內端，其通過與中心軸26連接的滑移機構D與輸入軸1 連接，裝設在中心軸26上的中心輪26B與行星輪29嚙合，行星輪29與太 陽輪17嚙合，太陽輪17裝設在左端蓋5與右端蓋22之間的位置上，輸入 軸1的圓盤結構1A在與行星架12接觸的端面上設有左磁流介質13，右端蓋 22在與中心軸26的圓盤結構26A接觸的端面上設有右磁流介質21。上述左 磁流介質13和右磁流介質21為磁性流體介質，或為磁性粉末介質。本實施例中，左磁流介質13和右磁流介質21為磁性流體介質。輸入激磁線圈9、 左激磁線圈16、右激磁線圈20通過導線及電線接頭10與電源連接。
為方便制作及安裝，上述中心輪26B與中心軸26 —體做出。上述圓盤 結構1A與輸入軸1 一體做出，或圓盤結構1A單獨做出，再固定在輸入軸l 上；圓盤結構26A與中心軸26 —體做出，或圓盤結構26A單獨做出，再固 定在中心軸26上。本實施例中，圓盤結構1A與輸入軸1 一體做出，圓盤結 構26A與中心軸26 —體做出。
此外，上述輸入軸1通過左滾動軸承3支承在左端蓋5上，且輸入軸1 在左滾動軸承3的外側裝有輸入密封圈2及其軸承蓋；中心軸26通過右滾 動軸承24支承在右端蓋22上，且中心軸26在右滾動軸承24的外側裝有右 密封蓋25;行星輪29通過滾柱軸承30支承在其轉軸上，且滾柱軸承30的 外端通過卡簧31卡定。
本實施例中，上述滑移機構D包括有彈簧6、引導桿7、梯形外花鍵8， 引導桿7的一端與中心軸26連接，梯形外花鍵8套裝在引導桿7的另一端, 彈簧6裝設在梯形外花鍵8與輸入軸1之間，行星架12上設有與梯形外花 鍵8相對應的內梯形花鍵孔，梯形外花鍵8位于行星架12上的內梯形花鍵 孔內，輸入軸1上也設有與梯形外花鍵8相對應、供梯形外花鍵8滑移至其 內的內梯形花鍵孔。上述引導桿7通過滑動墊塊27及圓頭銷28與中心軸26 連接。
為確保本實用新型的密封性，上述輸入軸1的圓盤結構1A在與行星架 12接觸的端面上設有左內密封圈ll，輸入軸1的圓盤結構1A在與行星架12 接觸的外側面上設有左中密封圈14,輸入軸1的圓盤結構1A在與左端蓋5 接觸的端面上設有外密封圈15。同理，上述中心軸26與右端蓋22的接觸面 上設有右內密封圈23,中心軸26的圓盤結構26A在與右端蓋22接觸的外側面上設有右中密封圈19,右端蓋22在與太陽輪17接觸的外側面上設有右外
密封圈18。
本實用新型在使用時，當制動力矩低于行星增速器的啟動力矩時，輸入
激磁線圈9不工作，左激磁線圈16通電工作，在彈簧6和引導桿7的作用 下，輸入激磁線圈9不工作時，梯形外花鍵8位于行星架12上的內梯形花 鍵孔內，輸入軸1和行星架12之間的左磁流變液13在左激磁線圈16作用 下發(fā)生磁流變效應產(chǎn)生阻力。
當制動力矩大于等于行星增速器C的啟動力矩時，輸入激磁線圈9和右 激磁線圈20都通電工作，梯形外花鍵8左移連接輸入軸1和行星架12,輸 入軸1和行星架12間通過左磁流介質13在左激磁線圈16作用下進行離合， 中心輪26A通過右磁流介質21和右端蓋22在右激磁線圈20的作用下產(chǎn)生 阻尼力矩，通過行星增速器C使得輸入軸1的阻力得到行星增速器C的增速 比倍數(shù)放大，這樣可以達到在體積小、重量輕和控制電流小的情況下實現(xiàn)大 力矩制動。當需要不同規(guī)格的制動器時，只要通過置換行星增速器的傳動比， 即可以實現(xiàn)，因此很容易實現(xiàn)產(chǎn)品的系列化和標準化。
權利要求1、一種基于磁流變技術的高效制動器，包括有產(chǎn)生阻尼力矩的電磁離合機構(A)及電磁制動機構(B)，其特征在于電磁離合機構和電磁制動機構之間設有將阻尼力矩放大的行星增速器(C)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述電磁離合機構(A)包括具有圓盤結構(1A)的輸入軸(1),輸入軸(1) 上套裝有左端蓋(5),輸入軸(1)與左端蓋(5)之間的接觸面上套裝有輸 入激磁線圈(9),圓盤結構(1A)與左端蓋(5)之間的接觸面上套裝有左激 磁線圈(16);電磁制動機構(B)包括具有圓盤結構(26A)的中心軸(26 ), 中心軸(26)上套裝有右端蓋(22),右端蓋(22)的外側上裝設有右激磁線 圈(20);行星增速器(C)包括行星架(l2)、裝設在中心軸(26)上的中 心輪(26B)、太陽輪(17)、行星輪(29)，行星架(12)裝設在輸入軸(1) 的內端，其通過與中心軸(26)連接的滑移機構(D)與輸入軸(1)連接，裝 設在中心軸(26)上的中心輪(MB)與行星輪(29)嚙合，行星輪(29)與 太陽輪(17)嚙合，太陽輪(17)裝設在左端蓋(5)與右端蓋(22)之間的 位置上，輸入軸(1)的圓盤結構(1A)在與行星架(12)接觸的端面上裝載 有左磁流介質(13),右端蓋(22)在與中心軸(26)的圓盤結構("A)接 觸的端面上裝載有右磁流介質(21)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述滑移機構(D)包括有彈簧(6)、引導桿(7)、梯形外花鍵(8),引導桿(7)的一端與中心軸U6)連接，梯形外花鍵(8)套裝在引導桿(7)的另 一端，彈簧(6)裝設在梯形外花鍵(8)與輸入軸(1)之間，行星架(12) 上設有與梯形外花鍵(8)相對應的內梯形花鍵孔，梯形外花鍵(8)位于行星架(12)上的內梯形花鍵孔內，輸入軸(1)上也設有與梯形外花鍵(8)相對 應、供梯形外花鍵(8)滑移至其內的內梯形花鍵孔。
4、 根據(jù)權利要求2所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述輸入軸(1)的圓盤結構(1A)在與行星架(12)接觸的端面上設有左內密 封圈(11),輸入軸(1)的圓盤結構(1A)在與行星架(12)接觸的外側面 上設有左中密封圈(14)，輸入軸(1)的圓盤結構(1A)在與左端蓋(5)接 觸的端面上設有外密封圈(15)。
5、 根據(jù)權利要求2所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述中心軸(26 )與右端蓋(22 )的接觸面上設有右內密封圈(23 ),中心軸(26 ) 的圓盤結構(26A)在與右端蓋(22)接觸的外側面上設有右中密封圈(19)， 右端蓋(22)在與太陽輪(17)接觸的外側面上設有右外密封圈(18)。
6、 根據(jù)權利要求3所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述引導桿(7)通過滑動墊塊(27)及圓頭銷(28)與中心軸(26)連接。
7、 根據(jù)權利要求2至6任一項所述的基于磁流變技術的高效制動器，其 特征在于上述左磁流介質(13)和右磁流介質(21)為磁性流體介質，或為磁 性粉末介質。
8、 根據(jù)權利要求7所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述中心輪(26B)與中心軸(26) —體做出。
9、 根據(jù)權利要求8所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述圓盤結構(1A)與輸入軸(1) 一體做出，或圓盤結構(1A)單獨做出，再 固定在輸入軸(1)上；圓盤結構(26A)與中心軸(26) —體做出，或圓盤結 構(26A)單獨做出，再固定在中心軸(26)上。
10、 根據(jù)權利要求9所述的基于磁流變技術的高效制動器，其特征在于上 述輸入軸(1)通過左滾動軸承(3 )支承在左端蓋(5 )上，且輸入軸(1)在 左滾動軸承(3)的外側裝有輸入密封圈(2)及其軸承蓋；中心軸(26)通過右滾動軸承(24)支承在右端蓋(")上，且中心軸U6)在右滾動軸承(24) 的外側裝有右密封蓋(25);行星輪U9)通過滾柱軸承(30)支承在其轉軸 上，且滾柱軸承(30)的外端通過卡簧(31)卡定。
專利摘要本實用新型是一種基于磁流變技術的高效制動器。包括有產(chǎn)生阻尼力矩的電磁離合機構(A)及電磁制動機構(B)，其中電磁離合機構和電磁制動機構之間設有將阻尼力矩放大的行星增速器(C)。本實用新型由于采用在電磁離合機構和電磁制動機構之間設有將阻尼力矩放大的行星增速器的結構，其通過增速器可以在很小的電流作用下實現(xiàn)大力矩制動，以達到節(jié)約能源的目的。且可以方便地通過換置內部增速機構的增速比來實現(xiàn)系列化。另外，本實用新型結構體積小、重量輕，是一種設計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的基于磁流變技術的高效制動器。
文檔編號F16D63/00GK201144989SQ200720058800
公開日2008年11月5日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權日2007年10月26日
發(fā)明者梁錫昌, 潘繼生, 閻秋生, 高偉強 申請人:廣東工業(yè)大學