CN109027057B - 一种车辆用磁流变制动器 - Google Patents

一种车辆用磁流变制动器 Download PDF

Info

Publication number
CN109027057B
CN109027057B CN201811215514.3A CN201811215514A CN109027057B CN 109027057 B CN109027057 B CN 109027057B CN 201811215514 A CN201811215514 A CN 201811215514A CN 109027057 B CN109027057 B CN 109027057B
Authority
CN
China
Prior art keywords
brake
magnetorheological fluid
braking
disc
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811215514.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109027057A (zh
Inventor
吴向凡
王前
胡志强
谭玉珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou University of Technology
Original Assignee
Xuzhou University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou University of Technology filed Critical Xuzhou University of Technology
Priority to CN201811215514.3A priority Critical patent/CN109027057B/zh
Publication of CN109027057A publication Critical patent/CN109027057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109027057B publication Critical patent/CN109027057B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/002—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders comprising a medium with electrically or magnetically controlled internal friction, e.g. electrorheological fluid, magnetic powder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D2065/788—Internal cooling channels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车辆用磁流变液制动器。包括制动盘和制动闸，制动盘包括依次固定连接的制动连接轴(1)、制动左盘(2)、导磁通风连接柱组(8)、磁流变液壳体(9)和制动右盘(12)，及磁流变液制动盘(10)；制动闸包括制动闸壳体(3)，及滑动安装在所述制动闸壳体内，依次连接的外活塞(4)、磁场产生装置(5)、内活塞(6)和摩擦衬垫(7)。本发明具有磁流变液流体制动和机械摩擦制动复合制动功能，制动能力强；在制动闸活塞移动瞬间产生磁流变液制动，响应速度快且无制动空程，安全性好；磁流变液制动力柔性可控，冲击小、舒适度高；可有效提高车辆制动的安全性、可靠性和舒适性。

Description

一种车辆用磁流变制动器
技术领域
本发明涉及一种车辆用磁流变液制动器，属于机械制动技术领域。
背景技术
磁流变液是一种新型智能材料，主要由高磁导率、低磁滞性的超微金属软磁性颗粒(0.1微米～10微米)通过表面活性剂均匀分散于非导磁性基载液中而构成稳定的颗粒悬浮液体系。该智能材料具有显著独特的磁流变效应，即在无外加磁场作用时呈现自由流动状态(液态)，与传统润滑油无明显区别，而在外加磁场作用下产生固化现象，瞬间由液态变为半固态，且其固化程度可根据磁场强度连续调节，整个转化过程极快(ms级)，且可控，能耗极小(数瓦～几十瓦)。由于其独特的磁流变特性，自磁流变液问世以来，在汽车、机械、航空航天、建筑、医疗等众多领域得到了越来越广泛的应用，已开发出多种磁流变产品，包括：离合器、制动器、阻尼器、抛光装置等。
制动器是车辆的重要安全部件，现有车辆用制动器大多采用摩擦盘式制动器，这种类型制动面临诸多问题，如制动力不足、存在制动空程、制动响应速度慢、制动盘磨损快、存在制动噪声等，而磁流变液制动器作为磁流变液的重要应用分支，具有制动响应快、制动部件磨损较小、控制简单、振动小等特点，是一种较为理想的制动器件，但其制动扭矩低于摩擦盘式制动器。现有制动器专利多为单纯摩擦盘式制动或单纯磁流变液制动，如何将磁流变液制动技术与现有摩擦盘式制动技术相结合，开发新型复合制动装置具有非常重要的意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种车辆用磁流变液制动器，实现磁流变液流体制动和机械摩擦制动复合制动功能，制动能力强；在制动闸活塞移动瞬间，即产生磁流变液制动力，响应速度快且无制动空程，安全性好；磁流变液制动力柔性可控，冲击小、舒适度高；有效隔离制动左盘摩擦制动、磁流变液制动、制动右盘摩擦制动所产生的热量，散热效果好；该车辆用磁流变液制动装置可有效提高车辆制动的安全性、可靠性和舒适性。
为了实现上述目的，本发明提供一种车辆用磁流变液制动器，包括制动盘和制动闸，所述制动盘包括依次固定连接的制动连接轴、制动左盘、导磁通风连接柱组、磁流变液壳体和制动右盘，以及磁流变液制动盘；
所述制动闸包括制动闸壳体，以及滑动安装在所述制动闸壳体内，并依次连接的外活塞、磁场产生装置、内活塞和摩擦衬垫；
所述磁流变液制动盘通过静止轴与所述制动闸壳体固定连接。
进一步，所述制动左盘、磁流变液壳体和制动右盘间通过导磁通风连接柱组固定连接。
进一步，所述制动盘通过制动连接轴与车辆轮毂连接。
进一步，所述磁场产生装置端部加工有倒角。
进一步，所述磁场产生装置为永磁体或电磁铁。
进一步，所述制动闸为一组或多组，所述制动闸壳体为固定或游动结构。
进一步，所述磁流变液壳体内通过密封圈封装有磁流变液。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本制动器具有磁流变液流体制动和机械摩擦制动复合制动功能，制动能力强；
2、本制动器在制动闸活塞移动瞬间，即产生磁流变液制动力，响应速度快且无制动空程，安全性好；
3、本制动器的磁流变液制动过程中制动力柔和，冲击小、舒适度高；
4、本制动器采用导磁通风连接柱组将制动左盘摩擦制动、磁流变液制动、制动右盘摩擦制动所产生的热量进行了有效隔离，散热效果好；
5、本制动器结合了摩擦盘制动和磁流变液制动的优点，可有效提高车辆制动的安全性、可靠性和舒适性。
附图说明
图1是本发明的主体结构示意图。
图中：1、制动连接轴，2、制动左盘，3、制动闸壳体，4、外活塞，5、磁场产生装置，6、内活塞，7、摩擦衬垫，8、导磁通风连接柱组，9、磁流变液壳体，10、磁流变液制动盘，11、磁流变液，12、制动右盘，13、密封圈，14、静止轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本车辆用磁流变液制动器包括制动盘和制动闸，所述制动盘包括依次固定连接的制动连接轴1、制动左盘2、导磁通风连接柱组8、磁流变液壳体9和制动右盘12，以及磁流变液制动盘10；
所述制动闸包括制动闸壳体3，以及滑动安装在所述制动闸壳体3内，并依次连接的外活塞4、磁场产生装置5、内活塞6和摩擦衬垫7，行车复合活塞；
所述磁流变液制动盘10通过静止轴14与所述制动闸壳体3固定连接，组成该车辆用磁流变制动器的非旋转部分。
进一步，所述制动左盘2、磁流变液壳体9和制动右盘12间通过导磁通风连接柱组8固定连接，形成一个整体。
进一步，所述制动盘通过制动连接轴1与车辆轮毂连接，制动盘可随车辆轮毂同步旋转。
进一步，所述磁场产生装置5端部加工有倒角。在磁场产生装置5滑动时可快速实现磁路变换。
进一步，所述磁场产生装置5为永磁体或电磁铁。本发明优选永磁体，无需电源励磁，结构简单、可靠性高。但磁场产生装置并不局限于磁场产生装置也可为电磁铁。
进一步，所述制动闸为一组或多组，也可根据制动力需要增加制动闸数量，所述制动闸壳体3为固定或游动结构，当为游动结构时，制动闸壳体3可通过花键在静止轴14上左右滑动。
进一步，所述磁流变液壳体9内通过密封圈13封装有磁流变液11。
本车辆用磁流变液制动器具体的工作过程如下：
在初始状态下，磁场产生装置产生的磁场如图1中的磁路①所示，即磁场通过磁场产生装置5→内活塞6→制动闸壳体3→外活塞4→磁场产生装置5形成闭环。无磁场作用在磁流变液11上，磁流变液处于自由流动状态，无制动力产生。
当需要制动时，复合活塞在工作腔压力P作用下向制动盘滑动，此时磁场按图1中的所示的磁路②分布，即通过磁场产生装置5(左)→外活塞4(左)→制动闸壳体3→外活塞4(右)→磁场产生装置5(右)→内活塞6(右)→摩擦衬垫7(右)→制动右盘12→导磁通风连接柱组8(右)→磁流变液壳体9→磁流变液11→磁流变液制动盘10→导磁通风连接柱组8(左)→制动左盘2→摩擦衬垫7(左)→内活塞6(右)→磁场产生装置5(左)形成闭环。磁流变液受磁场作用，出现固化现象，产生制动力，且制动力大小与复合活塞和制动盘间的距离有关，距离越小，制动力越大。
当两边的摩擦衬垫7与制动左盘2和制动右盘12接触时，磁流变液制动力达到最大值，此时本制动器开始处于磁流变液制动和摩擦片制动复合制动模式。
综上所述，本制动器具有磁流变液流体制动和机械摩擦制动复合制动功能，制动能力强；在制动闸活塞移动瞬间，即产生磁流变液制动力，响应速度快且无制动空程，安全性好；磁流变液制动过程中制动力柔和，冲击小、舒适度高；采用导磁通风连接柱组将制动左盘摩擦制动、磁流变液制动、制动右盘摩擦制动所产生的热量进行了有效隔离，散热效果好；整体上，该复合制动装置结合了摩擦盘制动和磁流变液制动的优点，可有效提高车辆制动的安全性、可靠性和舒适性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种车辆用磁流变液制动器，包括制动盘和制动闸，其特征在于，
所述制动盘包括依次固定连接的制动连接轴(1)、制动左盘(2)、导磁通风连接柱组(8)、磁流变液壳体(9)和制动右盘(12)，以及磁流变液制动盘(10)；
所述制动闸包括制动闸壳体(3)，以及滑动安装在所述制动闸壳体(3)内，并依次连接的外活塞(4)、磁场产生装置(5)、内活塞(6)和摩擦衬垫(7)；
所述磁流变液制动盘(10)通过静止轴(14)与所述制动闸壳体(3)固定连接；
所述制动左盘(2)、磁流变液壳体(9)和制动右盘(12)间通过导磁通风连接柱组(8)固定连接；
所述磁流变液壳体(9)内通过密封圈(13)封装有磁流变液(11)。
2.根据权利要求1所述的一种车辆用磁流变液制动器，其特征在于，
所述制动盘通过制动连接轴(1)与车辆轮毂连接。
3.根据权利要求1所述的一种车辆用磁流变液制动器，其特征在于，
所述磁场产生装置(5)端部加工有倒角。
4.根据权利要求1或3所述的一种车辆用磁流变液制动器，其特征在于，
所述磁场产生装置(5)为永磁体或电磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种车辆用磁流变液制动器，其特征在于，
所述制动闸为一组或多组，所述制动闸壳体(3)为固定或游动结构。
CN201811215514.3A 2018-10-18 2018-10-18 一种车辆用磁流变制动器 Active CN109027057B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811215514.3A CN109027057B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 一种车辆用磁流变制动器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811215514.3A CN109027057B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 一种车辆用磁流变制动器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109027057A CN109027057A (zh) 2018-12-18
CN109027057B true CN109027057B (zh) 2024-05-07

Family

ID=64613492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811215514.3A Active CN109027057B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 一种车辆用磁流变制动器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109027057B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111911565A (zh) * 2020-06-08 2020-11-10 许飚 一种基于磁流变液的主轴制动机构
CN115140671A (zh) * 2022-09-05 2022-10-04 徐州立方机电设备制造有限公司 一种紧急情况下自行触发安全制动的绞盘

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155508A (zh) * 2011-05-04 2011-08-17 江苏大学 一种永磁制动与摩擦制动相组合的制动器及制动方法
CN102401046A (zh) * 2011-07-15 2012-04-04 东北林业大学 车用叶轮式磁流变液制动器
JP2014142016A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Somic Ishikawa Inc 制動装置
CN108422980A (zh) * 2018-03-14 2018-08-21 新乡职业技术学院 一种汽车快速制动装置
CN208982547U (zh) * 2018-10-18 2019-06-14 徐州工程学院 车辆用磁流变制动器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155508A (zh) * 2011-05-04 2011-08-17 江苏大学 一种永磁制动与摩擦制动相组合的制动器及制动方法
CN102401046A (zh) * 2011-07-15 2012-04-04 东北林业大学 车用叶轮式磁流变液制动器
JP2014142016A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Somic Ishikawa Inc 制動装置
CN108422980A (zh) * 2018-03-14 2018-08-21 新乡职业技术学院 一种汽车快速制动装置
CN208982547U (zh) * 2018-10-18 2019-06-14 徐州工程学院 车辆用磁流变制动器

Also Published As

Publication number Publication date
CN109027057A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109027057B (zh) 一种车辆用磁流变制动器
CN106395672B (zh) 基于磁流变效应的具有自动保护功能的电梯制动装置及方法
CN106402195A (zh) 形状记忆合金驱动的永磁式磁流变离合器
US9656643B2 (en) Retarding device using a fluid
CN112727951B (zh) 一种带有辅助制动功能的制动器
CN103453053B (zh) 一种磁流变制动器
CN101907138B (zh) 一种永磁激励式磁流变离合器
CN208982547U (zh) 车辆用磁流变制动器
CN214465739U (zh) 一种带有磁流变液离合器的电子机械制动装置
JP6135426B2 (ja) 流体式減速装置
CN104806665B (zh) 一种循环式磁流变液制动系统
CN207906319U (zh) 一种具有蜿蜒式磁路通道的磁流变制动器
CN106884898B (zh) 一种挤压式增扭磁流变离合器
CN211039462U (zh) 一种间距可调式液冷磁流变双离合器
CN104565120B (zh) 一种磁流变液变扭矩装置
CN113915256B (zh) 一种弹性阻尼式换挡制动器
CN111765183A (zh) 一种工作空间体积可变的水冷式紧急制动器
CN208885822U (zh) 磁流变液紧急制动器
CN212250902U (zh) 一种离心滑块摩擦与磁流变联合限速制动器
CN218670317U (zh) 一种适用于车用轮毂电机的磁流变液制动装置
CN208587443U (zh) 一种复合式减震机构
CN207795923U (zh) 一种具有多自由度的触觉装置用球形磁流变制动器
CN114382804A (zh) 一种基于双线圈激励下的双轴独立可控单盘制动器
Huang et al. Novel magnetorheological brake with self-protection and water cooling for elevators
CN110864055A (zh) 一种圆盘式磁流变双离合器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant