專利名稱：一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁緩速器，以永久磁鐵作為磁源，通過旋轉(zhuǎn)且非接觸的金屬弧面做切割磁感線運動產(chǎn)生渦流制動力矩，尤其涉及一種利用永久磁鐵作為渦流制動磁源的采用循環(huán)水冷卻的緩速器。
背景技術(shù)：
車用緩速器是一種汽車輔助制動裝置?，F(xiàn)有的緩速器大都采用的電渦流和液力緩速器，永磁緩速器克服已有液力和電渦流緩速器的缺點，采用非接觸的方式，將制動力矩作用在汽車傳動軸進行制動，從而使汽車減速。永磁緩速器通過自身的永久磁鐵形成磁場，起到緩速作用，因此幾乎無電力消耗。永磁緩速器的最大特點是:1，比起電渦流和液力緩速器，具有輕量化和小型化的特點。2，幾乎不消耗電能。3，連續(xù)工作時自身不會產(chǎn)生熱量，能夠提供穩(wěn)定與持久的制動力矩輸出。名稱為“永久磁鐵滑動式永磁液冷緩速器”的發(fā)明專利(專利號為ZL200910237634.8)所公開的永磁緩速器，轉(zhuǎn)子由若干永久磁鐵和磁鐵保持架組成，永久磁鐵均勻分布在磁鐵保持架上，磁鐵會隨傳動軸高速旋轉(zhuǎn)，且磁鐵保持架通過軸承與氣缸連接，以便磁鐵保持架能隨傳動軸旋轉(zhuǎn)的同時，可軸向滑動，但這樣的結(jié)構(gòu)永久磁鐵由于高速旋轉(zhuǎn)，其受到很大的離心力，磁鐵容易甩出且易碎裂，造成緩速器工作故障。同時這些結(jié)構(gòu)使得緩速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配性差，導(dǎo)致成本高，工作可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有永磁緩速器結(jié)構(gòu)的不足，提供一種轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在非接觸的定子中產(chǎn)生渦流制動力，對汽車車輛進行減速的輔助裝置。該裝置由以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，包括定子10、轉(zhuǎn)子凸極8、轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)7、底磁路6、底磁路隔磁環(huán)12、導(dǎo)磁塊4和永久磁鐵5。緩速器轉(zhuǎn)子由兩個轉(zhuǎn)子凸極8和一個轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)7組成，轉(zhuǎn)子凸極可為齒形轉(zhuǎn)盤(如圖3所示)，兩齒形轉(zhuǎn)盤中間連接有一個非導(dǎo)磁環(huán)，轉(zhuǎn)子凸極8通過轉(zhuǎn)子臂11與傳動軸I相連，與傳動軸I 一起運動；緩速器磁場由均勻分布在底磁路6內(nèi)的數(shù)塊永久磁鐵5提供；底磁路6沿周向均布有若干通孔(如圖3所示)，每一個通孔為一個氣缸，安裝有上進氣口 3和下進氣口13 ;底磁路6中間由一個底磁路隔磁環(huán)12隔開，防止出現(xiàn)短路情況。永久磁鐵5在底磁路6內(nèi)通過調(diào)節(jié)上進氣口 3和下進氣口 13的氣壓可以使永久磁鐵5在通孔內(nèi)沿著軸向滑動，當(dāng)永久磁鐵5運動到底磁路6左端時，永磁磁鐵5磁路自行封閉，如圖2所示，這樣可以通過控制永久磁鐵5的工作個數(shù)來實現(xiàn)制動力矩的調(diào)節(jié)。所述的定子10內(nèi)設(shè)有水道9，緩速器定子10上產(chǎn)生的熱量可以通過水道9帶走，實現(xiàn)循環(huán)工作。本發(fā) 明的的工作原理和過程是:需要制動力矩時，上進氣口 3可以推動永久磁鐵5向底磁路6中部移動，當(dāng)永久磁鐵5運動到底磁路6通孔中的臺階處，即會形成如圖1所示的環(huán)形磁路。轉(zhuǎn)子凸極8切割永久磁鐵5發(fā)出的磁力線，在定子10內(nèi)表面上產(chǎn)生渦流，并產(chǎn)生阻礙緩速器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的扭矩，同時產(chǎn)生大量熱。該轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)子臂11作用在傳動軸I上，從而降低傳動軸I的轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)永久磁鐵5的軸向位置，改變永久磁鐵5的工作個數(shù)改變力矩的輸出，即可實現(xiàn)力矩的調(diào)節(jié)。當(dāng)不需要制動時，調(diào)節(jié)上進氣口 3和下進氣口 13的氣壓可以使得永久磁鐵5向底磁路6的通孔的左端移動，當(dāng)永久磁鐵5在底磁路6的通孔左端時，永久磁鐵5自身形成回路，如圖2所示。這時轉(zhuǎn)子不受扭矩，從而解除對傳動軸的制動。本發(fā)明的主要優(yōu)點是:磁鐵只在底磁路內(nèi)部沿軸向運動，不做高速旋轉(zhuǎn)運動，安全性能高；通過磁頭的開閉可以實現(xiàn)分級制動；轉(zhuǎn)子質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動慣量小，可以將其放在變速箱前端使用，不會影響車輛換擋。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，包括轉(zhuǎn)子凸極8、轉(zhuǎn)子臂11、定子10、底磁路6和永久磁鐵5，緩速器轉(zhuǎn)子由兩個轉(zhuǎn)子凸極8和轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)7連接而成；所述的轉(zhuǎn)子臂11與傳動軸I通過鍵連接，轉(zhuǎn)子臂11與轉(zhuǎn)子凸極8通過螺釘連接在一起，所述的定子10套設(shè)在轉(zhuǎn)子凸極8的外圓周上，其定子10的內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子凸極8外圓保持有約Imm左右間隙，定子10內(nèi)有與汽車循環(huán)散熱器和水箱連接的冷卻水道8 ；所述永久磁鐵5沿周向均勻分布在底磁路6的通孔內(nèi)，并且圓柱形永久磁鐵5兩個端面上的導(dǎo)磁塊4通過螺栓連接在一起。永磁緩速器工作時，當(dāng)上進氣口 3通入高壓氣體，推動永久磁鐵5向底磁路6中部移動，移動到中間臺階處，這時會形成如圖1所示磁路，定子10切割永久磁鐵5發(fā)出的磁力線，在定子10內(nèi)表面會產(chǎn)生渦流，并且產(chǎn)生阻礙緩速器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的力矩，該制動力矩通過轉(zhuǎn)子臂11作用在傳動軸I上，從而對汽車產(chǎn)生制動力。通過調(diào)節(jié)下進氣口 13的氣壓，使得永久磁鐵5向底磁路6通孔左端滑動，當(dāng)運動到左端時，如圖2所示，永 久磁鐵5磁力線自行封閉，通過改變進入工作狀態(tài)的永久磁鐵5的個數(shù)，(即永久磁鐵5在底磁路6的通孔中間時為工作狀態(tài)(如圖1所示)，在底磁路6左端時磁力線自行封閉(如圖2)，為不工作狀態(tài))來實現(xiàn)緩速器制動力矩的分檔調(diào)節(jié)。
圖1是本發(fā)明的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器永久磁鐵工作狀態(tài)的主視圖。圖2是本發(fā)明的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器永久磁鐵不工作狀態(tài)的主視圖。圖3是本發(fā)明的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器的左視圖。圖中:1、傳動軸,2、左端蓋,3、上進氣口，4、導(dǎo)磁塊,5、永久磁鐵,6、底磁路,7、轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)，8、轉(zhuǎn)子凸極，9、水道，10、定子，11、轉(zhuǎn)子臂，12、底磁路隔磁環(huán)，13、下進氣口。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步對本發(fā)明的具體實施例進行說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例轉(zhuǎn)子臂11 一端通過鍵與傳動軸I相連，轉(zhuǎn)子臂11另一端通過螺釘與緩速器轉(zhuǎn)子(包括兩個轉(zhuǎn)子凸極8和轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)7)相連，共同組成旋轉(zhuǎn)部件；若干個永久磁鐵5均勻分布在底磁路6的通孔內(nèi)，永久磁鐵5可以在該通孔內(nèi)沿軸向移動，圓柱形永久磁鐵5和兩端導(dǎo)磁塊4通過螺栓進行連接，可以隨著永久磁鐵5在底磁路6的通孔內(nèi)沿軸向移動；上進氣口 3安裝在底磁路6的左圓端面上，下進氣口 13安裝在底磁路6內(nèi)圓端面下，通過控制上進氣口 3和下進氣口 13的氣壓來控制永久磁鐵5的相對位置；底磁路6的外圓與轉(zhuǎn)子凸極8內(nèi)圓之間保持約Imm間隙；緩速器轉(zhuǎn)子凸極8外圓與緩速器定子10內(nèi)壁之間也保持約Imm間隙。緩速器定子10開有水道9，置于緩速器最外側(cè)。當(dāng)緩速器工作時，上進氣口 3通入高壓氣體，推動永久磁鐵5向底磁路6的通孔中部移動，運動到臺階處，即可形成如圖1所示磁路，定子10切割永久磁鐵5發(fā)出的磁力線，在定子10內(nèi)產(chǎn)生渦流，并產(chǎn)生阻礙緩速器轉(zhuǎn)子(包括兩個轉(zhuǎn)子凸極8和轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)轉(zhuǎn)動7)的力矩，該制動力矩通過轉(zhuǎn)子臂11作用在傳動軸I上，從而產(chǎn)生制動力。通過調(diào)節(jié)永久磁鐵5的工作個數(shù)(即永久磁鐵5在底磁路6的通孔中間臺階處時為工作狀態(tài)，在底磁路6的通孔左端時，磁力線自行封閉，為不工作狀態(tài))來實現(xiàn)不同制動力矩的輸出。當(dāng)永久磁鐵5全部處在工作狀態(tài)時，可以產(chǎn)生最大的制動力矩，根據(jù)不同的要求，改變永久磁鐵5的工作個數(shù)，可以實現(xiàn)制動力矩的分級調(diào)節(jié)。當(dāng)不需要制動時，下進氣口 13通入高壓氣體，將永久磁鐵5全部移動到底磁路6通孔的左端，這樣永久磁鐵5的磁力線自行封閉，如圖2所示。定子10就不會做切割磁感 線運動，即不會產(chǎn)生制動力矩。
權(quán)利要求
1.一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，包括轉(zhuǎn)子臂(11)、緩速器轉(zhuǎn)子、底磁路(6)、底磁路隔磁環(huán)(12)、永久磁鐵(5)、上進氣口(3)、下進氣口(13)、定子(10)、水道(9);其特征在于:轉(zhuǎn)子臂(11)分別與與傳動軸(I)相連和緩速器轉(zhuǎn)子連接；緩速器轉(zhuǎn)子中間設(shè)有非導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)；底磁路(6)與左端蓋(2)連接，底磁路(6)外圓與緩速器轉(zhuǎn)子內(nèi)圓同心且相互間隔，底磁路(6)中部由一個底磁路隔磁環(huán)(12)隔開；永久磁鐵(5)可以在底磁路(6)的通孔內(nèi)沿軸向運動；上進氣口(3)安裝在底磁路(6)通孔的左圓端面處，下進氣口(13)安裝在底磁路(6)內(nèi)圓端面處；緩速器定子(10)內(nèi)圓與緩速器轉(zhuǎn)子外圓同心且相互間隔；定子(10)設(shè)有水道(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，其特征在于:底磁路(6)靜止不動，通過氣動使永久磁鐵(5 )可以在底磁路(6 )的通孔內(nèi)沿軸向移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，其特征在于:若干永久磁鐵(5)在底磁路(6)沿圓周方向均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，其特征在于:永久磁鐵(5)兩端固定有導(dǎo)磁塊(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，其特征在于:所述緩速器轉(zhuǎn)子是在兩個轉(zhuǎn)子凸極(8)中間固定一個轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)(7)，轉(zhuǎn)子凸極(8)內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子非導(dǎo)磁環(huán)(7)內(nèi)圓同心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，其特征在于，所述底磁路(6)外圓與緩速器轉(zhuǎn)子內(nèi)圓之間間隔約1mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，其特征在于，所述定子(10)內(nèi)圓與緩速器轉(zhuǎn)子外圓之間間隔約1mm。
全文摘要
一種多磁頭構(gòu)造的永磁液冷緩速器，涉及汽車用輔助制動系統(tǒng)。該緩速器包括轉(zhuǎn)子、定子、永久磁鐵、導(dǎo)磁塊、底磁路、上進氣口和下進氣口，數(shù)塊永久磁鐵沿圓周均勻分布在底磁路通孔內(nèi)，通過氣動控制永久磁鐵在定子內(nèi)沿軸向滑動，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子臂與傳動軸相連接，定子內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子外圓保持有約1mm間隙，轉(zhuǎn)子內(nèi)圓與底磁路外圓保持有約1mm間隙，定子內(nèi)還設(shè)有與汽車循環(huán)散熱水箱連接的冷卻水道。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高，通過調(diào)節(jié)永久磁鐵在底磁路的軸向相對位置及工作數(shù)量，從而改變輸出力矩實現(xiàn)永磁緩速器制動力矩分組調(diào)節(jié)；永久磁鐵在底磁路通孔內(nèi)軸向滑動，無旋轉(zhuǎn)運動，不受離心力，安全性高。
文檔編號H02K49/10GK103248196SQ20131015698
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者李德勝, 尹汪雷, 張凱, 張龍喜 申請人:北京工業(yè)大學(xué)