CN104485798A - 一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器 - Google Patents

Abstract

一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，包括转子，转子外圈周向镶嵌有一圈永磁体，转子和永磁体的组合体支承在转轴的中间，转子外的定子周向上通过滑键和外壳连接，左、右端盖连接在外壳两端，两个同步伺服电机固定在右端盖上，伺服电机的输出轴为螺杆轴，通过螺纹与定子上的螺纹孔连接，转轴两端通过双轴承支承在轴承座上，轴承座固定在端盖中心的内孔中，当转子带着永磁体转动时，会在定子内圈感应出涡电流，与此同时产生一个与转子和永磁体转动方向相反的制动力矩；两个同步的伺服电机带动定子在外壳内移动，使定子内圈和转子相对的面积发生改变，进而精确的控制输出的制动力矩，本发明结构紧凑，可减小制动距离。

Description

一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器

技术领域

本发明属于汽车缓速器技术领域，具体涉及一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器。

背景技术

汽车缓速器是近几十年发展起来的一种汽车辅助制动装置，它是利用电磁感应的原理在制动器工作之前消耗动能转化为电能继而转化为热能耗散掉，从而大大降低制动系统的压力，同时提高制动时的安全性能，尤其对于长时间处于制动状态的汽车大大提高了其制动性能。缓速器在20世纪50年代就已经引起了欧洲许多国家的关注，陆续出台了相关的法规，将缓速器列为汽车安装的标准配置。目前我国缓速器的安装现状不容乐观，只有在10米以上的大型客车以及少量的公交车上有安装，在重型商用车的安装率几乎为零。国内汽车行业安装的汽车缓速器产品多数都是欧美等发达国家的跨国公司的电涡流缓速器，少量汽车上安装的是液力缓速器，技术更先进的永磁缓速器还处于理论研究以及试验阶段，在我国尚未投产。

随着人们对汽车制动安全的日益关注，缓速制动器作为一种重要的辅助制动系统，开始得到了越来越多的关注和应用。目前技术比较成熟，适合车用的汽车缓速制动器主要有以下几种：电涡流缓速制动器、液力缓速制动器和永磁式缓速制动器。电涡流缓速制动器在工作时存在耗能高、发热量大、体积质量大以及大量用铜等缺点，不适合节能环保的新要求。液力缓速制动器也有体积、质量大的缺点，同时它的制动响应比较慢，而且制动力的大小对车速非常的敏感。永磁式汽车缓速制动器是近年来发展起来的，节能环保的新型辅助制动装置，它利用永久磁铁进行励磁，消除和减小了上述两种缓速制动器的缺点，成为最适合现代车用的辅助制动装置。

名称为“永久磁铁滑动式永磁液冷缓速器”的发明专利(专利申请号为：200910237634.8)公开了一种永磁缓速器，这种永磁缓速器通过气缸带动转子轴向移动，转子上装有永磁体，这种缓速器只有结合和脱开两个状态，不能达到无级控制，同时对高速旋转的转子进行作动，对轴承稳定性要求高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，结构紧凑，能持续的保持制动力的稳定性和持久性，维护成本低、寿命长和可靠性高。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，包括转子3，转子3外圈周向上均匀镶嵌有一圈永磁体10，转子3和永磁体10的组合体支承在转轴6的中间部位，转子3通过平键9和转轴6连接，转子3通过转轴6上的台肩和套筒7轴向定位；转子3的外边安装有定子2，定子2的内圈和转子3的外圈之间有0.5-1mm的气隙，定子2能够在外壳11的内圈中轴向滑动，定子2周向上通过两个滑键18和外壳11连接，左端盖1和右端盖12分别连接在外壳11的左右两端；右端盖12上开有两个对称的伺服电机安装孔，两个同步伺服电机13通过安装孔固定在右端盖12上，伺服电机13法兰上的定位凸台伸出量大，伺服电机13的输出轴17为螺杆轴，通过螺纹与定子2上的螺纹孔连接，当输出轴17转动时，带动定子2在外壳11内轴向移动；转轴6左端通过左双轴承8支承在左轴承座4上，左轴承座4固定在左端盖1中心的内孔中，左轴承盖5固定在左轴承座4上，其中心内孔和转轴6之间设有密封装置；转轴6右端通过右双轴承15支承在右轴承座14上，右轴承座14固定在右端盖12中心的开孔中，右轴承盖16固定在右轴承座14上，其中心内孔和转轴6之间设有密封装置。

所述的转子3外圈加工有周向布置的凹槽，永磁体10通过胶水粘在凹槽中。

所述的定子2外圈设有两个对称的键槽，键槽中安装有滑键18，定子2一端加工有环形槽，另一端加工有两个对称的螺纹孔。

本发明的优点为：结构紧凑、可实现大幅度的轻量化、小型化；连续使用永磁体10本身不会产生过热的现象，能持续的保持制动力的稳定性和持久性；在高速范围内制动力也不会降低，可减小制动距离；维护成本低、寿命长和可靠性高；永磁缓速制动器制动是非接触制动，不会产生噪音污染以及摩擦产生的粉尘，环保性能好；本发明可通过控制伺服电机转角实现对有效工作部分的精确控制，从而精确控制制动力矩。

附图说明

图1是本发明整体结构主视图。

图2是本发明整体结构主视图的A-A旋转剖视图。

图3是本发明转子和永磁体的结构示意图，其中(A)图为主视图，(B)图为左视图的半剖视图。

图4是本发明定子和滑键的结构示意图，其中(A)图为主视图，(B)图为左视图的半剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作详细阐释。

参照图1和图2，一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，包括转子3，转子3外圈周向上均匀镶嵌有一圈永磁体10，转子3和永磁体10的组合体支承在转轴6的中间部位，转子3通过平键9和转轴6连接，进行周向传力，转子3通过转轴6上的台肩和套筒7轴向定位；转子3的外边安装有定子2，定子2的内圈和转子3的外圈之间有0.5-1mm的气隙，定子2能够在外壳11的内圈中轴向滑动，定子2周向上通过两个滑键18和外壳11连接，定位不能转动，左端盖1和右端盖12通过周向布置的螺钉分别连接在外壳11的左右两端；右端盖12上开有两个对称的伺服电机安装孔，两个同步伺服电机13通过其前端的法兰和螺钉固定在右端盖12上，伺服电机13法兰上的定位凸台为特殊定制的，较普通电机的定位凸台伸出量大，因此插入伺服电机安装孔后可承受一定的弯矩，以应对汽车上的振动，伺服电机13的输出轴17为螺杆轴，通过螺纹与定子2上的螺纹孔连接，当输出轴17转动时，带动定子2在外壳11内轴向移动；转轴6左端通过左双轴承8支承在左轴承座4上，左轴承座4通过螺钉固定在左端盖1中心的内孔中，左轴承盖5通过螺钉固定在左轴承座4上，其中心内孔和转轴6之间设有密封装置；转轴6右端通过右双轴承15支承在右轴承座14上，右轴承座14通过螺钉固定在右端盖12中心的开孔中，右轴承盖16通过螺钉固定在右轴承座14上，其中心内孔和转轴6之间设有密封装置，外壳11外圈上焊接有两个吊耳19，用来将整个缓速器安装在汽车上的相应位置。

参照图3，所述的转子3外圈加工有周向布置的凹槽，永磁体10通过胶水粘在凹槽中。

参照图4，所述的定子2外圈设有两个对称的键槽，键槽中安装有滑键18，定子2一端加工有环形槽，利于散热，另一端加工有两个对称的螺纹孔，用于和伺服电机13的输出轴17连接。

本发明的工作原理为：当转子3带着永磁体11转动时，会在定子2内圈感应出涡电流，与此同时产生一个与转子3和永磁体11转动方向相反的制动力矩；定子2与输出轴17之间为螺纹连接，两个同步的伺服电机13可通过螺纹副使定子2在外壳11内移动，从而使定子2内圈和转子3相对的面积发生改变，进而精确的控制输出的制动力矩。

Claims (3)

1.一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，包括转子(3)，其特征在于：转子(3)外圈周向上均匀镶嵌有一圈永磁体(10)，转子(3)和永磁体(10)的组合体支承在转轴(6)的中间部位，转子(3)通过平键(9)和转轴(6)连接，转子(3)通过转轴(6)上的台肩和套筒(7)轴向定位；转子(3)的外边安装有定子(2)，定子(2)的内圈和转子(3)的外圈之间有0.5-1mm的气隙，定子(2)能够在外壳(11)的内圈中轴向滑动，定子(2)周向上通过两个滑键(18)和外壳(11)连接，左端盖(1)和右端盖(12)分别连接在外壳(11)的左右两端；右端盖(12)上开有两个对称的伺服电机安装孔，两个同步伺服电机(13)通过安装孔固定在右端盖(12)上，伺服电机(13)法兰上的定位凸台伸出量大，伺服电机(13)的输出轴(17)为螺杆轴，通过螺纹与定子(2)上的螺纹孔连接，当输出轴(17)转动时，带动定子(2)在外壳(11)内轴向移动；转轴(6)左端通过左双轴承(8)支承在左轴承座(4)上，左轴承座(4)固定在左端盖(1)中心的内孔中，左轴承盖(5)固定在左轴承座(4)上，其中心内孔和转轴(6)之间设有密封装置；转轴(6)右端通过右双轴承(15)支承在右轴承座(14)上，右轴承座(14)固定在右端盖(12)中心的开孔中，右轴承盖(16)固定在右轴承座(14)上，其中心内孔和转轴(6)之间设有密封装置。

2.根据权利要求1所述的一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，其特征在于：所述的转子(3)外圈加工有周向布置的凹槽，永磁体(10)通过胶水粘在凹槽中。

3.根据权利要求1所述的一种交流伺服电机直驱式无级调节定子滑动型永磁缓速器，其特征在于：所述的定子(2)外圈设有两个对称的键槽，键槽中安装有滑键(18)，定子(2)一端加工有环形槽，另一端加工有两个对称的螺纹孔。