CN106838062B - 一种y型制动盘磁流变制动器 - Google Patents

一种y型制动盘磁流变制动器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Y型制动盘磁流变制动器，属于机械制动技术领域。将三个线圈分别安置于左外壳、右外壳和中部靠筒中，且左外壳、右外壳和中部靠筒中开有线圈引入口，左外壳中开有磁流变液入口，左侧线圈置于左外壳上，由上侧靠筒和右侧隔磁环固定。同理，右侧线圈置于右外壳上，用靠筒和左侧隔磁环固定，在左壳体、右壳体和中部靠筒形成的空腔中置有制动盘，在制动盘和壳体形成的空隙中充满磁流变液，通过密封圈形成对空腔的磁流密封。本发明三个励磁线圈分别放置于Y型制动盘的左端、中间及右端，此线圈的放置方式可增大产生的磁场强度，进而增大制动器的制动力矩，且Y型制动盘利于散热。

Description

一种Y型制动盘磁流变制动器
技术领域
本发明涉及一种Y型制动盘磁流变制动器，属于机械制动技术领域。
背景技术
磁流变液是一种智能流体材料，是由高磁导率、低磁滞性所制的纳米级软磁性颗粒和非导磁性液体的混合而成的悬浊液。在1990年以后召开的3届电流变液和磁流变液国际研讨会，使得磁流变液的研究研究成果日益增多，各个工业发达的国家都在发展这项技术，近些年来更是备受关注。在零磁场的情况下，磁流变液与普通的牛顿液体相似，但在有外加磁场的条件下，磁流变液的屈服应力增大。由于磁流变液的动态屈服应力可控、反应迅速，因此可被应用在传动、制动、减震机械装置。其中，磁流变液阻尼器已有成型产品出现，并应用于市场，而磁流变制动器仍处于初级研发阶段，研究潜力巨大。
经对现有文献研究发现，中国专利(公开号CN102146968A)公开的一种多盘式磁流变制动器，中国专利(公开号CN103953667A)公开的高效磁流变制动装置，都采用了多个制动盘的形式，但是励磁线圈置于外侧，无法将线圈产生的磁场充分利用，造成了无形的浪费。中国专利(公开号CN103953667A)公开的一种磁流变液制动装置，是装有左右配流盘和定子转子，制动力矩大但结构复杂。针对上述存在的普遍问题，本发明提供了一种线圈旁置式Y型制动盘磁流变制动器，该制动器可充分利用线圈产生的磁场，使制动器产生较大的制动力矩。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Y型制动盘磁流变制动器，本发明是将三个励磁线圈分别放置于Y型制动盘的左端、中间及右端，此线圈的放置方式可增大产生的磁场强度，进而增大制动器的制动力矩，且Y型制动盘利于散热。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种Y型制动盘磁流变制动器，传动轴上对称设置左外壳、右外壳，左线圈置于左外壳中，左线圈通过外周的左靠筒形成径向固定，左线圈通过右侧的左隔磁环形成轴向固定；与左线圈相对应的右线圈置于右外壳中，右线圈通过外周的右靠筒形成径向固定，右线圈通过左侧的右隔磁环形成轴向固定；左线圈和右线圈之间设置中部线圈，中部线圈和中部隔磁环置于中部靠筒中；在左外壳、中部靠筒和右外壳形成的空腔中置有Y型制动盘，在制动盘和左外壳、中部靠筒、右外壳形成的空隙中，通过磁流变液进入口充满磁流变液，通过密封圈形成对空腔的磁流密封。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，传动轴上分别通过圆锥滚子轴承对称设置左外壳、右外壳，位于左侧的圆锥滚子轴承通过套筒和左端盖轴向固定，左端盖通过端盖紧定螺钉和左外壳固定；位于右侧的圆锥滚子轴承通过套筒和右端盖轴向固定，右端盖通过端盖紧定螺钉和右外壳固定。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，左外壳、右外壳的外周分别设置隔磁外壳，隔磁外壳与左外壳、右外壳和中部靠筒通过壳体紧定螺钉相固定。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，隔磁外壳置有密封圈。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，Y型制动盘通过键连接在传动轴上传递转矩。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，左线圈、右线圈和中部线圈分别安置于左外壳、右外壳和中部靠筒中，且每个线圈旁置有隔磁环，线圈通电时选择同一个电流方向，让磁感线在三个线圈外围形成磁回路，垂直穿过缝隙中的磁流变液。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，左壳体上开有左线圈引入口和磁流变液进入口，右壳体上开有右线圈引入口，中部靠筒上开有中部线圈引入口。
所述的Y型制动盘磁流变制动器，左外壳和右外壳适应制动盘的形状，呈不规则外形。
本发明的优点及有益效果是：
1、与现有技术相比，本发明采用了Y型制动盘，安装了三个励磁线圈，通过施加相同的电流方向，使得三个励磁线圈形成大的磁回路，磁感线穿过Y型制动盘的左右两侧，Y型制动盘上部和壳体之间形成了四个磁流变液的工作间隙，增大了制动力矩，且制动盘呈Y型，左外壳和右外壳也相应的适应了制动盘的形状，呈不规则形状，在节省了材料的同时增大了散热面积。
2、本发明在磁流变液制动器中励磁线圈的安置方式有内置式、旁置式和外置式，该制动装置的励磁线圈采用内置式和旁置式相结合，空间利用率高且传递功率较高。
3、本发明结构紧凑，线圈和外壳有良好的散热功能，制动力矩大，装卸方便。
附图说明
图1是本发明Y型盘磁流变制动器的剖面结构示意图。
图中：1中部线圈引入口，2左线圈，3左线圈引入口，4左隔磁环，5中部线圈，6磁流变液进入口，7左端盖，8传动轴，9圆锥滚子轴承，10磁流变液，11左外壳，12左靠筒，13中部靠筒，14壳体紧定螺钉，15密封圈，16制动盘，17右外壳，18端盖紧定螺钉，19右端盖，20套筒，21中部隔磁环，22右隔磁环，23右线圈，24右线圈引入口，25右靠筒，26隔磁外壳。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明进一步的详细描述。
如图1所示，本发明Y型制动盘磁流变制动器，包括：中部线圈引入口1、左线圈2、左线圈引入口3、左隔磁环4、中部线圈5、磁流变液进入口6、左端盖7、传动轴8、圆锥滚子轴承9、磁流变液10、左外壳11、左靠筒12、中部靠筒13、壳体紧定螺钉14、密封圈15、制动盘16、右外壳17、端盖紧定螺钉18、右端盖19、套筒20、中部隔磁环21、右隔磁环22、右线圈23、右线圈引入口24、右靠筒25、隔磁外壳26等，具体结构如下：
传动轴8上分别通过圆锥滚子轴承9对称设置左外壳11、右外壳17，位于左侧的圆锥滚子轴承9通过套筒和左端盖7轴向固定，左端盖7通过端盖紧定螺钉18和左外壳11固定；位于右侧的圆锥滚子轴承通过套筒20和右端盖19轴向固定，右端盖19通过端盖紧定螺钉18和右外壳17固定。
左线圈2置于左外壳11中，左线圈2通过外周的左靠筒12形成径向固定，左线圈2通过右侧的左隔磁环4形成轴向固定，左外壳11开有左线圈引入口3和磁流变液进入口6。与左线圈2相对应的右线圈23置于右外壳17中，右线圈23通过外周的右靠筒25形成径向固定，右线圈23通过左侧的右隔磁环22形成轴向固定，右外壳17开有右线圈引入口24。左线圈2和右线圈23之间设置中部线圈5，中部线圈5和中部隔磁环21置于中部靠筒13中，中部靠筒13上开有中部线圈引入口1。
由于三个线圈(左线圈2、中部线圈5、右线圈23)分别安置于左外壳11、右外壳17和中部靠筒13中，且每个线圈旁都置有隔磁环，线圈通电时选择同一个电流方向，让磁感线在三个线圈外围形成大的磁回路，垂直穿过缝隙中的磁流变液。
左外壳11、右外壳17的外周分别设置隔磁外壳26，隔磁外壳26与左外壳11、右外壳17和中部靠筒13通过壳体紧定螺钉14相固定；在左外壳11、中部靠筒13和右外壳17形成的空腔中置有制动盘16，左外壳11和右外壳17适应制动盘的形状，呈不规则外形，增大了散热面积。在制动盘16和壳体(左外壳11、中部靠筒13和右外壳17)形成的空隙中，通过磁流变液进入口6充满磁流变液10，隔磁外壳26上置有密封圈15，形成对空腔的磁流密封。
当线圈(左线圈2、中部线圈5、右线圈23)未通入电流时，磁流变液10基本不产生制动效果；当给线圈(左线圈2、中部线圈5、右线圈23)通电后磁感线在隔磁环(左隔磁环4、中部隔磁环21、右隔磁环22)的作用，让磁感线在三个线圈外围形成大的磁回路，磁感线垂直于制动盘16，多个缝隙中的磁流变液10产生固化，对制动盘16形成剪切力，从而产生制动力矩，制动相应快切结构紧凑，节约成本。

Claims (6)

1.一种Y型制动盘磁流变制动器，其特征在于，传动轴上对称设置左外壳、右外壳，左线圈置于左外壳中，左线圈通过外周的左靠筒形成径向固定，左线圈通过右侧的左隔磁环形成轴向固定；与左线圈相对应的右线圈置于右外壳中，右线圈通过外周的右靠筒形成径向固定，右线圈通过左侧的右隔磁环形成轴向固定；左线圈和右线圈之间设置中部线圈，中部线圈和中部隔磁环置于中部靠筒中；在左外壳、中部靠筒和右外壳形成的空腔中置有Y型制动盘，在制动盘和左外壳、中部靠筒、右外壳形成的空隙中，通过磁流变液进入口充满磁流变液，通过密封圈形成对空腔的磁流密封；
左线圈、右线圈和中部线圈分别安置于左外壳、右外壳和中部靠筒中，且每个线圈旁置有隔磁环，线圈通电时选择同一个电流方向，让磁感线在三个线圈外围形成磁回路，垂直穿过缝隙中的磁流变液；
左壳体上开有左线圈引入口和磁流变液进入口，右壳体上开有右线圈引入口，中部靠筒上开有中部线圈引入口。
2.根据权利要求1所述的Y型制动盘磁流变制动器，其特征在于，传动轴上分别通过圆锥滚子轴承对称设置左外壳、右外壳，位于左侧的圆锥滚子轴承通过套筒和左端盖轴向固定，左端盖通过端盖紧定螺钉和左外壳固定；位于右侧的圆锥滚子轴承通过套筒和右端盖轴向固定，右端盖通过端盖紧定螺钉和右外壳固定。
3.根据权利要求1所述的Y型制动盘磁流变制动器，其特征在于，左外壳、右外壳的外周分别设置隔磁外壳，隔磁外壳与左外壳、右外壳和中部靠筒通过壳体紧定螺钉相固定。
4.根据权利要求3所述的Y型制动盘磁流变制动器，其特征在于，隔磁外壳置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的Y型制动盘磁流变制动器，其特征在于，Y型制动盘通过键连接在传动轴上传递转矩。
6.根据权利要求1所述的Y型制动盘磁流变制动器，其特征在于，左外壳和右外壳适应制动盘的形状，呈不规则外形。
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