CN103248196B - 一种多磁头构造的永磁液冷缓速器 - Google Patents

Abstract

一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，涉及汽车用辅助制动系统。该缓速器包括转子、定子、永久磁铁、导磁块、底磁路、上进气口和下进气口，数块永久磁铁沿圆周均匀分布在底磁路通孔内，通过气动控制永久磁铁在定子内沿轴向滑动，转子通过转子臂与传动轴相连接，定子内圆与转子外圆保持有约1mm间隙，转子内圆与底磁路外圆保持有约1mm间隙，定子内还设有与汽车循环散热水箱连接的冷却水道。本发明结构简单，工作可靠性高，通过调节永久磁铁在底磁路的轴向相对位置及工作数量，从而改变输出力矩实现永磁缓速器制动力矩分组调节；永久磁铁在底磁路通孔内轴向滑动，无旋转运动，不受离心力，安全性高。

Description

一种多磁头构造的永磁液冷缓速器

技术领域

本发明涉及一种永磁缓速器，以永久磁铁作为磁源，通过旋转且非接触的金属弧面做切割磁感线运动产生涡流制动力矩，尤其涉及一种利用永久磁铁作为涡流制动磁源的采用循环水冷却的缓速器。

背景技术

车用缓速器是一种汽车辅助制动装置。现有的缓速器大都采用的电涡流和液力缓速器，永磁缓速器克服已有液力和电涡流缓速器的缺点，采用非接触的方式，将制动力矩作用在汽车传动轴进行制动，从而使汽车减速。永磁缓速器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。

永磁缓速器的最大特点是：1，比起电涡流和液力缓速器，具有轻量化和小型化的特点。2，几乎不消耗电能。3，连续工作时自身不会产生热量，能够提供稳定与持久的制动力矩输出。

名称为“永久磁铁滑动式永磁液冷缓速器”的发明专利（专利号为ZL200910237634.8）所公开的永磁缓速器，转子由若干永久磁铁和磁铁保持架组成，永久磁铁均匀分布在磁铁保持架上，磁铁会随传动轴高速旋转，且磁铁保持架通过轴承与气缸连接，以便磁铁保持架能随传动轴旋转的同时，可轴向滑动，但这样的结构永久磁铁由于高速旋转，其受到很大的离心力，磁铁容易甩出且易碎裂，造成缓速器工作故障。同时这些结构使得缓速器结构复杂，装配性差，导致成本高，工作可靠性差。

发明内容

本发明的目的是克服已有永磁缓速器结构的不足，提供一种转子旋转，在非接触的定子中产生涡流制动力，对汽车车辆进行减速的辅助装置。

该装置由以下技术方案实现：一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，包括定子10、转子凸极8、转子非导磁环7、底磁路6、底磁路隔磁环12、导磁块4和永久磁铁5。缓速器转子由两个转子凸极8和一个转子非导磁环7组成，转子凸极可为齿形转盘(如图3所示)，两齿形转盘中间连接有一个非导磁环，转子凸极8通过转子臂11与传动轴1相连，与传动轴1一起运动；缓速器磁场由均匀分布在底磁路6内的数块永久磁铁5提供；底磁路6沿周向均布有若干通孔(如图3所示)，每一个通孔为一个气缸，安装有上进气口3和下进气口13；底磁路6中间由一个底磁路隔磁环12隔开，防止出现短路情况。永久磁铁5在底磁路6内通过调节上进气口3和下进气口13的气压可以使永久磁铁5在通孔内沿着轴向滑动，当永久磁铁5运动到底磁路6左端时，永磁磁铁5磁路自行封闭，如图2所示，这样可以通过控制永久磁铁5的工作个数来实现制动力矩的调节。所述的定子10内设有水道9，缓速器定子10上产生的热量可以通过水道9带走，实现循环工作。

本发明的的工作原理和过程是：需要制动力矩时，上进气口3可以推动永久磁铁5向底磁路6中部移动，当永久磁铁5运动到底磁路6通孔中的台阶处，即会形成如图1所示的环形磁路。转子凸极8切割永久磁铁5发出的磁力线，在定子10内表面上产生涡流，并产生阻碍缓速器转子转动的扭矩，同时产生大量热。该转矩通过转子臂11作用在传动轴1上，从而降低传动轴1的转速。调节永久磁铁5的轴向位置，改变永久磁铁5的工作个数改变力矩的输出，即可实现力矩的调节。当不需要制动时，调节上进气口3和下进气口13的气压可以使得永久磁铁5向底磁路6的通孔的左端移动，当永久磁铁5在底磁路6的通孔左端时，永久磁铁5自身形成回路，如图2所示。这时转子不受扭矩，从而解除对传动轴的制动。

本发明的主要优点是：磁铁只在底磁路内部沿轴向运动，不做高速旋转运动，安全性能高；通过磁头的开闭可以实现分级制动；转子质量轻，转动惯量小，可以将其放在变速箱前端使用，不会影响车辆换挡。

本发明通过以下技术方案来实现：一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，包括转子凸极8、转子臂11、定子10、底磁路6和永久磁铁5，缓速器转子由两个转子凸极8和转子非导磁环7连接而成；所述的转子臂11与传动轴1通过键连接，转子臂11与转子凸极8通过螺钉连接在一起，所述的定子10套设在转子凸极8的外圆周上，其定子10的内圆与转子凸极8外圆保持有约1mm左右间隙，定子10内有与汽车循环散热器和水箱连接的冷却水道8；所述永久磁铁5沿周向均匀分布在底磁路6的通孔内，并且圆柱形永久磁铁5两个端面上的导磁块4通过螺栓连接在一起。

永磁缓速器工作时，当上进气口3通入高压气体，推动永久磁铁5向底磁路6中部移动，移动到中间台阶处，这时会形成如图1所示磁路，定子10切割永久磁铁5发出的磁力线，在定子10内表面会产生涡流，并且产生阻碍缓速器转子转动的力矩，该制动力矩通过转子臂11作用在传动轴1上，从而对汽车产生制动力。

通过调节下进气口13的气压，使得永久磁铁5向底磁路6通孔左端滑动，当运动到左端时，如图2所示，永久磁铁5磁力线自行封闭，通过改变进入工作状态的永久磁铁5的个数，（即永久磁铁5在底磁路6的通孔中间时为工作状态（如图1所示），在底磁路6左端时磁力线自行封闭（如图2），为不工作状态）来实现缓速器制动力矩的分档调节。

附图说明

图1是本发明的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器永久磁铁工作状态的主视图。

图2是本发明的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器永久磁铁不工作状态的主视图。

图3是本发明的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器的左视图。

图中：1、传动轴，2、左端盖，3、上进气口，4、导磁块，5、永久磁铁，6、底磁路，7、转子非导磁环，8、转子凸极，9、水道，10、定子，11、转子臂，12、底磁路隔磁环，13、下进气口。

具体实施方式

下面结合附图进一步对本发明的具体实施例进行说明。如图1和图2所示，本发明实施例转子臂11一端通过键与传动轴1相连，转子臂11另一端通过螺钉与缓速器转子（包括两个转子凸极8和转子非导磁环7）相连，共同组成旋转部件；若干个永久磁铁5均匀分布在底磁路6的通孔内，永久磁铁5可以在该通孔内沿轴向移动，圆柱形永久磁铁5和两端导磁块4通过螺栓进行连接，可以随着永久磁铁5在底磁路6的通孔内沿轴向移动；上进气口3安装在底磁路6的左圆端面上，下进气口13安装在底磁路6内圆端面下，通过控制上进气口3和下进气口13的气压来控制永久磁铁5的相对位置；底磁路6的外圆与转子凸极8内圆之间保持约1mm间隙；缓速器转子凸极8外圆与缓速器定子10内壁之间也保持约1mm间隙。缓速器定子10开有水道9，置于缓速器最外侧。

当缓速器工作时，上进气口3通入高压气体，推动永久磁铁5向底磁路6的通孔中部移动，运动到台阶处，即可形成如图1所示磁路，定子10切割永久磁铁5发出的磁力线，在定子10内产生涡流，并产生阻碍缓速器转子（包括两个转子凸极8和转子非导磁环转动7）的力矩，该制动力矩通过转子臂11作用在传动轴1上，从而产生制动力。通过调节永久磁铁5的工作个数（即永久磁铁5在底磁路6的通孔中间台阶处时为工作状态，在底磁路6的通孔左端时，磁力线自行封闭，为不工作状态）来实现不同制动力矩的输出。当永久磁铁5全部处在工作状态时，可以产生最大的制动力矩，根据不同的要求，改变永久磁铁5的工作个数，可以实现制动力矩的分级调节。当不需要制动时，下进气口13通入高压气体，将永久磁铁5全部移动到底磁路6通孔的左端，这样永久磁铁5的磁力线自行封闭，如图2所示。定子10就不会做切割磁感线运动，即不会产生制动力矩。

Claims (6)

1.一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，包括转子臂(11)、缓速器转子、底磁路(6)、底磁路隔磁环(12)、永久磁铁(5)、上进气口(3)、下进气口(13)、定子(10)、水道(9)；其特征在于：转子臂(11)分别与与传动轴(1)相连和缓速器转子连接；缓速器转子中间设有非导磁结构；底磁路(6)与左端盖(2)连接，底磁路(6)外圆与缓速器转子内圆同心且相互间隔，底磁路(6)中部由一个底磁路隔磁环(12)隔开；永久磁铁(5)在底磁路(6)的通孔内沿轴向运动；上进气口(3)安装在底磁路(6)通孔的左圆端面处，下进气口(13)安装在底磁路(6)内圆端面处；缓速器定子(10)内圆与缓速器转子外圆同心且相互间隔；定子(10)设有水道(9)；所述缓速器转子是在两个转子凸极(8)中间固定一个转子非导磁环(7)，转子凸极(8)内圆与转子非导磁环(7)内圆同心。

2.根据权利要求1所述的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，其特征在于：底磁路(6)静止不动，通过气动使永久磁铁(5)在底磁路(6)的通孔内沿轴向移动。

3.根据权利要求1或2所述的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，其特征在于：若干永久磁铁(5)在底磁路(6)沿圆周方向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，其特征在于：永久磁铁(5)两端固定有导磁块(4)。

5.根据权利要求1所述的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，其特征在于，所述底磁路(6)外圆与缓速器转子内圆之间间隔为1mm。

6.根据权利要求1所述的一种多磁头构造的永磁液冷缓速器，其特征在于，所述定子(10)内圆与缓速器转子外圆之间间隔为1mm。