CN109268406B - 一种磁流体盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

一种磁流体盘式制动器，包括固定盘、滑盘和摩擦元件，固定盘上具有第一环状凹槽，滑盘卡在第一环状凹槽内，滑盘底部与第一环状凹槽底部之间的腔体形成液压缸。固定盘轴肩处套有复位弹簧。固定盘内壁上具有滑槽，滑盘外壁上具有滑块，滑块可在滑槽内滑动；滑盘上具有第二环状凹槽，第二环状凹槽周围具有线圈，摩擦元件的一侧具有环状凸缘，环状凸缘伸入第二环状凹槽内，环状凸缘和第二环状凹槽内之间的腔体内具有磁流体。本发明的磁流体盘式制动器，制动时摩擦元件在滑盘凹槽内转动，通过调节磁流体粘度增大剪切应力消耗制动盘动能，改变传统制动器制动方式，减少了摩擦元件损耗，液压制动与磁流体调节制动相结合，可实现多级制动方式。

Description

一种磁流体盘式制动器
技术领域
本发明涉及制动器，具体涉及一种磁流体盘式制动器。
背景技术
盘式制动器应用较为广泛，在工业绞车及重型载货汽车上要求有更大的制动力，为此采用全盘式制动器。全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘。制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，其结构原理与摩擦离合器相似。盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便，特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭。
磁流体是由基载液体和粒状的磁性固体组成的一种胶体分散体系。基载液体即分散介质，普遍为煤油和机械油等，作为分散相的固体磁性颗粒通常是铁磁性物质，如铁、钻、镍和它们的磁性氧化物等。铁磁流体具有胶体稳定性和组分稳定性，以及具有良好的磁化性能。在不施加外磁场的时候，流变液的粘度越小(≤1.0Pa·s)，流变液的磁流变效应越好。当受到外加磁场的作用时，流变液瞬间由Newton流体转变为Bingham流体的行为。磁性颗粒受磁矩作用，粒转动速度发生改变，而与基础液间产生摩擦，影响磁流变液粘度，其表观粘度显著增大，随磁场的增大而增大。在该过程中，磁流变液的粘度保持连续的变化，整个转化过程快速且可控制，能量消耗小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的基于磁流体的盘式制动器。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种磁流体盘式制动器，包括固定盘、滑盘和摩擦元件，固定盘上具有第一环状凹槽，滑盘为环状，滑盘卡在第一环状凹槽内，滑盘底部与第一环状凹槽底部之间的腔体形成液压缸，固定盘上具有注油口，注油口的一端与液压缸相连，注油口的另一端与液压泵相连，固定盘轴肩处套有复位弹簧，固定盘上安装有密封环，复位弹簧的两端分别顶住固定盘轴肩和密封环；固定盘内壁上具有滑槽，滑盘外壁上具有滑块，滑块可在滑槽内滑动；滑盘上具有第二环状凹槽，第二环状凹槽周围的滑盘上具有线圈，摩擦元件的一侧具有环状凸缘，环状凸缘伸入第二环状凹槽内，环状凸缘和第二环状凹槽内之间的腔体内具有磁流体，摩擦元件的另一侧与制动盘对应。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述固定盘、所述滑盘、所述摩擦元件均2个，2个固定盘、2个滑盘、2个摩擦元件对称分布于所述制动盘两侧。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述密封环与所述固定盘螺接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述滑槽和所述滑块的个数均为4个。
作为本发明进一步改进的技术方案，4个滑槽在固定盘内壁上等间距分布。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二环状凹槽与所述线圈间具有通气孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的一种磁流体盘式制动器，制动时摩擦元件在滑盘凹槽内转动，通过调节磁流体粘度、增大剪切应力，进一步消耗制动盘动能，改变传统制动器制动方式，减少摩擦元件损耗；液压制动与磁流体调节制动相结合，能够简洁高效地实现多级制动方式，对盘式制动器的制动研究具有重要意义。
附图说明
图1是本发明实施例中的磁流体盘式制动器轴向剖面图；
图2是本发明实施例中的固定盘结构示意图；
图3是本发明实施例中的滑盘结构示意图；
图4是本发明实施例中的密封环结构示意图；
图5是本发明实施例中的摩擦元件结构示意图；
以上图1-3中：1-固定盘；2-液压缸；3-滑盘；4-摩擦元件；5-通气孔；6-注油孔；7-复位弹簧；8-线圈；9-制动盘；10-密封环；11-滑槽；12-滑块。
具体实施方式：
下面参照附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1-4所示一种磁流体盘式制动器，包括固定盘1、滑盘3和摩擦元件4，固定盘1上具有第一环状凹槽，滑盘3为环状，滑盘3卡在第一环状凹槽内，滑盘3底部与第一环状凹槽底部之间的腔体形成液压缸2，固定盘1上具有注油口6，注油口6的一端与液压缸2相连，注油口6的另一端与液压泵相连。固定盘1轴肩处套有复位弹簧7，固定盘1上安装有密封环10，复位弹簧7的两端分别顶住固定盘轴肩和密封环10。固定盘1内壁上具有4个滑槽11，4个滑槽11在固定盘1内壁上等间距分布。滑盘3外壁上具有4个滑块12，4个滑块12分别卡在4个滑槽11内。滑块12可在滑槽11内滑动。滑盘3上具有第二环状凹槽，第二环状凹槽周围的滑盘3上具有线圈8。如图5所示，摩擦元件4的一侧具有环状凸缘，环状凸缘伸入第二环状凹槽内，环状凸缘和第二环状凹槽内之间的腔体内具有磁流体，摩擦元件4的另一侧与制动盘9对应。
当制动盘9在工作过程中需要减速时，液控装置控制液压泵将液压油压入液压缸2，滑盘3推动摩擦元件4与制动盘9接触，由于滑块12卡在滑槽11内，滑盘3不能周向转动，使得摩擦元件4一面与制动盘9摩擦并跟随转动，一面在磁流体内转动。通过控制线圈8内电流产生相应磁场，磁流体粘度迅速提高，流体剪切应力快速增大，使得摩擦元件4速度下降，有效的消耗了制动盘9动能，达到制动效果。
制动完成后，液压缸2回油，复位弹簧7推动滑盘3复位，在高粘度磁流体作用下，摩擦元件4脱离与制动盘9的接触。调节线圈8电流，实时控制磁流体粘度，可有效的实时改变制动盘9的速度。
实施例2
为了应对紧急情况，在实施例1的基础上将第二环状凹槽与线圈8间留有一通气孔5，当制动盘9在工作过程中需要急减速时，液压缸2可快速充压，滑盘3立即推动摩擦元件4与制动盘9接触，间隙内磁流体空间缩小，可通过竖直向上的通气孔5做缓冲，摩擦元件4一面与制动盘9摩擦，一面与滑盘3接触面摩擦，增大了摩擦面积，有效的提高了制动效率。
需要说明的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域正常技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，比如将伸缩驱动机构固定在下肢杆件外壁上，以避免下肢杆件前端出现孔洞，使下肢杆件内部保持封闭，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种磁流体盘式制动器，其特征在于，包括固定盘、滑盘和摩擦元件，固定盘上具有第一环状凹槽，滑盘为环状，滑盘卡在第一环状凹槽内，滑盘底部与第一环状凹槽底部之间的腔体形成液压缸，固定盘上具有注油口，注油口的一端与液压缸相连，注油口的另一端与液压泵相连，固定盘轴肩处套有复位弹簧，固定盘上安装有密封环，复位弹簧的两端分别顶住固定盘轴肩和密封环；固定盘内壁上具有滑槽，滑盘外壁上具有滑块，滑块可在滑槽内滑动；滑盘上具有第二环状凹槽，第二环状凹槽周围的滑盘上具有线圈，摩擦元件的一侧具有环状凸缘，环状凸缘伸入第二环状凹槽内，环状凸缘和第二环状凹槽内之间的腔体内具有磁流体，摩擦元件的另一侧与制动盘对应。
2.根据权利要求1所述的一种磁流体盘式制动器，其特征在于，所述固定盘、所述滑盘、所述摩擦元件均2个，2个固定盘、2个滑盘、2个摩擦元件对称分布于所述制动盘两侧。
3.根据权利要求1所述的一种磁流体盘式制动器，其特征在于，所述密封环与所述固定盘螺接。
4.根据权利要求1所述的一种磁流体盘式制动器，其特征在于，所述滑槽和所述滑块的个数均为4个。
5.根据权利要求4所述的一种磁流体盘式制动器，其特征在于，4个滑槽在固定盘内壁上等间距分布。
6.根据权利要求1所述的一种磁流体盘式制动器，其特征在于，所述第二环状凹槽与所述线圈间具有通气孔。
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