CN107947527B - 一种节能高效制动装置 - Google Patents

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李家春
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/106—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap

Abstract

本发明公开了一种节能高效制动装置，包括设置在制动壳体的主动轴、传动轴和从动轴，其中主动轴与传动轴垂直放置，传动轴与从动轴垂直放置，且主动轴与从动轴同轴，主动轴与传动轴、传动轴与从动轴之间依靠锥齿轮啮合传动，所述主动轴内端穿过锥齿轮并与一永磁体连接，从动轴内端穿过锥齿轮并与电磁线圈连接，所述永磁体套于电磁线圈内，电磁线圈的两端从从动轴中间通孔中引出，并与限流稳压装置两个电极接口连接，限流稳压装置的另外两个电极接口与一电路连接形成回路，在回路上设置有控制开关，与现有技术相比，本发明具有制动效率高，可实现能量回收利用等优点。

Description

一种节能高效制动装置
技术领域
本发明涉及一种节能高效制动装置，属于制动技术领域。
背景技术
在电机传动过程，或汽车行驶中，常需要对动力进行制动。目前常采用的是一对摩擦片的结构形式来制动，存在制动效率不高的问题，另外也不能在制动时对能量进行回收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种节能高效制动装置，制动效率高，可实现能量回收利用，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：一种节能高效制动装置，包括设置在制动壳体的主动轴、传动轴和从动轴，其中主动轴与传动轴垂直放置，传动轴与从动轴垂直放置，且主动轴与从动轴同轴，主动轴与传动轴、传动轴与从动轴之间依靠锥齿轮啮合传动，所述主动轴内端穿过锥齿轮并与一永磁体连接，从动轴内端穿过锥齿轮并与电磁线圈连接，所述永磁体套于电磁线圈内，电磁线圈的两端从从动轴中间通孔中引出，并与限流稳压装置两个电极接口连接，限流稳压装置的另外两个电极接口与一电路连接形成回路，在回路上设置有控制开关。
所述回路上串联有蓄电池组和继电器线圈，其中，蓄电池组的正极端对应限流稳压装置的正极端，蓄电池组的负极端对应限流稳压装置的负极端，在蓄电池组的正极端电路上设置有允许电流流入蓄电池组正极的单向二极管，所述回路上并联有具有调节变阻器和继电器常闭触点的电路，调节变阻器和继电器常闭触点串联。
所述回路上还并联有至少一组以上的蓄电池组，其中，蓄电池组的正极端对应限流稳压装置的正极端，蓄电池组的负极端对应限流稳压装置的负极端，在蓄电池组的正极端电路上设置有允许电流流入蓄电池组正极的单向二极管。
所述从动轴中引出的导线经旋转接头接出。
本发明的有益效果是：本发明通过改变主动轴和从动轴的传动结构，在其间设计永磁体和电磁线圈，在制动时闭合控制开关实现电路的闭合，此时永磁体和电磁线圈间相对转动，可产生电磁力实现有效的制动。同时，本发明中蓄电池组可对电磁线圈产生的电能进行有效回收，调节变阻器可对制动效果进行相应的调控。本发明中蓄电池组和调节变阻器二者互相衔接工作，在限流稳压装置的正极电压大于蓄电池组电压时蓄电池组充电并实现制动，在限流稳压装置的正极电压小于蓄电池组电压时蓄电池组停止充电，此时调节变阻器电路闭合，可对制动效果进行调节。与现有技术相比，本发明具有制动效率高，可实现能量回收利用等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、主动轴，2、制动壳体，3、传动轴，4、、锥齿轮，5、永磁体，6、电磁线圈，7、从动轴，8、旋转接头，9、限流稳压装置，10、控制开关，11、蓄电池组，12、调节变阻器，13、单向二极管，14、继电器常闭触点，15、继电器线圈。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参考图1，本实施例一种节能高效制动装置，包括设置在制动壳体的主动轴、传动轴和从动轴，其中主动轴与传动轴垂直放置，传动轴与从动轴垂直放置，且主动轴与从动轴同轴，主动轴与传动轴、传动轴与从动轴之间依靠锥齿轮啮合传动，所述主动轴内端穿过锥齿轮并与一永磁体连接，从动轴内端穿过锥齿轮并与电磁线圈连接，所述永磁体套于电磁线圈内，电磁线圈的两端从从动轴中间通孔中引出，并与限流稳压装置两个电极接口连接，限流稳压装置的另外两个电极接口与一电路连接形成回路，在回路上设置有控制开关，以上结构是本装置的核心构件，其工作原理是：主动轴与从动轴转动方向相反，在需要制动时，将控制开关闭合，此时永磁体和电磁线圈之间会产生磁力实现制动。
为了收集电磁线圈上产生的电能，在所述回路上串联有蓄电池组和继电器线圈，其中，蓄电池组的正极端对应限流稳压装置的正极端，蓄电池组的负极端对应限流稳压装置的负极端，在蓄电池组的正极端电路上设置有允许电流流入蓄电池组正极的单向二极管，所述回路上并联有具有调节变阻器和继电器常闭触点的电路，调节变阻器和继电器常闭触点串联，这样做的目的是，在限流稳压装置的正极电压大于蓄电池组电压时蓄电池组充电并实现制动，在限流稳压装置的正极电压小于蓄电池组电压时蓄电池组停止充电，此时调节变阻器电路闭合，可对制动效果进行调节，二者相互衔接，使整个过程均有制动效果，且制动较为平顺。
所述回路上还并联有多组蓄电池组，其中，蓄电池组的正极端对应限流稳压装置的正极端，蓄电池组的负极端对应限流稳压装置的负极端，在蓄电池组的正极端电路上设置有允许电流流入蓄电池组正极的单向二极管，这样可对多组蓄电池进行充电，能更好的实现电能的回收利用。
所述从动轴中引出的导线经旋转接头接出，以避免导线缠绕在从动轴上。
当制动时，主动轴与从动轴旋转方向相反、大小相等，加速线圈切割磁感线，使其速度提升为单向旋转切割的两倍，即产生的制动力矩为单向旋转切割的两倍，设单速旋转产生制动力矩为M，d1、d2、d3分别为主动轴、传动轴、从动轴上的锥齿轮的啮合直径，由于主动轴、从动轴同轴故而d1 = d3，传动轴同时受到来自于主动轴、从动轴的阻力作用，对传动轴所产生的综合制动力矩为
M0=4Md2/d1 或 M0=4Md2/d3
由此可见，当三个齿轮大小相同时，制动力矩为单速切割的四倍，适当加大d2，制动效果会更好。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种节能高效制动装置，包括设置在制动壳体的主动轴、传动轴和从动轴，其中主动轴与传动轴垂直放置，传动轴与从动轴垂直放置，且主动轴与从动轴同轴，主动轴与传动轴、传动轴与从动轴之间依靠锥齿轮啮合传动，其特征在于：所述主动轴内端穿过锥齿轮并与一永磁体连接，从动轴内端穿过锥齿轮并与电磁线圈连接，所述永磁体套于电磁线圈内，电磁线圈的两端从从动轴中间通孔中引出，并与限流稳压装置两个电极接口连接，限流稳压装置的另外两个电极接口与一电路连接形成回路，在回路上设置有控制开关，所述回路上串联有蓄电池组和继电器线圈，其中，蓄电池组的正极端对应限流稳压装置的正极端，蓄电池组的负极端对应限流稳压装置的负极端，在蓄电池组的正极端电路上设置有允许电流流入蓄电池组正极的单向二极管，所述回路上并联有具有调节变阻器和继电器常闭触点的电路，调节变阻器和继电器常闭触点串联，所述回路上还并联有至少一组的蓄电池组，其中，蓄电池组的正极端对应限流稳压装置的正极端，蓄电池组的负极端对应限流稳压装置的负极端，在蓄电池组的正极端电路上设置有允许电流流入蓄电池组正极的单向二极管，所述从动轴中引出的导线经旋转接头接出。
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