專利名稱：一種可分級式液冷永磁緩速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(zhuǎn)在非接觸的轉(zhuǎn)子或定子產(chǎn)生的反向渦流制動力， 對汽車車輛進(jìn)行輔助制動。
背景技術(shù)：
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(nèi)外普遍采用的緩速器主要有 液力緩速器和電渦流緩速器，盡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(diǎn)是1、可實(shí)現(xiàn)大幅度的輕量化、小型化；2、 幾乎不消耗電力；3、連續(xù)工作自身不會產(chǎn)生過熱，能持續(xù)不斷保持制動力的 穩(wěn)定性和持久性；4、永磁所產(chǎn)生的強(qiáng)烈反抗磁場具有硬特性；5、保養(yǎng)簡單， 免維護(hù)。
現(xiàn)有永磁緩速器都是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子置于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，內(nèi)沿圓周 方向安裝有一列固定永久磁鐵和一列可旋轉(zhuǎn)的永久磁鐵，兩列永久磁鐵數(shù)量 相同且平行放置，同列相鄰的永久磁鐵極性相反。當(dāng)并列排列的兩永久磁鐵 極性相反時，磁力線被磁軛屏蔽，永磁緩速器處于非制動狀態(tài)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)其中 一列永久磁鐵到一定角度，并列排列的兩永久磁鐵極性相同，磁力線通過轉(zhuǎn) 子，永磁緩速器處于制動狀態(tài)。永磁緩速器只具有制動或非制動兩種工作狀 態(tài)，從而駕駛者不能根據(jù)路況和車速提供所需的制動力矩，即不能實(shí)現(xiàn)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(fā)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(zhuǎn)子在定子外 面旋轉(zhuǎn)，通過風(fēng)冷達(dá)到散熱目的，這些結(jié)構(gòu)散熱效果差，長時間制動時轉(zhuǎn)子 鼓溫升高，制動效果下降明顯；它通過轉(zhuǎn)動或移動永久磁鐵來達(dá)到控制磁路 的目的，這種控制方式不僅使得永磁緩速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作可靠性低，而且 在非制動時存在漏磁力矩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可分級式液冷永磁 緩速器，具有結(jié)構(gòu)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(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。本發(fā)明包括定子、置 于定子內(nèi)的結(jié)構(gòu)相同的兩套轉(zhuǎn)子、置于兩套轉(zhuǎn)子之間的控制機(jī)構(gòu)、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(shè) 置有上進(jìn)氣接口和下進(jìn)氣接口。所述的兩套轉(zhuǎn)子對稱置于控制機(jī)構(gòu)的兩側(cè)， 每套轉(zhuǎn)子均包括磁鐵保持架和若干個均勻分布于磁鐵保持架圓周的永久磁 鐵，兩個磁鐵保持架的外側(cè)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(jī)構(gòu)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(nèi)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(nèi)設(shè)置有兩個進(jìn)氣通道，兩個進(jìn)氣通道分別位于變速箱輸出軸的兩側(cè)， 其中一個進(jìn)氣通道的一端與上進(jìn)氣接口相連通，另一端與右側(cè)活塞的內(nèi)側(cè)面 相連通，另一個進(jìn)氣通道的一端與下進(jìn)氣接口相連通，另一端與左側(cè)活塞的 內(nèi)側(cè)面相連通。
所述的定子鼓內(nèi)設(shè)置有用于冷卻水流過的水冷通道。
本發(fā)明的永磁緩速器工作時，氣缸內(nèi)通入高壓氣體，活塞推動離合盤滑
動并壓緊摩擦片，過渡法蘭通過摩擦片直接的摩擦力帶動磁鐵保持架旋轉(zhuǎn)， 定子鼓切割磁鐵保持架上永久磁鐵發(fā)出的磁力線，在定子鼓內(nèi)產(chǎn)生渦流，并 產(chǎn)生阻礙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(chǎn)生制動力矩。當(dāng)控制機(jī)構(gòu)單獨(dú)對兩套轉(zhuǎn)子中的一套工作時，緩速器
處于一檔制動狀態(tài)；當(dāng)對兩套轉(zhuǎn)子同時工作時，緩速器處于二檔制動狀態(tài)。 當(dāng)不需要制動時，放出氣缸內(nèi)高壓氣體，摩擦片松開，它們之間的摩擦力消 失，使過渡法蘭與轉(zhuǎn)子分開，傳動軸不受制動力矩，從而解除對汽車的制動。 本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是將永磁緩速器兩套轉(zhuǎn)子置于控制機(jī)構(gòu)兩側(cè)，并可 獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)了永磁緩速器可分級控制；永久磁鐵和磁鐵保持架作為轉(zhuǎn)子， 外部無旋轉(zhuǎn)部件，與傳統(tǒng)電渦流或永磁緩速器相比較更加安全；定子設(shè)有液 冷裝置，散熱效果好，長時間制動無力矩衰退；控制機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)永磁緩速 器制動狀態(tài)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(jié) 構(gòu)緊湊，體積質(zhì)量小。


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(jìn)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(jìn)氣接口。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)如圖l所示，包括定子、轉(zhuǎn)子、控制機(jī)構(gòu)、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(lián)結(jié)，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(huán)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(zhuǎn)子及控制機(jī)構(gòu)置于該空
間內(nèi)。軸承端蓋2通過螺栓與定子鼓5固連，在定子鼓5的外側(cè)面上設(shè)置有 用于冷卻水流動的通道，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(chǎn)生的熱量帶走，液體經(jīng)獨(dú)立于緩速器的散 熱器散熱后，回^E到緩速器中循環(huán)往復(fù)工作。在定子鼓5上還設(shè)置有上進(jìn)氣 接口 7和下進(jìn)氣接口 15。
轉(zhuǎn)子為結(jié)構(gòu)完全相同的兩套，對稱的分布在控制機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。每套轉(zhuǎn)子 均包括若干個釹鐵硼永久磁鐵4和一個圓環(huán)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，并與定子鼓5保持lmm的間隙。兩個磁鐵保持 架3的外側(cè)均通過滾動軸承與定子中的軸承端蓋2聯(lián)結(jié)，使轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地置 于定子內(nèi)。
控制機(jī)構(gòu)位于兩套轉(zhuǎn)子之間，用于控制過渡法蘭與轉(zhuǎn)子的傳動聯(lián)結(jié)?？?制機(jī)構(gòu)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(huán)形。氣缸8緊固在定子鼓5的內(nèi)側(cè)， 活塞12通過0形圈密封，可以在氣缸8內(nèi)沿著左右方向滑動?；钊?2、離合 盤10和摩擦片11沿著由內(nèi)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(nèi)設(shè)置有兩個進(jìn)氣通 道，兩個進(jìn)氣通道分別位于變速箱輸出軸l的兩側(cè)，兩個進(jìn)氣通道的一端分 別與上進(jìn)氣接口 7和下進(jìn)氣接口 15相連通，另一端分別與兩個活塞的內(nèi)側(cè)面 相連通?？刂茩C(jī)構(gòu)可獨(dú)立控制兩套轉(zhuǎn)子的工作狀態(tài)，使緩速器的制動力矩可 分級控制。
當(dāng)緩速器一檔工作時,在上進(jìn)氣接口 7或下進(jìn)氣接口 15內(nèi)通入高壓氣體， 高壓氣體經(jīng)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(zhuǎn)的變速箱輸出軸1帶動過渡法蘭13、摩擦片11以及轉(zhuǎn)子磁鐵保持架3和 永久磁鐵4 一起轉(zhuǎn)動，定子鼓5切割永久磁鐵4發(fā)出的磁力線產(chǎn)生渦電流， 渦流與永久磁鐵磁場相互作用產(chǎn)生阻礙磁鐵保持架3轉(zhuǎn)動的力矩，這個阻礙
力矩最后作用在傳動軸14上，從而產(chǎn)生制動力矩。永磁緩速器工作時定子上 產(chǎn)生的熱量通過冷卻溝槽中液體帶走，冷卻液經(jīng)獨(dú)立于緩速器的散熱器散熱 后，回流到緩速器中循環(huán)往復(fù)工作。
當(dāng)緩速器二檔工作時，右進(jìn)氣接口 7和左進(jìn)氣接口 15內(nèi)同時通入高壓氣 體，兩套轉(zhuǎn)子同時工作，從而產(chǎn)生最大制動力矩。
當(dāng)不需要制動時，放出氣缸8內(nèi)的高壓氣體，離合盤10回到圖1中狀態(tài)， 兩片摩擦片之間沒有壓力，摩擦力消失，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動，傳動軸14不受制動力 矩，從而解除制動。
權(quán)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)；其特征在于還包括定子、置于定子內(nèi)的結(jié)構(gòu)相同的兩套轉(zhuǎn)子、置于兩套轉(zhuǎn)子之間的控制機(jī)構(gòu)；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，并與定子鼓(5)形成一用于放置轉(zhuǎn)子和控制機(jī)構(gòu)的空間，所述的定子鼓(5)上設(shè)置有上進(jìn)氣接口(7)和下進(jìn)氣接口(15)；所述的兩套轉(zhuǎn)子對稱置于控制機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，每套轉(zhuǎn)子均包括磁鐵保持架(3)和若干個均勻分布于磁鐵保持架圓周的永久磁鐵(4)，兩個磁鐵保持架(3)的外側(cè)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(jī)構(gòu)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(nèi)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(nèi)設(shè)置有兩個進(jìn)氣通道，兩個進(jìn)氣通道分別位于變速箱輸出軸(1)的兩側(cè)，其中一個進(jìn)氣通道的一端與上進(jìn)氣接口(7)相連通，另一端與右側(cè)活塞的內(nèi)側(cè)面相連通，另一個進(jìn)氣通道的一端與下進(jìn)氣接口(15)相連通，另一端與左側(cè)活塞的內(nèi)側(cè)面相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可分級式液冷永磁緩速器，其特征在于所述 的定子鼓(5)內(nèi)設(shè)置有用于冷卻液流過的通道。
全文摘要
本發(fā)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(zhuǎn)在非接觸的轉(zhuǎn)子或定子產(chǎn)生的反向渦流制動力，對汽車車輛進(jìn)行輔助制動。本發(fā)明包括定子、轉(zhuǎn)子和控制機(jī)構(gòu)。定子包括軸承端蓋和定子鼓，轉(zhuǎn)子包括若干永久磁鐵和磁鐵保持架，轉(zhuǎn)子通過兩個滾動軸承與定子聯(lián)結(jié)，使轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地置于定子內(nèi)。控制機(jī)構(gòu)位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，用于控制過渡法蘭與轉(zhuǎn)子的傳動聯(lián)結(jié)。本發(fā)明將永磁緩速器兩套轉(zhuǎn)子置于控制機(jī)構(gòu)兩側(cè)，并可獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)了永磁緩速器可分級控制；永久磁鐵和磁鐵保持架作為轉(zhuǎn)子，外部無旋轉(zhuǎn)部件；控制機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)永磁緩速器制動狀態(tài)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(jié)構(gòu)緊湊，體積質(zhì)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(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者葉樂志, 李德勝, 王文武, 馬元京 申請人:北京工業(yè)大學(xué)