CN108973696B - 一种并行排列构造的液电复合缓速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种并行排列构造的液电复合缓速器，包括电涡流缓速部分，液力缓速部分和内置泵部分。将电涡流缓速器、液力缓速器和内置泵一体化设计，液力缓速部分，电涡流缓速部分和内置泵部分并行排列；采用内冷式散热，散热效果好，有效缓解传统电涡流缓速器热衰退严重的问题；电涡流缓速器部分采用内嵌式结构，转子齿上下圆弧面与定子内外圈圆弧面有一定缝隙，结构简单，转子转动惯量小；液力缓速部分相对两侧壁铸有叶片，构成内有流道的腔体结构，两叶片之间留有一定空隙，无需电能，冷却水即为工作液，质量较轻；缓速器安装了内置泵，可以让缓速器与汽车水箱之间进行无障碍的冷却循环，满足车辆所需的制动力矩的要求。

Description

一种并行排列构造的液电复合缓速器
技术领域
本发明涉及一种并行排列构造的液电复合缓速器，将电涡流缓速器和液力缓速器，内置泵一体化设计，兼有电涡流缓速器和液力缓速器的优点，属于汽车辅助制动领域。
背景技术
汽车缓速器是一种非接触式辅助制动装置，能较好地解决由于汽车连续制动所导致的制动性能严重衰退问题。传统电涡流缓速器结构简单，高速段体积功率密度较液力缓速器低，热衰退严重；传统液力缓速器高速段功率密度高而低速段功率密度较低，重量轻且不消耗电能，但是结构复杂响应慢。
名称为“一种液电复合型缓速制动元件”的发明专利(专利号为ZL201610350263.4)公开了一种液电复合缓速器，它将电涡流缓速器和液力缓速器一体化设计，电涡流缓速部分采用内嵌式结构，由缓速器定子，励磁线圈及导磁齿组成，缓速器定子为圆筒形结构，励磁线圈固定于定子凹槽内，导磁齿内嵌于缓速器定子凹槽，上下弧面保持一定间隙；而液力缓速部分直径较小，位于缓速器内圈，液力定子固定于定子上，液力转子通过花键与传动轴相连，液力定子与转子之间通过轴承保持间隙。
名称为“一种液电复合型缓速制动元件”的发明专利综合了电涡流缓速器响应时间快和液力缓速器制动扭矩大的优点，获得了更大的缓速功率。但是，由于液力缓速部分直径较小，一定程度上限制了缓速功率的提高；另外，由于没有排油装置，会造成油液在工作腔的存留，液路循环不够畅通。
发明内容
本发明沿袭了“一种液电复合型缓速制动元件”发明专利的思路，在结构布局上作出改进，增大了液力缓速部分的半径，同时缩小线圈直径，功率密度明显提高；增加了内置泵，可保证工作液良好循环。
本发明采用的技术方案为一种并行排列构造的液电复合缓速器，包括电涡流缓速部分，液力缓速部分和内置泵部分。
液力缓速部分由液力定子和液力转子组成；液力定子与液力转子相对的侧面均铸有叶片，液力定子与液力转子相对之间构成内有流道的腔体结构，液力定子与液力转子的叶片之间留有一定空隙；液力转子为圆盘形结构，固定于转子导磁齿上并与导磁齿一同转动；液力定子为圆筒形结构，是缓速器定子的一部分。
电涡流部分主要包括缓速器定子、缓速器转子和励磁线圈等；缓速器定子的内外圈为可拆分的两体结构；励磁线圈由导线绕制而成，固定于定子凹槽左下侧壁，并与工作液隔离；缓速器定子固定于车架上，在缓速器定子左上侧开设进水口；缓速器转子由转子导磁齿和转子盘组成，转子导磁齿的上下面为圆弧面齿形结构，转子导磁齿安装于转子盘左侧，同时内嵌于定子凹槽右侧，转子导磁齿上下圆弧面与缓速器定子内壁之间有一定间隙；转子盘为圆盘结构并通过花键与传动轴相连一同转动。
内置泵由泵叶片部分和泵蜗壳部分组成；泵蜗壳与右侧盖为一体化结构，泵叶片部分则是高度集成的转子盘的一部分；工作液通过左上侧的进水口进入缓速器腔体，压入液力缓速部分，在液力缓速部分循环一周后，进行电涡流缓速部分进行内冷散热，内置泵将在缓速器内循环一周的工作液通过右侧出水口抽离缓速器，内置泵有效地完成缓速器内工作液的循环和不工作时工作液的排出。
该复合缓速器工作液的液路为工作液从缓速器左上侧入水口进入缓速器液力缓速部分，在液力腔内循环一周后，通过液力转子与导磁齿之间的通道进入电涡流缓速部分，对电涡流缓速部分进行降温散热，工作液在电涡流缓速部分再次循环一周后集中到缓速器底部的集液槽中，通过内置泵将工作液送出缓速器。
通过调节励磁线圈电流的大小，控制电涡流缓速部分的制动力矩，通过调节排水泵出口的工作液流量，以及液力缓速部分和电涡流缓速部分通道的大小，控制开式液力缓速部分的力矩。
一种并行排列构造的液电复合缓速器工作原理如下：
缓速器定子固定在车架上，缓速器转子导磁齿左侧连接液力转子，右侧通过转子盘与传动轴相连一同转动，车辆正常行驶时，缓速器不起作用；当控制模块接收到刹车信号时，缓速器开始工作，分为两个阶段：第一阶段液力缓速部分工作，工作液进入液力缓速腔体内，液力转子对液力腔体内工作液的加速作用和液力转子与液力定子的相互作用使工作液发热产生热能，进而获得制动力矩；第二阶段，液力缓速部分和电磁缓速部分一同工作，将蓄电池中的电流通入缓速器线圈，缓速器定子不断切割转子产生的磁力线，在定子的一定深度内产生涡流，感应涡流形成的涡流场与励磁线圈产生的原磁场相互作用，从而产生阻碍转子旋转的制动力矩，制动力矩的大小与励磁电流成函数关系，定子上产生的涡流转化为热量；一小部分工作液通过液力缓速部分与电涡流缓速部分之间的通道进入电涡流缓速部分，为电涡流缓速部分的工作部件降温，工作液在电涡流缓速部分循环一周后，通过排水泵排到缓速器外部。
本发明突出的特点如下：
将电涡流缓速器、液力缓速器和内置泵一体化设计，液力缓速部分，电涡流缓速部分和内置泵部分并行排列；采用内冷式散热，散热效果好，有效缓解传统电涡流缓速器热衰退严重的问题；电涡流缓速器部分采用内嵌式结构，转子齿上下圆弧面与定子内外圈圆弧面有一定缝隙，结构简单，转子转动惯量小；液力缓速部分相对两侧壁铸有叶片，构成内有流道的腔体结构，两叶片之间留有一定空隙，无需电能，冷却水即为工作液，质量较轻；缓速器安装了内置泵，可以让缓速器与汽车水箱之间进行无障碍的冷却循环。
本发明充分利用了电能，磁能，热能的相互转换，结构简单，散热效果好，满足车辆所需的制动力矩的要求。
附图说明
图1为发明的一种并行排列构造的液电复合缓速器的主视图。
图2为发明的一种并行排列构造的液电复合缓速器液路循环图。
图3为发明的一种并行排列构造的液电复合缓速器转子示意图。
图4为发明的一种并行排列构造的液电复合缓速器转子示意图。
图5为发明的一种并行排列构造的液电复合缓速器液力转子示意图。
图中：1液力缓速部分，2电磁缓速部分，3缓速器定子，4励磁线圈，5转子导磁齿，6液力转子，7液力定子，8内置泵部分，9泵叶片，10转子盘，11泵蜗壳，12进水口，13磁路，14出水口。
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所示，为本发明的一种并行排列构造的液电复合缓速器，该缓速器主要包括电涡流缓速部分，液力缓速部分，内置泵部分。
电涡流缓速部分采用内嵌式结构，由缓速器定子3，励磁线圈4，线圈挡板，缓速器转子导磁齿5和高度集成的转子盘10组成，缓速器的定子3内外圈为两体结构，便于线圈安装，励磁线圈4由导线绕制而成，固定于定子凹槽左下侧壁，要与工作液隔离；缓速器定子固定于车架上，在定子左上侧开设进水口12，缓速器转子由转子导磁齿5和转子盘10组成，转子导磁齿5为上下面为圆弧面的齿形结构，安装于转子盘10左侧，同时内嵌于定子凹槽右侧，转子齿上下圆弧面与定子内壁之间有一定间隙，转子盘10为圆盘结构通过花键与传动轴相连一同转动。
液力缓速部分由液力定子7，液力转子6组成，液力定子7与液力转子6相对的侧面均铸有叶片，构成内有流道的腔体结构，两叶片之间留有一定空隙；液力转子6为圆盘形结构，固定于转子导磁齿5上，与导磁齿一同转动，液力定子7为圆筒形结构，是缓速器定子3的一部分。
内置泵由泵叶片部分9和泵蜗壳部分11组成，泵蜗壳11与右侧盖一体设计，泵叶片部分9则是高度集成的转子盘10的一部分；工作液通过左上侧的进水口12进入缓速器腔体，压入液力缓速部分1，在液力缓速部分循环一周后，进行电涡流缓速部分2进行内冷散热，内置泵将在缓速器内循环一周的工作液通过右侧出水口14抽离缓速器，内置泵有效地完成缓速器内工作液的循环和不工作时工作液的排出。
如图2所示，所述的一种并行排列构造的液电复合缓速器，工作液的液路为工作液从缓速器左上侧入水口12进入缓速器液力缓速部分1，在液力腔内循环一周后，通过液力转子与导磁齿之间的通道进入电涡流缓速部分2，对电涡流缓速部分进行降温散热，工作液在电涡流缓速部分再次循环一周后集中到缓速器底部的集液槽中，通过内置泵将工作液送出缓速器。
以上所述仅为解释本发明，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种并行排列构造的液电复合缓速器，其特征在于：包括电涡流缓速部分，液力缓速部分和内置泵部分；
液力缓速部分由液力定子和液力转子组成；液力定子与液力转子相对的侧面均铸有叶片，液力定子与液力转子相对之间构成内有流道的腔体结构，液力定子与液力转子的叶片之间留有一定空隙；液力转子为圆盘形结构，固定于转子导磁齿上并与导磁齿一同转动；液力定子为圆筒形结构，是缓速器定子的一部分；
电涡流部分主要包括缓速器定子、缓速器转子和励磁线圈；缓速器定子的内外圈为可拆分的两体结构；励磁线圈由导线绕制而成，固定于定子凹槽左下侧壁，并与工作液隔离；缓速器定子固定于车架上，在缓速器定子左上侧开设进水口；缓速器转子由转子导磁齿和转子盘组成，转子导磁齿的上下面为圆弧面齿形结构，转子导磁齿安装于转子盘左侧，同时内嵌于定子凹槽右侧，转子导磁齿上下圆弧面与缓速器定子内壁之间有一定间隙；转子盘为圆盘结构并通过花键与传动轴相连一同转动；
内置泵由泵叶片部分和泵蜗壳部分组成；泵蜗壳与右侧盖为一体化结构，泵叶片部分则是高度集成的转子盘的一部分；工作液通过左上侧的进水口进入缓速器腔体，压入液力缓速部分，在液力缓速部分循环一周后，进行电涡流缓速部分进行内冷散热，内置泵将在缓速器内循环一周的工作液通过右侧出水口抽离缓速器，内置泵有效地完成缓速器内工作液的循环和不工作时工作液的排出。
2.根据权利要求1所述的一种并行排列构造的液电复合缓速器，其特征在于：该复合缓速器工作液的液路为工作液从缓速器左上侧入水口进入缓速器液力缓速部分，在液力腔内循环一周后，通过液力转子与导磁齿之间的通道进入电涡流缓速部分，对电涡流缓速部分进行降温散热，工作液在电涡流缓速部分再次循环一周后集中到缓速器底部的集液槽中，通过内置泵将工作液送出缓速器。
3.根据权利要求1所述的一种并行排列构造的液电复合缓速器，其特征在于：通过调节励磁线圈电流的大小，控制电涡流缓速部分的制动力矩，通过调节排水泵出口的工作液流量，以及液力缓速部分和电涡流缓速部分通道的大小，控制开式液力缓速部分的力矩。
4.根据权利要求1所述的一种并行排列构造的液电复合缓速器，其特征在于：缓速器定子固定在车架上，缓速器转子导磁齿左侧连接液力转子，右侧通过转子盘与传动轴相连一同转动，车辆正常行驶时，缓速器不起作用；当控制模块接收到刹车信号时，缓速器开始工作，分为两个阶段。
5.根据权利要求4所述的一种并行排列构造的液电复合缓速器，其特征在于：第一阶段液力缓速部分工作，工作液进入液力缓速腔体内，液力转子对液力腔体内工作液的加速作用和液力转子与液力定子的相互作用使工作液发热产生热能，进而获得制动力矩。
6.根据权利要求4所述的一种并行排列构造的液电复合缓速器，其特征在于：第二阶段，液力缓速部分和电磁缓速部分一同工作，将蓄电池中的电流通入励磁线圈，缓速器定子不断切割转子产生的磁力线，在定子的一定深度内产生涡流，感应涡流形成的涡流场与励磁线圈产生的原磁场相互作用，从而产生阻碍转子旋转的制动力矩，制动力矩的大小与励磁电流成函数关系，定子上产生的涡流转化为热量；一小部分工作液通过液力缓速部分与电涡流缓速部分之间的通道进入电涡流缓速部分，为电涡流缓速部分的工作部件降温，工作液在电涡流缓速部分循环一周后，通过排水泵排到缓速器外部。
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