CN101359865A - 一种可分级式液冷永磁缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可分级式液冷永磁缓速器，本缓速器利用永久磁铁作为涡流制动磁源，通过旋转在非接触的转子或定子产生的反向涡流制动力，对汽车车辆进行辅助制动。本发明包括定子、转子和控制机构。定子包括轴承端盖和定子鼓，转子包括若干永久磁铁和磁铁保持架，转子通过两个滚动轴承与定子联结，使转子可旋转地置于定子内。控制机构位于转子内部，用于控制过渡法兰与转子的传动联结。本发明将永磁缓速器两套转子置于控制机构两侧，并可独立工作，实现了永磁缓速器可分级控制；永久磁铁和磁铁保持架作为转子，外部无旋转部件；控制机构易于实现永磁缓速器制动状态的切换；在永磁缓速器非制动时，没有漏磁力矩；缓速器整体结构紧凑，体积质量小。

Description

一种可分级式液冷永磁缓速器

技术领域

本发明是一种可分级式液冷永磁缓速器，本缓速器利用钕铁硼永久磁铁作为涡流制动磁源，通过旋转在非接触的转子或定子产生的反向涡流制动力，对汽车车辆进行辅助制动。

背景技术

缓速器是一种行车制动的安全辅助装置，它将制动力作用到车辆传动部件上，起到降低汽车行驶速度的作用。目前国内外普遍采用的缓速器主要有液力缓速器和电涡流缓速器，尽管它们的工作原理各异，但作为一种辅助制动装置，其效果是很明显的。而永久磁铁式缓速器是通过自身的永久磁铁形成磁场，起到缓速作用，因此几乎无电力消耗。

永磁式缓速器的最大特点是：1、可实现大幅度的轻量化、小型化；2、几乎不消耗电力；3、连续工作自身不会产生过热，能持续不断保持制动力的稳定性和持久性；4、永磁所产生的强烈反抗磁场具有硬特性；5、保养简单，免维护。

现有永磁缓速器都是由定子和转子构成，定子置于转子内部，内沿圆周方向安装有一列固定永久磁铁和一列可旋转的永久磁铁，两列永久磁铁数量相同且平行放置，同列相邻的永久磁铁极性相反。当并列排列的两永久磁铁极性相反时，磁力线被磁轭屏蔽，永磁缓速器处于非制动状态；当旋转其中一列永久磁铁到一定角度，并列排列的两永久磁铁极性相同，磁力线通过转子，永磁缓速器处于制动状态。永磁缓速器只具有制动或非制动两种工作状态，从而驾驶者不能根据路况和车速提供所需的制动力矩，即不能实现永磁缓速器的分级控制。

名称为“一种分级控制永磁式缓速器”的发明专利(专利号为ZL200510037966.3)公开了一种永磁缓速器，它能提供可分级的制动力矩，但这种永磁缓速器的定子是装有永久磁铁的支架，带有斜齿的转子在定子外面旋转，通过风冷达到散热目的，这些结构散热效果差，长时间制动时转子鼓温升高，制动效果下降明显；它通过转动或移动永久磁铁来达到控制磁路的目的，这种控制方式不仅使得永磁缓速器结构复杂，工作可靠性低，而且在非制动时存在漏磁力矩。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种可分级式液冷永磁缓速器，具有结构紧凑，制动力矩大，可分级控制，非制动时无漏磁力矩，散热效果好，长时间制动无力矩衰退等优点。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本发明包括定子、置于定子内的结构相同的两套转子、置于两套转子之间的控制机构、变速箱输出轴和与变速箱输出轴固定连接的过渡法兰。所述的定子包括两个轴承端盖和一个定子鼓，两个轴承端盖分别固定在定子鼓的两端，所述的定子鼓上设置有上进气接口和下进气接口。所述的两套转子对称置于控制机构的两侧，每套转子均包括磁铁保持架和若干个均匀分布于磁铁保持架圆周的永久磁铁，两个磁铁保持架的外侧分别通过滚动轴承与轴承端盖相连，永久磁铁与定子鼓之间留有间隙。所述的控制机构包括上端与定子鼓固定连接的气缸、能够沿着气缸左右移动的活塞、离合盘和摩擦片，所述的活塞、离合盘和摩擦片沿着由内向外的顺序依次布置在气缸和磁铁保持架之间，活塞通过推力轴承与离合盘相连，所述的摩擦片分别与磁铁保持架和过渡法兰固定连接。在气缸内设置有两个进气通道，两个进气通道分别位于变速箱输出轴的两侧，其中一个进气通道的一端与上进气接口相连通，另一端与右侧活塞的内侧面相连通，另一个进气通道的一端与下进气接口相连通，另一端与左侧活塞的内侧面相连通。

所述的定子鼓内设置有用于冷却水流过的水冷通道。

本发明的永磁缓速器工作时，气缸内通入高压气体，活塞推动离合盘滑动并压紧摩擦片，过渡法兰通过摩擦片直接的摩擦力带动磁铁保持架旋转，定子鼓切割磁铁保持架上永久磁铁发出的磁力线，在定子鼓内产生涡流，并产生阻碍转子转动的力矩，该制动力矩通过过渡法兰作用在传动轴上，从而对汽车产生制动力矩。当控制机构单独对两套转子中的一套工作时，缓速器处于一档制动状态；当对两套转子同时工作时，缓速器处于二档制动状态。当不需要制动时，放出气缸内高压气体，摩擦片松开，它们之间的摩擦力消失，使过渡法兰与转子分开，传动轴不受制动力矩，从而解除对汽车的制动。

本发明的主要优点是：将永磁缓速器两套转子置于控制机构两侧，并可独立工作，实现了永磁缓速器可分级控制；永久磁铁和磁铁保持架作为转子，外部无旋转部件，与传统电涡流或永磁缓速器相比较更加安全；定子设有液冷装置，散热效果好，长时间制动无力矩衰退；控制机构易于实现永磁缓速器制动状态的切换；在永磁缓速器非制动时，没有漏磁力矩；缓速器整体结构紧凑，体积质量小。

附图说明

图1本发明的结构示意图

图中：1、变速箱输出轴，2、轴承端盖，3、磁铁保持架，4、永久磁铁，5、定子鼓，6、水道密封盖，7、上进气接口，8、气缸，9、推力轴承，10、离合盘，11、摩擦片，12、活塞，13、过渡法兰，14、传动轴，15、下进气接口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本实施例的具体结构如图1所示，包括定子、转子、控制机构、变速箱输出轴1和与变速箱输出轴固定连接的过渡法兰13，过渡法兰13与传动轴通过螺栓联结，为缓速器提供动力来源。

定子包括两个轴承端盖2和一个圆环形的定子鼓5，两个轴承端盖2分别固定在定子鼓5的两端，与定子鼓5围成一空间，转子及控制机构置于该空间内。轴承端盖2通过螺栓与定子鼓5固连，在定子鼓5的外侧面上设置有用于冷却水流动的通道，该通道通过水冷密封盖6密封。冷却通道中的液体能将永磁缓速器工作时定子鼓上产生的热量带走，液体经独立于缓速器的散热器散热后，回流到缓速器中循环往复工作。在定子鼓5上还设置有上进气接口7和下进气接口15。

转子为结构完全相同的两套，对称的分布在控制机构的两侧。每套转子均包括若干个钕铁硼永久磁铁4和一个圆环形的磁铁保持架3，永久磁铁均匀分布的磁铁保持架3的圆周，并与定子鼓5保持1mm的间隙。两个磁铁保持架3的外侧均通过滚动轴承与定子中的轴承端盖2联结，使转子可旋转地置于定子内。

控制机构位于两套转子之间，用于控制过渡法兰与转子的传动联结。控制机构包括气缸8、活塞12、离合盘10、推力轴承9和摩擦片11，气缸8、活塞12、离合盘10和摩擦片11均为圆环形。气缸8紧固在定子鼓5的内侧，活塞12通过O形圈密封，可以在气缸8内沿着左右方向滑动。活塞12、离合盘10和摩擦片11沿着由内向外的顺序依次布置在气缸8和磁铁保持架3之间，活塞12通过推力轴承9与离合盘10相连。摩擦片11为两片，分别通过花键与磁铁保持架3和过渡法兰13固定连接。在气缸8内设置有两个进气通道，两个进气通道分别位于变速箱输出轴1的两侧，两个进气通道的一端分别与上进气接口7和下进气接口15相连通，另一端分别与两个活塞的内侧面相连通。控制机构可独立控制两套转子的工作状态，使缓速器的制动力矩可分级控制。

当缓速器一档工作时，在上进气接口7或下进气接口15内通入高压气体，高压气体经过汽缸推动活塞12、推力轴承9以及离合盘10将摩擦片11压紧，旋转的变速箱输出轴1带动过渡法兰13、摩擦片11以及转子磁铁保持架3和永久磁铁4一起转动，定子鼓5切割永久磁铁4发出的磁力线产生涡电流，涡流与永久磁铁磁场相互作用产生阻碍磁铁保持架3转动的力矩，这个阻碍力矩最后作用在传动轴14上，从而产生制动力矩。永磁缓速器工作时定子上产生的热量通过冷却沟槽中液体带走，冷却液经独立于缓速器的散热器散热后，回流到缓速器中循环往复工作。

当缓速器二档工作时，右进气接口7和左进气接口15内同时通入高压气体，两套转子同时工作，从而产生最大制动力矩。

当不需要制动时，放出气缸8内的高压气体，离合盘10回到图1中状态，两片摩擦片之间没有压力，摩擦力消失，转子不转动，传动轴14不受制动力矩，从而解除制动。

Claims (2)

1、一种可分级式液冷永磁缓速器，包括变速箱输出轴(1)和与变速箱输出轴(1)固定连接的过渡法兰(13)；其特征在于：还包括定子、置于定子内的结构相同的两套转子、置于两套转子之间的控制机构；所述的定子包括两个轴承端盖(2)和一个定子鼓(5)，两个轴承端盖(2)分别固定在定子鼓(5)的两端，并与定子鼓(5)形成一用于放置转子和控制机构的空间，所述的定子鼓(5)上设置有上进气接口(7)和下进气接口(15)；所述的两套转子对称置于控制机构的两侧，每套转子均包括磁铁保持架(3)和若干个均匀分布于磁铁保持架圆周的永久磁铁(4)，两个磁铁保持架(3)的外侧分别通过滚动轴承与轴承端盖(2)相连，永久磁铁(4)与定子鼓(5)之间留有间隙；所述的控制机构包括上端与定子鼓(5)固定连接的气缸(8)、能够沿着气缸(8)左右移动的活塞(12)、离合盘(10)和摩擦片(11)，所述的活塞(12)、离合盘(10)和摩擦片(11)沿着由内向外的顺序依次布置在气缸(8)和磁铁保持架(3)之间，活塞(12)通过推力轴承(9)与离合盘(10)相连，所述的摩擦片(11)分别与磁铁保持架(3)和过渡法兰(13)固定连接；在气缸(8)内设置有两个进气通道，两个进气通道分别位于变速箱输出轴(1)的两侧，其中一个进气通道的一端与上进气接口(7)相连通，另一端与右侧活塞的内侧面相连通，另一个进气通道的一端与下进气接口(15)相连通，另一端与左侧活塞的内侧面相连通。

2、根据权利要求1所述的一种可分级式液冷永磁缓速器，其特征在于：所述的定子鼓(5)内设置有用于冷却液流过的通道。

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