CN207339605U - 一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器 - Google Patents
一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器 Download PDFInfo
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Abstract
一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,包括定子部分、转子部分、线圈部分、齿轮增速机构、控制模块,其中,所述定子部分包括:定子(5)、分别设置在定子(5)两侧的左桥壳(4)和右桥壳(3)、设置在定子(5)上部的水口(2),所述转子部分包括:均位于定子(5)内部的转子、转子支架(10)和转子轴,所述齿轮增速机构分为左、右两半部分,两半部分均包括:齿圈、齿轮和齿轮架(13),所述齿轮包括行星齿轮(11)和太阳轮(14)。该桥式缓速器保留了传统的刹车功能和左右车轮差动工作外,通过电流控制制动力矩或档位,缓速器工作时产生的热量通过定子内的水路带出散掉,热衰退小,还具有缓速器尺寸小,重量较轻的优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车辅助制动技术领域,尤其涉及一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器。
背景技术
拖挂车系统包括装有动力装置的牵引拖车和无驱动能力的挂车组合而成。在我国载货运输车辆中拖挂车的数量巨大,但是挂车的缓速制动问题一直是个很大的难题,随着汽车安全性要求的不断提高,拖挂车的缓速制动问题急需解决。
电涡流缓速器是一种行车制动的安全辅助装置,其工作时转子随旋转轴转动,气隙磁通密度随转子的旋转而发生周期性变化,因此在定子表面及一定深度范围内产生涡流,涡流磁场与气隙磁场相互作用产生制动力矩,车量的动能因此而转换为热能消耗掉,进而达到减速制动的作用。但是缓速器安装位置受一定限制,制动力矩受转速的影响,在挂车部位车轮转速较低影响缓速器的制动性能;当安装在牵引拖车上时,在制动时挂车部位惯性较大,容易发生蛇形、倾覆、回转折合、甩尾等失稳现象。
目前,关于挂车制动和辅助制动方面已经存在一些相关技术;专利《牵引车及挂车辅助制动装置》(专利号:CN200520032535.3)采用汽车后桥代替现有挂车的一根后桥与电涡流缓速器有机相组合,电涡流缓速器定子装在汽车驱动轴的后桥包或挂车大梁上,转子装在驱动轴变速器主动轴的法兰盘上,这种驱动桥需具备差速装置,但重量大,成本高。而专利《一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置》(专利号:CN201310035522.0)和《一种轮毂式电磁液冷缓速器》(专利号:201310517572.2)中,分别采用液力缓速器和轮毂式电磁液冷缓速器进行缓速制动,缓速器与轮边减速器做成一体安装在轮毂部位,但是受轮毂部位尺寸限制,轮边减速器增速比较小,从而缓速器转子转速较低,影响制动性能。而在另一方案中将液力缓速器安装在挂车非驱动桥中间,采用轮边减速器增速后,再在转子叶轮旁增加定轴轮系增速1.8倍,此方案结构复杂,对车桥改动较大。
为解决上述这些问题,本发明将传统动力桥的差速包去掉,将两个液电缓速器置于车桥中间,并在它们旁边设计了大减速比的增速机构,通过半轴与左右车轮相连,使缓速器的转子以比较高的速度转动。该桥式缓速器保留了传统的刹车功能和左右车轮差动工作外,通过电流控制制动力矩或档位,缓速器工作时产生的热量通过定子内的水路带出散掉,热衰退小,还具有缓速器尺寸小,重量较轻的优点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,通过大传动比的行星齿轮增速器,提高转子转速,满足制动力矩要求,两侧转子运转独立、磁路共用,实现对拖挂车的缓速制动、差速过弯。
为实现上述目的,本发明提供一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,包括定子部分、转子部分、线圈部分、齿轮增速机构、控制模块,其中,
所述定子部分包括:定子(5)、分别设置在定子(5)两侧的左桥壳(4)和右桥壳(3)、设置在定子(5)上部的水口(2)、分别设置在所述定子(5)与左桥壳(4)和定子(5)与右桥壳(3)之间的密封板(15)。
所述转子部分包括:均位于定子(5)内部的转子、转子支架(10)和转子轴,所述转子包括左转子(8)和右转子(9),所述转子支架(10)包括左转子支架和右转子支架,所述转子轴包括左转子轴和右转子轴,所述左转子(8)和右转子(9)与所述左转子支架和右转子支架以及左转子轴和右转子轴分别对应,所述转子支架(10)套设于所述转子轴,所述转子轴可旋转地固定在所述密封板(15)上。
所述线圈部分包括:左线圈(7)和右线圈(6),所述左线圈(7)位于所述定子(5)与所述左转子(8)组成的气隙之间,所述右线圈(6)位于所述定子(5)与所述右转子(9)组成的气隙之间,所述左线圈(7)与右线圈(6)均固定于所述定子(5)上并通过所述定子(5)上的引线孔(18)引出,与所述控制模块相连。
所述齿轮增速机构分为左、右两半部分,两半部分均包括:齿圈、齿轮和齿轮架(13),所述齿轮包括行星齿轮(11)和太阳轮(14),所述齿圈与行星齿轮(11)相啮合,所述行星齿轮(11)通过行星齿轮轴(12)设置在所述齿轮架(13)上,左、右两半部分的所述齿轮架(13)分别可旋转地固定在所述左桥壳(4)、右桥壳(3)上,所述太阳轮(14)套设于太阳轮轴,所述太阳轮轴可旋转地固定于所述齿轮架(13)。
所述左桥壳(4)和右桥壳(3)均设有中心孔,所述所述齿轮架(13)穿过所述中心孔与轮毂(16)轴连接。
进一步的,所述定子(5)与所述左转子(8)之间的气隙、所述定子(5)与所述右转子(9)之间的气隙均为0.5~1毫米。
进一步的,所述左转子(8)和右转子(9)为对称布置的内嵌式齿形转子结构。
进一步的,所述齿轮增速机构左半部分的齿圈设置在所述左桥壳(4)内壁上并与所述左桥壳(4)为一体,所述齿轮增速机构右半部分的齿圈设置在所述右桥壳(3)内壁上并与所述右桥壳(4)为一体,齿轮增速机构的左、右两半部分均通过两侧的密封板(15)与左桥壳(4)/右桥壳(3)密封形成润滑油腔。
进一步的,所述转子轴与所述太阳轮轴为一体。
进一步的,所述太阳轮(14)与所述太阳轮轴为一体。
进一步的,所述定子(5)内部设有流动散热液的水道,所述水道与水口(2)相连通。
本发明提供一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器工作原理如下,
车辆在下坡时,挂车的惯性驱使车轮加速转动,车轮的动力通过半轴,经由齿轮增速机构增速,由太阳轮轴输出端与转子盘连接,将增速之后的动力传输到转子上,左转子8和右转子9相互独立可差速运转;当缓速器开始工作时,通过控制模块向左线圈7和右线圈6通电,左线圈7和右线圈6采用相同的绕制方法并直接绕制在定子4上,左线圈7和右线圈6通同向电,会形成环形磁路,且磁路是一个整体。磁力线在定子4上会分开,经过气隙到达转子上,内嵌式的左转子8和右转子9转动时上下齿面切割磁感线,在定子4上产生涡流,涡流感应出磁场,与原来磁场相互作用,产生制动力矩对挂车的转动半轴进行非接触的缓速制动。制动过程中动能转化为热能,产生的电涡流在定子表面发热,热量通过热传导传递到定子4内腔水道中的液体上,由水泵带至散热水箱中散掉,冷却后再循环,左转子8和右转子9上的磁场基本不发生变化,不产生电涡流,使得两转子不发热;通过对电流大小的调节实现对制动力矩的调节,当不通入电流时,理论上不产生制动力矩。
与现有用于拖挂车辅助制动技术相比,本发明突出特点如下。
本发明的缓速器作为一种汽车辅助制动装置,主要应用于挂车的制动,直接安装在挂车后桥上,对挂车进行缓速制动,创新性的采用行星齿轮减速器在转子一旁布置,使得缓速器在很小的尺寸下即可达到大的制动力矩,减轻整体质量。缓速器采用双转子分离式且共用一个定子的结构,使得内嵌式转子运转独立、磁路共用,取消了挂车过弯时所必须的差速机构,优化了缓速器的磁路,减小了重量和成本。相比于通过轮边增速机构来增速的辅助制动装置,本发明齿轮增速机构尺寸可以更大,可实现大的传动比并减小缓速器的半径尺寸;与液力缓速器自带增速机构相比,本发明不存在介质泄露和污染,结构简单;与采用驱动桥代替非驱动桥相比,本发明减少了差速机构,减轻了重量和成本。
附图说明
图1为本发明的辅助制动车桥主视图。
图2为本发明的部分磁路结构示意图。
图3为本发明的内嵌式转子结构示意图。
图4为本发明的定子结构示意图
图5为本发明的缓速器结构原理图。
图1中:1控制系统,2水口,3右桥壳,4左桥壳,5定子,6右线圈,7左线圈,8左转子,9右转子,10转子支架,11行星齿轮,12行星齿轮轴,13行星架,14太阳轮,15密封板,16轮毂,17磁路,18引线孔。
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明白,以下结合附图,对本发明进一步详细说明,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,为本发明提供一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,包括定子部分、转子部分、线圈部分、齿轮增速机构、控制模块,其中,
所述定子部分包括:定子5、分别设置在定子5两侧的左桥壳4和右桥壳3、设置在定子5上部的水口2、分别设置在所述定子5与左桥壳4和定子5与右桥壳3之间的密封板15。
所述转子部分包括:均位于定子5内部的转子、转子支架10和转子轴,所述转子包括左转子8和右转子9,左转子8和右转子9为对称布置的内嵌式齿形转子结构。所述转子支架10包括左转子支架和右转子支架,所述转子轴包括左转子轴和右转子轴,所述左转子8和右转子9与所述左转子支架和右转子支架以及左转子轴和右转子轴分别对应,所述转子支架10套设于所述转子轴,所述转子轴可旋转地固定在所述密封板15上。
所述线圈部分包括:左线圈7和右线圈6,所述左线圈7位于所述定子5与所述左转子8组成的气隙之间,所述右线圈6位于所述定子5与所述右转子9组成的气隙之间,定子5与左转子8之间的气隙、定子5与右转子9之间的气隙均为0.5~1毫米。所述左线圈7与右线圈6均固定于所述定子5上并通过所述定子5上的引线孔18引出,与所述控制模块相连。
所述齿轮增速机构分为左、右两半部分,两半部分均包括:齿圈、齿轮和齿轮架13,所述齿轮包括行星齿轮11和太阳轮14,所述齿圈与行星齿轮11相啮合,所述行星齿轮11通过行星齿轮轴12设置在所述齿轮架13上,左、右两半部分的所述齿轮架13分别可旋转地固定在所述左桥壳4、右桥壳3上,所述太阳轮14套设于太阳轮轴,且太阳轮14与太阳轮轴为一体,转子轴与太阳轮轴为一体。太阳轮轴可旋转地固定于所述齿轮架13。齿轮增速机构左半部分的齿圈设置在左桥壳4内壁上并与所述左桥壳4为一体,所述齿轮增速机构右半部分的齿圈设置在所述右桥壳3内壁上并与所述右桥壳4为一体,齿轮增速机构的左、右两半部分均通过两侧的密封板15与左桥壳4/右桥壳3密封形成润滑油腔。
左桥壳4和右桥壳3均设有中心孔,所述所述齿轮架13穿过所述中心孔与轮毂16轴连接。
定子5内部设有流动散热液的水道,水道与水口2相连通。
如图2所示,缓速器部分采用单定子双转子设计,两个线圈通相同大小同向电以后,缓速器开始工作,在定子5、空气隙、转子上形成一个环形的闭合磁路,特有的结构优化了缓速器的磁路,左,右转子8,9运转独立、磁路共用,转子上下齿面切割磁力线,在定子5上产生涡流,涡流感应出磁场与原来磁场相互作用,产生制动力矩对挂车进行非接触的缓速制动。制动过程中机械能转化为热能,热量通过热传导传递到定子内腔水道中的液体上,由水泵带到散热水箱中散掉,冷却后在循环,保证缓速器外壁温度在安全范围。转子上磁场基本不发生变化,不产生电涡流,使得转子不发热;通过改变电流大小对制动力矩进行调节,当不通入电时,理论上不产生制动力矩。
如图3所示,内嵌式齿形转子具有转动惯量小的特点,双转子分体式设计实现差速功能。
如图4所示,为该发明定子4的结构示意图,定子4的特有结构使得两侧转子共用一个大磁路,并且定子4内部具有承载冷却液的水道,液体循环持续冷却定子4,保持定子4温度在安全范围内。
如图5所示,当拖挂车在下坡时,车辆巨大惯性会驱使挂车车轮加速转动,车轮转动带动齿轮增速机构的行星齿轮轴12转动,动力经由齿轮增速机构增速,由太阳轮轴高速输出端传到左转子8和右转子9上,左转子8和右转子9独立运转可差速,左线圈7和右线圈6通电以后,建立磁路,缓速器开始工作,产生制动力矩,将机械能转化为热能,热量由定子5内水道中的水带走,通过水泵带至散热水箱散掉,冷却后再循环,由此对挂车进行缓速制动。
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 (7)
1.一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于:包括定子部分、转子部分、线圈部分、齿轮增速机构、控制模块,其中,
所述定子部分包括:定子(5)、分别设置在定子(5)两侧的左桥壳(4)和右桥壳(3)、设置在定子(5)上部的水口(2)、分别设置在所述定子(5)与左桥壳(4)和定子(5)与右桥壳(3)之间的密封板(15);
所述转子部分包括:均位于定子(5)内部的转子、转子支架(10)和转子轴,所述转子包括左转子(8)和右转子(9),所述转子支架(10)包括左转子支架和右转子支架,所述转子轴包括左转子轴和右转子轴,所述左转子(8)和右转子(9)与所述左转子支架和右转子支架以及左转子轴和右转子轴分别对应,所述转子支架(10)套设于所述转子轴,所述转子轴可旋转地固定在所述密封板(15)上;
所述线圈部分包括:左线圈(7)和右线圈(6),所述左线圈(7)位于所述定子(5)与所述左转子(8)组成的气隙之间,所述右线圈(6)位于所述定子(5)与所述右转子(9)组成的气隙之间,所述左线圈(7)与右线圈(6)均固定于所述定子(5)上并通过所述定子(5)上的引线孔(18)引出,与所述控制模块相连;
所述齿轮增速机构分为左、右两半部分,两半部分均包括:齿圈、齿轮和齿轮架(13),所述齿轮包括行星齿轮(11)和太阳轮(14),所述齿圈与行星齿轮(11)相啮合,所述行星齿轮(11)通过行星齿轮轴(12)设置在所述齿轮架(13)上,左、右两半部分的所述齿轮架(13)分别可旋转地固定在所述左桥壳(4)、右桥壳(3)上,所述太阳轮(14)套设于太阳轮轴,所述太阳轮轴可旋转地固定于所述齿轮架(13);
所述左桥壳(4)和右桥壳(3)均设有中心孔,所述所述齿轮架(13)穿过所述中心孔与轮毂(16)轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于:所述定子(5)与所述左转子(8)之间的气隙、所述定子(5)与所述右转子(9)之间的气隙均为0.5~1毫米。
3.根据权利要求1所述的一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于,所述左转子(8)和右转子(9)为对称布置的内嵌式齿形转子结构。
4.根据权利要求1所述的一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于:所述齿轮增速机构左半部分的齿圈设置在所述左桥壳(4)内壁上并与所述左桥壳(4)为一体,所述齿轮增速机构右半部分的齿圈设置在所述右桥壳(3)内壁上并与所述右桥壳(4)为一体,齿轮增速机构的左、右两半部分均通过两侧的密封板(15)与左桥壳(4)/右桥壳(3)密封形成润滑油腔。
5.根据权利要求1所述的一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于:所述转子轴与所述太阳轮轴为一体。
6.根据权利要求1或5所述的一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于:所述太阳轮(14)与所述太阳轮轴为一体。
7.根据权利要求5所述的一种旁置增速器的桥式构造液电缓速器,其特征在于:所述定子(5)内部设有流动散热液的水道,所述水道与水口(2)相连通。
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CN110614923A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-27 | 青岛约克运输设备有限公司 | 一种带中置式液冷电涡流缓速器的挂车车轴 |
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