CN101968004A - 大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器，主要是在风扇固定盘上连有永磁铁固定盘(2)；在轴承固定盘外圆上环套连有软磁散热盘(4)。根据电磁风扇离合器中速强力柔性驱动力的设定值，调整与其相连的永磁铁固定盘和软磁散热盘的外径尺寸，通过增加或者增大连于永磁铁固定盘上的永磁铁数量和软磁散热盘内的软磁铁板面积，有效地增大了电涡流磁场强度，明显地减少了转速切换的速度滑差。提高了散热效率和散热能耗比并降低了发动机的能源消耗。电磁风扇离合器由中速切换至高速的次数减少，明显地降低了工作噪音并减少了对发动机连接部件以及电磁风扇离合器产生的冲击震动磨损，延长了它们两者的使用寿命。

Description

大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器
(一)技术领域：本发明涉及电磁风扇离合装置；具体涉及一种大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器。
(二)背景技术：现有技术中大功率重型车辆，如重型工程机械、重型装载汽车或大型豪华巴士用的电磁风扇离合器。当发动机工作水温达到中温设定值时，通过温控器控制电磁风扇离合器的工作转速需要切换到中速进行散热降温。由于所述电磁风扇离合器受其连接结构尺寸大小的限制，使其永磁铁固定盘圆周端面上设有永磁铁的数量和软磁散热盘内端面里固连的软磁铁板的面积无法自行调整增加或者增大。工作时，电磁线圈产生的电涡流磁场连接驱动散热风叶进行中速转动的驱动力明显不足，出现较大的转速滑差。如发动机动力输出轴驱动连于电磁风扇离合器风扇固定盘上的体积大、重量重的铁制散热风叶转速切换为中速以1500转/分转动时，转速滑差后的实际转速只能维持在600-800转/分，使散热风叶仍处在较低的转速下对发动机工作水温进行散热降温。散热效率低，导致大功率重型车发动机工作水温在很短的时间内急剧升高很快地达到高温设定值，迫使温控器控制电磁风扇离合器又很快地由中速切换为高速转速。当发动机工作水温经散热风叶高速散热降温很快地降至中温设定值时，温控器又控制电磁风扇离合器由高速切换为中速转速。以此往复地在中速与高速之间频繁进行转速切换。通过在不同的工作条件下分别进行测试：大功率重型车电磁风扇离合器散热风叶中速工作时间只是整机工作时间的10％-40％。由于发动机驱动电磁风扇离合器由中速切换至高速的工作次数频繁增加，同时产生的工作噪音很大和散热能耗比明显降低，浪费了发动机的能源消耗。转速切换瞬间驱动产生的大扭矩对发动机传动部件和电磁风扇离合器均造成冲击震动磨损，降低了它们两者的使用寿命。
由于电磁风扇离合器铁芯内连有的线圈绝缘体工作温度过高，加快了其老化速度；转动连于轴承固定盘内的轴承工作温度过高时其润滑油脂溢出，加剧了轴承的磨损；上述两种不足均降低了电磁风扇离合器的使用寿命。
(三)发明内容：针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器，旨在提高发动机的散热效率和散热能耗比，达到降低工作噪音和能源消耗，并实现延长发动机连接部件和电磁风扇离合器的使用寿命。
为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，这种大功率重型车强力柔性驱动的电磁风扇离合器，主要由转动连于传动轴上的风扇固定盘和固连于传动轴上的从动盘，以及环套置于从动盘内腔的铁芯与传动轴转动相连构成；在所述铁芯的内环凹形槽中环套置有内线圈的端面与连于风扇固定盘上的内吸合盘的端面相对应；在所述铁芯的外环凹形槽中置有外线圈的端面与轴承固定盘连有的外吸合盘的端面相对应；所述轴承固定盘转动连于风扇固定盘上；在所述风扇固定盘上连有永磁铁固定盘；在永磁铁固定盘上呈间距设有若干块永磁铁的外端面，呈间距与环套连于轴承固定盘外圆上的软磁散热盘内端面相对应；所述软磁散热盘的内端面里固连有软磁铁板。
实施上述技术方案时，本发明是在所述软磁散热盘的外环端面上呈间距连有若干片旋流散热片。
实施上述技术方案时，本发明是在所述风扇固定盘上连有旋风散热盘。
本发明通过采取上述连接结构，根据电磁风扇离合器中速强力柔性驱动力的设定值，调整与其相连的永磁铁固定盘和软磁散热盘的外径尺寸，通过增加或者增大连于永磁铁固定盘上的永磁铁数量和软磁散热盘内的软磁铁板面积，有效地增大了电涡流磁场强度，明显地减少了转速切换的速度滑差。通过在不同的工作条件下分别进行测试：本发明散热风叶转速切换为中速以1500转/分转动时，经强力柔性驱动连接后的实际转速为1100-1300转/分。电磁风扇离合器散热风叶中速工作的时间保证在整机工作时间的60％-90％，有效地提高了发动机的散热效率和散热能耗比并降低了能源消耗。电磁风扇离合器由中速切换至高速的次数减少，明显地降低了工作噪音并减少了对发动机连接部件以及电磁风扇离合器产生的冲击震动磨损，延长了它们两者的使用寿命。
通过在电磁风扇离合器软磁散热盘外环端面上连有旋流散热片，工作时产生的旋流冷却风通过从动盘外部的连接间隙，对电磁风扇离合器铁芯内的线圈绝缘体工作温度过高及时进行了通风散热降温，有效地延长了线圈绝缘体的老化速度；通过在风扇固定盘上连有旋风散热盘的旋风散热降温，有效地防止了转动连于轴承固定盘内的轴承因工作温度过高使其润滑油脂溢出，减少了轴承的磨损；上述两种优点效果均明显地延长了电磁风扇离合器的使用寿命。
(四)附图说明：图1为本发明一种实施例的剖面主视图。
(五)具体实施方式：图1所示。这种大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器，主要由通过轴承转动连于传动轴上的风扇固定盘1和固连于传动轴上的从动盘11，以及环套置于从动盘内腔的铁芯12通过轴承与传动轴转动相连构成；在所述铁芯12的内环凹形槽中环套置有内线圈10的端面与连于风扇固定盘1上的内吸合盘9的端面相对应；在所述铁芯的外环凹形槽中置有外线圈8的端面与轴承固定盘14连有的外吸合盘7的端面相对应；所述轴承固定盘通过轴承转动连于风扇固定盘上；在所述风扇固定盘的外端部连有永磁铁固定盘2(图1所示)；在永磁铁固定盘端面圆周上呈间距设有若干块永磁铁3的外端面，呈间距与环套连于轴承固定盘外圆上的软磁散热盘4内端面相对应；所述软磁散热盘的内端面里固连有软磁铁板5。在所述软磁散热盘的外环端面上呈间距连有若干片旋流散热片6。在所述风扇固定盘上连有旋风散热盘15(图1所示)。工作时，本发明传动轴连接盘与大功率重型装载汽车皮带轮相连；电源控制线接线端13与温控器相接；发动机动力输出轴通过传动轴带动从动盘11和通过轴承转动相连的风扇固定盘1做启动状态的自由滑行运转。当发动机工作水温达到中温设定值时，通过温控器控制外线圈8得电，吸合外吸合盘7带动轴承固定盘14连同软磁散热盘4转动(图1所示)。此时，在所述永磁固定盘2端面圆周上呈间距连有的若干块永磁铁3的端面，相对应所述软磁散热盘内端面里置有的软磁铁板5转动产生的强力电涡流磁场，通过永磁铁固定盘2强力柔性驱动连于风扇固定盘1上的体积大、重量重的铁制散热风叶16，由启动状态的自由滑行运转切换为中速强力柔性缓冲驱动连接转动。本发明通过在不同的工作条件下分别进行测试：其散热风叶转速切换为中速以1500转/分转动时，经强力柔性驱动连接后的实际转速为1100-1300转/分。有效地减少了转速切换的速度滑差。电磁风扇离合器散热风叶中速工作的时间保证在整机工作时间的60％-90％。在软磁散热盘4转动工作时，通过其外环端面上连有的若干旋流散热片6产生的旋流冷却风，通过电磁风扇离合器从动盘11外端的连接间隙，对电磁风扇离合器铁芯内的内、外线圈绝缘体工作温度过高及时进行旋流通风散热降温，有效地延长了内、外线圈绝缘体的老化速度。连于风扇固定盘上的旋风散热盘15外圆上呈间距设有的若干旋风散热片，对连于轴承固定盘内的轴承及时进行旋风降温，防止了其内润滑油脂因温度过高溢出，明显地减少了轴承的磨损。当发动机工作水温达到高温设定值时，温控器方控制内线圈10得电，吸合内吸合盘9直接带动风扇固定盘1上的散热风叶16做高速全速转动，对发动机高水温进行散热降温(图1所示)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出：对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，无需经过创造性劳动就能够联想到的其它技术特征，还可以作出若干种基本相同方式的变型或改进，实现基本相同的功能和产生基本相同的效果，这些变化应当视为等同特征，均属于本发明专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器，主要由转动连于传动轴上的风扇固定盘(1)和固连于传动轴上的从动盘(11)，以及环套置于从动盘内腔的铁芯(12)与传动轴转动相连构成；其特征在于：在所述铁芯(12)的内环凹形槽中环套置有内线圈(10)的端面与连于风扇固定盘(1)上的内吸合盘(9)的端面相对应；在所述铁芯的外环凹形槽中置有外线圈(8)的端面与轴承固定盘(14)连有的外吸合盘(7)的端面相对应；所述轴承固定盘转动连于风扇固定盘上；在所述风扇固定盘上连有永磁铁固定盘(2)；在永磁铁固定盘上呈间距设有若干块永磁铁(3)的外端面，呈间距与环套连于轴承固定盘外圆上的软磁散热盘(4)内端面相对应；所述软磁散热盘的内端面里固连有软磁铁板(5)。
2.根据权利要求1所述大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器，其特征在于：在所述软磁散热盘的外环端面上呈间距连有若干片旋流散热片(6)。
3.根据权利要求1或2所述大功率重型车用强力柔性驱动的电磁风扇离合器，其特征在于：在所述风扇固定盘上连有旋风散热盘(15)。
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