CN103166422B - 一种具有自发电功能的缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于交通工具的具有自发电功能的缓速器，包括：缓速器定子总成以及缓速器转子，其特征在于，该缓速器还包括第一发电机和第二发电机，该第一发电机和第二发电机的定子均固定与该缓速器定子总成上，该第一发电机和第二发电机的转子均通过一传动装置与该缓速器转子连接。

Description

一种具有自发电功能的缓速器

技术领域

本发明涉及一种汽车用零部件，尤其涉及一种用于交通工具的电涡流缓速器。

背景技术

电涡流缓速器是一种汽车辅助制动装置。该装置安装在汽车变速箱与驱动桥之间传动轴中间，通过电磁感应原理实现无接触制动。电涡流缓速器能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制动力矩，进而产生避免车辆跑偏、传统刹车失灵和爆胎等安全隐患，同时减少刹车片磨损，延长刹车片寿命，为客户带来经济效益，因此被广泛运用于机动车，特别是大型机动车上。

如图1中所示，图1是现有技术中一种较为典型的电涡流缓速器。该电涡流缓速器由转子1、定子总成2、转子调整垫片3以及支撑架4组成。定子总成2包括通常由偶数个磁极按一定位置关系排列而成。每个磁极均由线圈绕制在铁芯上制成。转子1通过转子调整垫片3与传动轴(图中未示出)相连接。支撑架4用于固定定子总成2，并将该电涡流缓速器与汽车内部其他部件相固定。

在汽车正常行驶时，转子1随传动轴旋转，由于此时线圈不通电，铁芯没有磁场，故不产生制动力矩，若线圈通激磁电流，数个铁芯便产生数个磁场，通过转子形成电磁回路，从而使转子1中产生电涡流，载流的转子1在磁场中受到力的作用，其作用方向与转子1的旋转方向相反，阻碍转子1的转动，从而使电涡流缓速器产生制动力矩。电涡流缓速器所产生的制动力矩，可由激磁电流控制装置来调节。通过线圈的激磁电流越大，磁场越强，制动力矩就越大。因此电涡流缓速器需要大功率供电以实现强大的制动力矩。

现有技术中的电涡流缓速器利用发电机供电，现有的货车配置的发电机，其输出电流通常低于100安培，需要借助于电瓶的电能来补充，由于电瓶容量的限制，通过线圈激磁电流往往不足以产生足够的制动力矩。同时对电瓶使用寿命带来影响。因此现有技术中的电涡流缓速器受到激磁电流不足的限制，影响了电涡流缓速器在大型、重型机动车上的应用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种具有自发电功能的汽车缓速器。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于交通工具的具有自发电功能的缓速器，包括：缓速器定子总成以及缓速器转子，其特征在于，该缓速器还包括第一发电机和第二发电机，该第一发电机和第二发电机的定子均固定与该缓速器定子总成上，该第一发电机和第二发电机的转子均通过一传动装置与该缓速器转子连接。

更进一步地，该缓速器转子与一转子皮带轮连接。该传动装置为一皮带，该皮带与该转子皮带轮连接，该缓速器转子旋转时通过该皮带带动该第一发电机和第二发电机的转子旋转。该第一第二发电机的转子上还包括一发电机皮带轮，该第一第二发电机的发电机皮带轮均通过该传动装置与该转子皮带轮连接，该发电机皮带轮与该转子皮带轮上均设置若干防滑V型槽。

更进一步地，该第一发电机和第二发电机通过一支架与缓速器定子总成固定，该第一发电机和第二发电机紧邻。该第一发电机和第二发电机通过一“工”字形架与该缓速器定子总成固定。

更进一步地，该第一发电机和第二发电机呈对角线分布，该第一第二发电机通过一“一”字形架与该缓速器定子总成固定。

更进一步地，该转子皮带轮固定于一转子轴套上，该转子轴套与该缓速器转子固定。该缓速器定子总成固定于一定子轴套上，该定子轴套与该转子轴套通过轴承连接。该交通工具的传动轴直接与该转子轴套连接。

与现有技术相比较，本发明所提供的缓速器具有自发电功能，将传动轴的转动力矩通过发电机转换为缓速器的激励电流，并将该激励电流转换为制动力矩，避免了现有技术中的电涡流缓速器受到激磁电流不足的限制，影响了电涡流缓速器在大型、重型机动车上的应用。同时该实施方式中利用一个转子皮带轮和一个皮带同时带动两个发电机的转子连接，使两个发电机可以同步同频率工作，使两个发电机输入的电流稳定。由于两个发电机均安装于定子盘内，因此不需要增加额外空间。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是现有技术中较为典型的电涡流缓速器结构示意图；

图2是本发明所涉及的缓速器的第一实施方式的剖面图；

图3是本发明所涉及的缓速器的第一实施方式的主视图；

图4是本发明所涉及的缓速器的第二实施方式的剖面图；

图5是本发明所涉及的缓速器的第二实施方式的主视图；

图6是本发明所涉及的缓速器的第二实施方式的安装剖面图；

图7是本发明所涉及的缓速器的第三实施方式的主视图。

主要图示说明

1-转子 2-定子总成

3-转子调整垫片 4-支撑架

100-缓速器定子 101-缓速器转子

102-法兰 103-传动带

104-转子皮带轮 105-定子盘

106-传动轴安装位置

200-发电机 201-发电机转子

202-发电机定子 203-发电机皮带轮

204-发电机固定架 205-皮带

301-轴承 302-转子轴套

303-定子轴套 304-传动轴

305-螺栓螺母

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的具有自发电功能的汽车缓速器。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“内侧”一词主要指靠近传动轴的一侧；“外侧”一词主要指远离传动轴的一侧。

本发明提供一种具有自发电功能的汽车缓速器，该汽车缓速器内置两个发电机，两个发电机用于提供缓速器工作时所需要的巨大电流。该缓速器包括一缓速器定子总成，所述缓速器定子总成包括偶数个磁极，所述磁极均固定于一定子盘上；一缓速器转子，所述缓速器转子相对于所述缓速器定子总成旋转，用以产生一制动力矩；第一发电机和第二发电机；所述第一第二发电机均固定于所述缓速器定子总成的定子盘上，所述第一第二发电机的转子均通过一皮带与一转子皮带轮连接，所述转子皮带轮与所述缓速器转子固定。汽车运动时，传动轴带动缓速器转子和转子皮带轮运动，一方面第一第二发电机的转子转动，需要发电时，控制线路给发电机励磁线圈供电，发电机发电输出电流，电流提供给该缓速器的磁极线圈，通过磁极的线圈的激磁电流越大，磁场越强，制动力矩就越大；另一方面，当制动力矩大于交通工具的运行时车辆惯性力矩时，交通工具逐渐减速，发电机所产生的电流减少，制动力矩也相应减弱。

图2是本发明所涉及的缓速器的第一实施方式的剖面图。如图2中所示，该缓速器包括缓速器定子100和转子101。在第一实施方式中，转子101通过螺栓螺母与法兰102固定。法兰102通过螺栓螺母与车辆的传动轴相固定，传动轴的安装位置106位于法兰102的中心位置处。在第一实施方式中，该类型的缓速器的定子100安装于车辆变速箱上(图中未示出)。该电涡流缓速器定子与变速箱或后桥连接固定。当传动轴旋转时，与该传动轴相固定的法兰102旋转，同样地，与法兰102相固定的缓速器转子101旋转。

在该缓速器上设置有两个发电机。如图3中所示，图3是本发明所涉及的缓速器的第一实施方式的主视图。两个发电机200相邻放置，两个发电机的结构和大小均一致。发电机200与缓速器定子100一起固定于定子盘105之上。发电机200包括发电机定子202和发电机转子201。发电机转子201上包括一发电机皮带轮203。该缓速器法兰102的外侧包括一转子皮带轮104。转子皮带轮104与发电机皮带轮203之间通过一皮带205连接。当法兰102带动转子皮带轮104旋转时，两个发电机的发电机皮带轮203也随之旋转，从而带动发电机转子201旋转。为了增强皮带205的摩擦力，防止高速转动时打滑，转子皮带轮104与发电机皮带轮203上都设置若干凹槽，以防滑。该第一发电机和第二发电机通过一发电机固定架204与定子盘105固定。如图3中可见，该发电机固定架204呈一“工”字型。发电机固定架204与定子盘105之间通过铆钉或螺栓螺母联接。与现有技术相比较，本发明所提供的缓速器具有自发电功能，将传动轴的转动力矩通过发电机转换为缓速器的激励电流，并将该激励电流转换为制动力矩，避免了现有技术中的电涡流缓速器受到激磁电流不足的限制，影响了电涡流缓速器在大型、重型机动车上的应用。同时该实施方式中利用一个转子皮带轮和一个皮带同时带动两个发电机的转子连接，使两个发电机可以同步同频率工作，使两个发电机输入的电流同步稳定。由于两个发电机均安装于定子盘内，因此不需要增加额外空间。

本发明还提供第二实施方式。对第二实施方式的说明请参见图4、图5、图6。其中，图4是本发明所涉及的缓速器的第二实施方式的剖面图，图5是本发明所涉及的缓速器的第二实施方式的主视图，图6是本发明所涉及的缓速器的第二实施方式的安装剖面图。第一实施例中的缓速器由于必须与变速箱固定或后桥连接，且只能安装在变速箱输出口或后桥输入口处，因此当车体空间有限和变速箱及后桥上有其它零件时，导致该缓速器无法直接与变速箱或后桥相连接。实际上限制了该缓速器的使用范围。针对该问题，本发明提供第二实施方式。

如图4及图5、图6中所示，该缓速器同样包括缓速器定子100、转子101以及两个发电机。当电涡流缓速器工作时，发电机200为定子提供激励电流，定子100产生磁场，转子101转动时切割磁力线产生感应电流，定子100向转子101施加一电磁力，从而产生制动力矩。定子100与定子轴套303固定在一起，其中定子轴套位于内侧。因为电涡流缓速器的形状大致上呈一圆柱形，本发明中所指的“内侧”是指靠近该圆柱形中心轴的一侧，对应地“外侧”是指远离该圆柱形中心轴的一侧。在本实施方式中，定子100与定子轴套303采用螺栓螺母的方式固定，实际上，本领域普通技术人员应当知道还有其他的将两个零部件固定于一起的方式，如焊接。当该电涡流缓速器工作时，定子100与定子轴套303保持相对固定。转子101与定子100之间保持一定气隙(图中未示出)。该转子101固定与转子轴套302上。在本实施方式中，转子101与转子轴套302采用螺栓螺母305的方式固定，实际上，本领域普通技术人员应当知道还有其他的将两个零部件固定于一起的方式，如焊接。该转子轴套302是一中空的圆柱型物体，中空腔与该电涡流缓速器的中心位置几乎一致。定子轴套303和转子轴套302通过轴承301连接，其中定子轴套303与滚动轴承301的外侧连接，转子轴套302与滚动轴承301的内侧连接。

车辆的传动机构的传动轴304直接被安装在转子轴套302的中空腔内。该传动轴304与转子轴套302通过花键连接，用于传递扭矩。通常而言，该传动轴304还可以是具有一万向节(图中未视出)的传动轴。当该车辆的传动轴304转动时，转子轴套302随之旋转，与转子轴套302连接的转子101相对于固定的定子100开始运动，进而切割磁力线，产生感应电流和阻力扭矩。

与第一实施方式相比较，该实施方式无需将缓速器安装于车辆的变速箱输出口或后桥输入口处，能适用不同的交通工具，安装范围不受限制。

为了进一步说明本发明，以下将提供第三种实施方式。如图7所示，图7是本发明所涉及的缓速器的第三实施方式的主视图。在第一种实施方式中，两个发电机并排紧邻，在该实施过程中，由于皮带205与两个发电机的皮带轮的接触面积小于90度，虽然在皮带轮203上设置若干防滑凹槽，但是一旦传动轴高速运转，还是会出现皮带205打滑的情况。针对此问题，本发明提供第三种实施方式。在该实施方式中，两个发电机200呈对角线放置，皮带205两两平行，两个发电机200均通过一“一”型支撑架204与定子盘105固定。在该实施方式中，缓速器转子101既可以通过法兰102与传动轴连接，也可以通过滚动轴承的方式与传动轴连接。与第一实施方式相比较，发电机皮带轮203与皮带205的有效接触面积大大增加，大于150度，有效地防止了皮带205打滑的情况发生。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种用于交通工具的具有自发电功能的缓速器，包括：缓速器定子总成以及缓速器转子，其特征在于，所述缓速器还包括第一发电机和第二发电机，所述第一发电机和第二发电机的定子均固定于所述缓速器定子总成上，所述第一发电机和第二发电机的转子均通过一皮带与所述缓速器转子连接；所述缓速器的转子转动时，所述皮带驱动所述第一发电机和第二发电机的转子转动以产生激励电流,所述第一发电机和第二发电机呈对角线分布，所述第一第二发电机通过一“一”字形架固定于所述缓速器定子总成上。

2.如权利要求1所述的缓速器，其特征在于，所述缓速器转子与一转子皮带轮连接。

3.如权利要求2所述的缓速器，其特征在于，所述皮带与所述转子皮带轮连接，所述缓速器转子旋转时通过所述皮带带动所述第一发电机和第二发电机的转子旋转。

4.如权利要求2所述的缓速器，其特征在于，所述第一第二发电机的转子上还包括一发电机皮带轮，所述第一第二发电机的发电机皮带轮均通过所述皮带与所述转子皮带轮连接，所述发电机皮带轮与所述转子皮带轮上均设置若干防滑V型槽。

5.如权利要求1所述的缓速器，其特征在于，所述第一发电机和第二发电机紧邻。

6.如权利要求2所述的缓速器，其特征在于，所述转子皮带轮固定于一转子轴套上，所述转子轴套与所述缓速器转子固定。

7.如权利要求6所述的缓速器，其特征在于，所述缓速器定子总成固定于一定子轴套上，所述定子轴套与所述转子轴套通过一轴承连接。

8.如权利要求6所述的缓速器，其特征在于，所述交通工具的传动轴直接与所述转子轴套连接。