CN109672318A - 一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，包括左定子和右定子，左定子与右定子固定连接后外部安装隔磁焊板，左定子的外侧设有进出水口，左定子与右定子的内部形成空腔结构，空腔内分布水道；线圈部分固定在空腔内，且侧面出线，线圈部分将整体空腔内部分隔成两个循环流道；转子部分包括转子齿和转子支架，转子齿一侧安装转子支架，转子支架相对左定子同轴旋转，转子支架与右定子之间设有空隙，转子齿与左定子、右定子之间均设有空隙，转子支架通过隔磁法兰连接至传动轴。本发明所述的定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，结构简单，方便加工，节省了成本；简化了磁路，提升了制动效果。

Description

一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器

技术领域

本发明属于非接触式汽车辅助制动领域，尤其是涉及一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，汽车的加速性能，载重性能不断提高，对交通以及运输业都造成了极大便利。与此同时，对汽车的制动性能要求也越来越高，目前摩擦制动仍是汽车的主要制动形式。在长时间或是频繁制动的情况下，急剧的制动会产生大量热量，长久累积下来磨损会非常严重，严重威胁着其制动性能和制动寿命。为保障汽车制动的安全性，汽车辅助制动装置必不可少。

电涡流缓速器是一种常见的汽车辅助制动装置，工作时定子内部线圈通入电流，在定子、转子、气隙之间形成闭合磁路，转子随主轴同步转动，改变气隙磁通密度，在定子内表面产生电涡流，电涡流产生的感应磁场与原磁场作用，从而阻碍转子的转动，产生制动力矩。电涡流缓速器是一种典型的非接触式制动装置，制动性能良好。具有体积小，制动力矩可调，响应快等优点。电涡流缓速器辅助制动的基本原理，是将汽车的动能通过电磁感应原理转化为热能的过程，散发出的热量一般采用风冷的散热方式，但是风冷的散热方式散热效率低，不能快速有效的将热量散发到空气中，热衰退严重，极易烧毁线圈。名为“一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器”所公开的一种液冷式电涡流缓速器，采用了在定子上铸出水道的方式，来对定子进行液冷散热，散热效果较风冷有了极大改善，但是定子的结构变得较为复杂，对原有的磁路也有一定的影响，使得定子的加工流程更加繁琐；且线圈仍采用风冷的方式进行散热，散热效率较低，没有直接保护线圈不耐高温而烧毁的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，以解决现有定子结构复杂，散热效率低、没有直接保护线圈造成线圈不耐高温烧毁的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，包括定子部分、转子部分和线圈部分，所述定子部分包括左定子、右定子和隔磁焊板，左定子与右定子固定连接，且连接处外部安装隔磁焊板进行密封，左定子的外侧设有进出水口，左定子与右定子的内部空间密封连接形成空腔结构，空腔为一个完整的循环流道，空腔内分布水道；所述线圈部分通过左定子和右定子固定在空腔内，且侧面出线，出线口防水密封，线圈部分包括线圈及其外部的防水机构，线圈部分将整体空腔内部分隔成两个循环流道；所述转子部分包括转子齿和转子支架，转子齿一侧固定安装转子支架，转子支架相对左定子同轴旋转，转子支架与右定子之间设有空隙，转子齿内部套接左定子和右定子，转子齿内圈与左定子、右定子外圈之间均设有空隙，转子支架通过连接件连接至传动轴。

进一步的，所述防水机构包括线圈外圈焊板、线圈第一焊板、线圈第二焊板和线圈内圈焊板，线圈外部通过线圈外圈焊板、线圈第一焊板、线圈第二焊板和线圈内圈焊板焊接形成防水层，线圈第一焊板上设有线圈外圈出线口和线圈内圈出线口，线圈外圈出线口和线圈内圈出线口均做防水密封处理，所述线圈内圈焊板内侧焊接一号水道密封板，所述线圈第一焊板外侧焊接二号水道密封板，所述一号水道密封板、所述二号水道密封板将整体空腔内部分隔成一号循环水道、二号循环水道，线圈第一焊板和线圈第二焊板的结构完全相同，均为边缘处带锯齿状结构的圆环结构，内边缘的锯齿与左定子之间连接形成流道下间隙，外边缘的锯齿与右定子之间连接形成流道上间隙。

进一步的，所述防水机构为漆包线。

进一步的，右定子内圈设有沉头孔，与左定子内圈之间通过内嵌固定连接，并且在接触面部位密封，左定子外圈设有左止口，内部设有扇形空腔，左定子侧面设有位置相对的进水口和出水口，其中进水口位于扇形空腔上，右定子内腔上设有进水空腔，定子部分内部空间密封处理形成空腔，左定子和右定子接触面的外圈通过隔磁焊板密封。

进一步的，转子齿为圆环结构，内圈带齿。

进一步的，转子支架的材质为隔磁材料。

进一步的，转子支架为盘型零件，转子支架连接部位设有加强筋。

进一步的，转子支架外部安装隔尘网。

进一步的，隔磁焊板的材料为不导磁材料。

进一步的，左定子、右定子与转子齿的材质均为导磁导电材料。

相对于现有技术，本发明所述的定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器具有以下优势：

(1)本发明所述的定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，将线圈部分整体浸泡在冷却液里，不仅固定了线圈部分，也将定子内部空腔划分为了两个循环水道，通过进出水口的合理设置，使冷却液在两个循环水道中对定子进行充分散热，线圈部分浸泡在冷却液中，线圈8温度不会高于冷却液的沸点，避免了线圈被烧毁的情况，散热效率高；缓速器工作时定子与励磁线圈发热，通过结果设计，循环冷却液流过定子内部，既达到了对定子的冷却，也对线圈进行液冷；防止因线圈功率过大导致导线过热而失效，保护了线圈组件，提升了功率密度；定子内部通过隔磁焊板O型圈密封处理，无需在定子上设置内部水道，简化了结构便于加工，节省了成本；定子结构的优化也简化了磁路，提升了制动效果。

(2)本发明所述的定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，定子上均没有设置流道，而是将定子部分内部空间密封处理形成空腔，左定子底部侧面与上部侧面设置进出水口，冷却液通过进水口处的扇形空腔，先流入对侧右定子的环形循环水道中，再通过线圈部分内外圈预留的空间流入左定子的环形水道，定子空腔形成一个完整的流道循环，当电涡流缓速器制动时，空腔内的冷却液通过液力循环带走定子上产生的多余热量，简化了定子结构，流道结构以及磁路，对定子采用水冷的方式也有效的提升了电涡流缓速器的安全系数与维修周期。

(3)本发明所述的定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，改变了电涡流缓速器的主要发热部位定子与线圈的冷却途径，简化了液冷的循环水道，简化了定子结构，简化了整体磁路，充分利用定子内部空间，对定子与线圈同时进行液冷，保护了线圈不耐高温而烧毁，保证了电涡流缓速器的制动效率与安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的缓速器的磁路示意图；

图3为本发明实施例所述的缓速器的进水线路示意图；

图4为图3的A-A向冷却液循环示意图；

图5为本发明实施例所述的缓速器的出水线路示意图；

图6为本发明实施例所述的缓速器的线圈部分的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的缓速器的左定子的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的缓速器的右定子的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的缓速器的外转子的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的缓速器的转子支架的结构示意图。

附图标记说明：

1-左定子；2-转子齿；3-右定子；4-隔尘网；5-线圈外圈焊板；6-线圈第一焊板；7-线圈第二焊板；8-线圈；9-线圈内圈焊板；10-O型圈；11-转子支架；12-隔磁法兰；13-传动轴；14-隔磁焊板；15-线圈外圈出线口；16-线圈内圈出线口；17-一号循环水道；18-一号水道密封板；19-二号水道密封板；20-二号循环水道；21-流道下间隙；22-流道上间隙；23-循环水路路线；24-磁路；25-进水路线；26-出水路线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，如图1至图10所示，包括定子部分、转子部分和线圈部分，所述定子部分包括左定子1、右定子3和隔磁焊板14，左定子1与右定子3固定连接，组成一个截面为U型回转体，左定子1与右定子3的外圈之间固定隔磁焊板14进行密封，左定子1与右定子3外圈向两侧延伸；左定子1的外侧设有进出水口102；左定子1与右定子3的内部空间密封处理形成空腔，空腔结构为一个完整的流道循环，空腔内分布水道，用于冷却线圈部分及定子部分；线圈部分安装在所述空腔内部，线圈部分包括线圈8及其外部密封焊接的线圈侧焊板，使得线圈8具有防水功能，线圈侧焊板将整体空腔内部分隔成两个循环流道，对定子进行散热，线圈部分通过左定子1和右定子3固定在空腔内，侧面出线，出线口防水密封，工作时通入电流。缓速器工作时，线圈8被冷却液浸没，进行充分冷却。

线圈侧焊板包括线圈外圈焊板5、线圈第一焊板6、线圈第二焊板7、线圈内圈焊板9、一号水道密封板18和二号水道密封板19，线圈8外部通过线圈外圈焊板5、线圈第一焊板6、线圈第二焊板7和线圈内圈焊板9密封焊接，且内部防水处理，线圈第一焊板6上设有线圈外圈出线口15和线圈内圈出线口16，线圈外圈出线口15和线圈内圈出线口16均做防水密封处理。

线圈第一焊板6和线圈第二焊板7的结构完全相同，均为边缘处带锯齿状结构的圆环结构，内边缘的锯齿与左定子1之间连接形成流道下间隙21，外边缘的锯齿与右定子3之间连接形成流道上间隙22，所述线圈内圈焊板9内侧焊接一号水道密封板18，所述线圈第一焊板6外侧焊接二号水道密封板19，所述一号水道密封板18和所述二号水道密封板19将整体空腔内部分隔成一号循环水道17和二号循环水道20。

所述转子部分包括转子齿2和转子支架11；转子齿2一侧固定连接至转子支架11，所述转子支架11固定连接至左定子1和右定子3，转子支架11与右定子3之间设有空隙，转子齿2与左定子1、右定子3之间均设有空隙，空隙范围均为0.5mm-1mm。

转子齿2为圆环结构，内圈带齿；转子支架11为盘型零件，连接转子齿2、隔磁法兰12与传动轴13，传递扭矩；实现转子部分与传动轴13同步转动；所述转子部分采用毂式转子齿2结构，当电涡流缓速器工作时，线圈8通入电流，在左定子1、右定子3、转子齿2以及定子部分与转子部分之间的气隙形成闭合磁路24，转子齿2随轴转动切割磁感线，产生电涡流，形成的感应磁场与原磁场作用，阻碍转子齿2的运动，产生制动扭矩，通过转子支架11传递到轴上，起到非接触制动的作用。

右定子3内圈设有沉头孔301，与左定子1内圈之间通过内嵌螺钉连接，并且在接触面部位安装O型圈10密封；左定子1外圈设有左止口101，左定子1侧面设有位置相对的进水口102和出水口104，其中进水口102位于扇形空腔103上，右定子3内腔上设有进水空腔303，右定子3外圈设有右止口302，左止口101和右止口302嵌套后，扇形空腔103和进水空腔303位置卡合，定子部分内部空间密封处理形成空腔，左定子1和右定子3接触面的外圈通过隔磁焊板14密封，同时也保护了磁路不漏磁；冷却液通过进水口102处的扇形空腔103，先流入对侧右定子3的环形循环水道中，再通过线圈组件内外圈预留的空间流入左定子1的环形水道，定子空腔形成一个完整的流道循环，当电涡流缓速器制动时，空腔内的冷却液通过液力循环带走定子上产生的多余热量。简化了定子结构，流道结构以及磁路。对定子采用水冷的方式也有效的提升了电涡流缓速器的安全系数与维修周期。

隔磁焊板14的材料为不导磁材料。

左定子1与右定子3为导磁导电材料；定子部分整体与机架固定。

转子支架11连接部位有加强筋111保证强度，转子支架11外通过隔尘网4来预防砂尘碎石进入气隙部位，隔尘网4与转子支架11也通过螺钉固定。

转子支架11与右定子3之间有5mm的预留空间，防止干涉，转子支架11采用隔磁材料制作，防止漏磁，对气隙磁密强度造成影响，缩短轴向尺寸。

一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器的工作原理为：

在线圈第一焊板6上留出线圈外圈出线口15和线圈内圈出线口16，安装时，将线圈部分从侧面推入左定子1上，直至线圈第一焊板6抵住左定子1上的止口，左定子1的侧面有与线圈外圈出线口15和线圈内圈出线口16对齐的出线口，出线口部分防水处理密封。然后将线圈部分安装在右定子3上，将转子支架11分别与左定子、转子齿2和右定子3固定连接，再将转子支架11与隔磁法兰12之间通过螺钉连接，转子支架11外部安装隔尘网4。

缓速器工作时，外转子2、转子支架11、隔磁法兰12随传动轴13同步转动，通过控制系统向线圈8中通入电流，在左定子1、右定子3、转子齿2以及定子部分与转子部分之间的气隙形成闭合磁路24，左定子1侧面进水口102通入冷却液，冷却液通过进水口102处的扇形空腔103，在扇形水道一号水道密封板18、二号水道密封板19的阻隔下，通过进水路线25所示方向进入一号循环水道17，然后通过线圈侧焊板上下预留的左右流到上空隙22、左右流到下间隙23进入二号循环水道20，并在一号循环水道17、二号循环水道20内完成热交换，最后沿着出水线路26所示方向排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：包括定子部分、转子部分和线圈部分，所述定子部分包括左定子、右定子和隔磁焊板，左定子与右定子固定连接，且连接处外部安装隔磁焊板进行密封，左定子的外侧设有进出水口，左定子与右定子的内部空间密封连接形成空腔结构，空腔为一个完整的循环流道，空腔内分布水道；所述线圈部分通过左定子和右定子固定在空腔内，且侧面出线，出线口防水密封，线圈部分包括线圈及其外部的防水机构，线圈部分将整体空腔内部分隔成两个循环流道；所述转子部分包括转子齿和转子支架，转子齿一侧固定安装转子支架，转子支架相对左定子同轴旋转，转子支架与右定子之间设有空隙，转子齿内部套接左定子和右定子，转子齿内圈与左定子、右定子外圈之间均设有空隙，转子支架通过连接件连接至传动轴。

2.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：所述防水机构包括线圈外圈焊板、线圈第一焊板、线圈第二焊板和线圈内圈焊板，线圈外部通过线圈外圈焊板、线圈第一焊板、线圈第二焊板和线圈内圈焊板焊接形成防水层，线圈第一焊板上设有线圈外圈出线口和线圈内圈出线口，线圈外圈出线口和线圈内圈出线口均做防水密封处理，所述线圈内圈焊板内侧焊接一号水道密封板，所述线圈第一焊板外侧焊接二号水道密封板，所述一号水道密封板、所述二号水道密封板将整体空腔内部分隔成一号循环水道、二号循环水道，线圈第一焊板和线圈第二焊板的结构完全相同，均为边缘处带锯齿状结构的圆环结构，内边缘的锯齿与左定子之间连接形成流道下间隙，外边缘的锯齿与右定子之间连接形成流道上间隙。

3.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：所述防水机构为漆包线。

4.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：右定子内圈设有沉头孔，与左定子内圈之间通过内嵌固定连接，并且在接触面部位密封，左定子外圈设有左止口，内部设有扇形空腔，左定子侧面设有位置相对的进水口和出水口，其中进水口位于扇形空腔上，右定子内腔上设有进水空腔，定子部分内部空间密封处理形成空腔，左定子和右定子接触面的外圈通过隔磁焊板密封。

5.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：转子齿为圆环结构，内圈带齿。

6.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：转子支架的材质为隔磁材料。

7.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：转子支架为盘型零件，转子支架连接部位设有加强筋。

8.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：转子支架外部安装隔尘网。

9.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：隔磁焊板的材料为不导磁材料。

10.根据权利要求1所述的一种定子和线圈一体式液冷电涡流缓速器，其特征在于：左定子、右定子与转子齿的材质均为导磁导电材料。