一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器的制造方法
【專利摘要】一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器。屬于非接觸式汽車制動領(lǐng)域。電渦流緩速器最大的特點是非接觸式制動，反應快，低速制動效果好，改善了汽車制動性能，避免了傳統(tǒng)制動中因摩擦而引起的制動片和輪胎的快速消耗，消除制動噪聲，避免了環(huán)境污染，大大提高了車輛的行駛安全、舒適性和經(jīng)濟性，減少駕駛員的疲勞、提高工作效率、減少急剎車、使得駕駛更順暢。本發(fā)明作為一種汽車輔助制動裝置，創(chuàng)新性的采用盤式轉(zhuǎn)子，雙定子雙線圈結(jié)構(gòu)，線圈中置設(shè)計，定子與水道合理集成的結(jié)構(gòu)，有效減少了電磁緩速器的軸向尺寸，優(yōu)化了散熱系統(tǒng)，抑制了電磁緩速器熱衰退現(xiàn)象，大幅度提升了整體的制動力矩，改善了制動效果。
【專利說明】
一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器。屬于非接觸式汽車制動領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]緩速器是一種行車制動的安全輔助裝置，它將制動力作用到車輛傳動部件上，起到消耗有害能量，降低車輛行駛速度的作用。電渦流緩速器的基本原理是:金屬平面或弧面在做切割磁感線運動時，氣隙磁密隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生周期性變化，在定子表面及一定深度范圍內(nèi)將產(chǎn)生渦流電勢，并產(chǎn)生渦流，該渦流所形成的磁場又與氣隙磁場相互作用，就產(chǎn)生了制動轉(zhuǎn)矩。車輛的動能通過磁場這一介質(zhì)轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，進而起到非接觸減速制動作用。隨著車輛駕駛安全性，舒適性和節(jié)能環(huán)保性要求的不斷提高，車輛對緩速器有了一定的需求。電渦流緩速器最大的特點是非接觸式制動，反應快，低速制動效果好，改善了汽車制動性能，避免了傳統(tǒng)制動中因摩擦而引起的制動片和輪胎的快速消耗，消除制動噪聲，避免了環(huán)境污染，大大提高了車輛的行駛安全、舒適性和經(jīng)濟性，減少駕駛員的疲勞、提高工作效率、減少急剎車、使得駕駛更順暢。
[0003]現(xiàn)有的電渦流緩速器結(jié)構(gòu)基本都采用風冷結(jié)構(gòu)，散熱困難，熱衰退嚴重。現(xiàn)有電磁液冷緩速器軸向尺寸偏大，當軸向安裝尺寸有要求時，較小的軸向尺寸成為制約電磁緩速器性能的瓶頸，大幅度降低了電磁緩速器的制動力矩。而雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器，性能參數(shù)與徑向尺寸密切相關(guān)，可以有效減小軸向尺寸，高效利用緩速器的整體空間，使電磁液冷緩速器在同樣的體積下?lián)碛懈叩闹苿恿亍Ｅc電渦流測功機相比，雙定子雙線圈電磁液冷緩速器中雙線圈組中置的設(shè)計使得定子渦流產(chǎn)生部位整體外移，另外總體上增加了有效齒長，從而大幅度提高了緩速器整體的制動力矩，使得緩速器有限的空間結(jié)構(gòu)得到更加充分的利用。同時雙定子雙線圈電磁液冷緩速器結(jié)構(gòu)簡單，安裝更換簡便，靈活性更強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是突破已有緩速器結(jié)構(gòu)的不足，發(fā)展特種緩速器，創(chuàng)新性的采用雙定子雙線圈組的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供了一種軸向尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡便，熱衰退小，相同性能下體積小的雙定子雙線圈電磁液冷緩速器。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案如下:
[0006]—種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器，其特征在于:該緩速器包括定子部分，轉(zhuǎn)子，勵磁線圈組以及控制系統(tǒng);所述定子部分包括左側(cè)定子、右側(cè)定子，以及中間連接件;所述勵磁線圈組包括左側(cè)線圈、右側(cè)線圈；左側(cè)線圈、右側(cè)線圈位于到定子中間，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩圈分布齒形槽結(jié)構(gòu);其中中間連接件為不導磁材料，左側(cè)定子與右側(cè)定子、轉(zhuǎn)子為導磁材料加工而成；左側(cè)定子與右側(cè)定子分別螺栓連接于車輛機架上或靜止部件上，處于靜止狀態(tài)，同時使用螺栓與連接件連接，保持左側(cè)定子、右側(cè)定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.5毫米到I毫米；傳動軸通過花鍵與轉(zhuǎn)子上的花鍵相配，傳遞動力，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn);勵磁線圈組集中繞制，并分別固定在兩側(cè)定子上，線圈相對定子靜止，在定子無水道的實體處開孔引出導線，與緩速器外部的控制系統(tǒng)相連;所述控制系統(tǒng)通過導線與所述勵磁線圈組相連接，控制通斷電，控制系統(tǒng)也能夠改變勵磁線圈組電流的大?。豢刂葡到y(tǒng)給兩側(cè)勵磁線圈組通入同向直流電時，產(chǎn)生磁場，左側(cè)定子、右側(cè)定子與轉(zhuǎn)子的齒形部分以及定子部分與轉(zhuǎn)子之間的左側(cè)與右側(cè)氣隙組成閉合磁路。
[0007]所述轉(zhuǎn)子部分與傳動軸相連，同步轉(zhuǎn)動，同時形成磁路，轉(zhuǎn)子盤式結(jié)構(gòu)，通過線圈上下兩部分的齒形結(jié)構(gòu)做切割磁感線的運動，使相應的定子面表層產(chǎn)生交變磁場。
[0008]所述定子部分安裝于車輛傳動部分的機架上，用于安裝線圈，形成磁路，產(chǎn)生渦流，感應磁場，通過感應磁場與原磁場的相互作用，產(chǎn)生制動力矩，并同時用作集成散熱水道。兩側(cè)定子通過中間連接件螺栓相連，控制兩側(cè)定子與中間轉(zhuǎn)子之間的相對間隙。
[0009]所述兩組勵磁線圈集中繞制，分別固定于兩側(cè)定子上并通過定子上的引線孔引出，與控制模塊相連，工作時通入同向電流，產(chǎn)生磁場，在定子和轉(zhuǎn)子上形成閉合磁路。
[0010]所述控制模塊通過導線與所述線圈相連接，控制通斷電，控制模塊可以改變線圈電流的大小，以達到控制制動力矩的目的。
[0011]該緩速器兩側(cè)定子與中間轉(zhuǎn)子部分使用導磁材料;定子中間的連接件采用非導磁材料，優(yōu)化磁路，減少漏磁。定子與轉(zhuǎn)子之間的兩側(cè)氣隙保持0.5毫米到I毫米。線圈組通電后，形成磁場，在兩側(cè)定子、轉(zhuǎn)子和中間氣隙形成封閉磁路。
[0012]本發(fā)明采用兩側(cè)定子以及雙線圈組的設(shè)計，平衡單側(cè)定子與轉(zhuǎn)子之間的軸向吸引力。同時兩側(cè)定子外圓處用連接件連接，保持兩側(cè)定子之間的軸向距離。
[0013]水道的設(shè)計能夠把定子上電渦流產(chǎn)生的熱量及時傳導到液體中，通過對流傳熱將熱量帶出緩速器，抑制電磁緩速器熱衰退現(xiàn)象，持久保持緩速器優(yōu)異高效的制動性能。將水路與定子集成到一起，減輕了整體重量，直接接觸熱源，降溫效果顯著。
[0014]本發(fā)明雙定子雙線圈電磁液冷緩速器的工作原理如下:
[0015]工作時，通過控制模塊向兩組線圈通同向電，由于線圈集中且直接繞制在定子上，即會形成環(huán)形磁路，且磁路是一個整體。磁力線在定子上會分開，經(jīng)過氣隙到達轉(zhuǎn)子上；隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子相對兩側(cè)定子切割磁感線，在定子上產(chǎn)生渦流，渦流激發(fā)感應磁場，與原磁場相互作用，產(chǎn)生制動力矩，該制動力矩通過轉(zhuǎn)子連接部分作用于車輛傳動軸上，即起到非接觸制動的作用。定子表面的電渦流轉(zhuǎn)化為熱能，在定子上發(fā)生熱傳導，經(jīng)過水道時，在液固接觸面上熱傳導到液體中，再通過液體對流，將熱量帶出緩速器。轉(zhuǎn)子上的磁場基本不產(chǎn)生變化，不產(chǎn)生電渦流，即使得轉(zhuǎn)子不發(fā)熱?？刂颇K可以改變線圈中電流的大小，可以實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。若緩速器不需要制動時，控制模塊對線圈停止供電，這時不產(chǎn)生磁場，從原理上不產(chǎn)生制動力矩。
[0016]與現(xiàn)有電磁緩速器相比，本發(fā)明優(yōu)點如下。
[0017]本發(fā)明作為一種汽車輔助制動裝置，創(chuàng)新性的采用盤式轉(zhuǎn)子，雙定子雙線圈結(jié)構(gòu)，線圈中置設(shè)計，定子與水道合理集成的結(jié)構(gòu)，有效減少了電磁緩速器的軸向尺寸，優(yōu)化了散熱系統(tǒng)，抑制了電磁緩速器熱衰退現(xiàn)象，大幅度提升了整體的制動力矩。
[0018]盤式轉(zhuǎn)子與雙定子結(jié)構(gòu)的設(shè)計減少了軸向尺寸，使得緩速器可以安裝在軸向更小的空間里。將電渦流測功機中的線圈頂置優(yōu)化為兩組線圈中置設(shè)計，充分利用定子徑向尺寸，在相同體積并保證穩(wěn)定磁路下，將電渦流發(fā)生部分整體外移，增大了制動力臂，從而提升了制動效果。從緩速器基本的發(fā)熱原理出發(fā)，進行液冷系統(tǒng)的合理設(shè)計，即減輕了緩速器整體質(zhì)量，又最大程度上為緩速器散熱。優(yōu)化后的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少了磁損失，減輕了整體重量，最大化的提高了制動力矩。這些優(yōu)點使得雙定子雙線圈電磁液冷緩速器這一創(chuàng)新發(fā)明在緩速器中占有一席之地。
[0019]在結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)有與之最相似的產(chǎn)品(電渦流測功機)相比，本發(fā)明優(yōu)點如下。
[0020]本發(fā)明將電渦流測功機中位于最外圈的線圈分成兩組線圈，下移到定子中間部位。這種雙線圈中置的結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子上齒形槽結(jié)構(gòu)分布所在的轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩圈尺寸增大，這相當于增大了電渦流制動力矩的作用半徑，最終大幅度提高了制動力矩，改善了制動效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩圈齒形槽結(jié)構(gòu)、分布示意圖。
[0023]圖1中:I控制系統(tǒng)，2右側(cè)定子，3定子連接件，4左側(cè)定子，5右側(cè)線圈，6左側(cè)線圈，7磁路，8轉(zhuǎn)子，9右側(cè)擋圈，10左側(cè)擋圈，11傳動軸。
[0024]圖3轉(zhuǎn)子立體示意圖。
[0025]圖4某一側(cè)定子立體示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進一步描述。
[0027]如圖1所示，雙定子雙線圈電磁液冷緩速器原理示意圖，該緩速器包括定子部分，轉(zhuǎn)子部分，勵磁線圈組，控制系統(tǒng)I。所述定子部分包括左側(cè)定子與右側(cè)定子，以及中間連接件;勵磁線圈組包括左側(cè)線圈6與右側(cè)線圈5。盤式轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩圈部分挖齒形槽，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時使定子上產(chǎn)生交變磁場，其結(jié)構(gòu)如附圖2所示。其中連接件3為不導磁材料，左側(cè)定子4與右側(cè)定子2、轉(zhuǎn)子8為導磁材料加工而成。
[0028]左側(cè)定子與右側(cè)定子分別螺栓連接于車輛機架上或靜止部件上，處于靜止狀態(tài)，同時使用螺栓與3連接件連接，保證定子部分與轉(zhuǎn)子部分之間的間隙為0.5毫米到I毫米，如圖1所示。傳動軸11通過花鍵與轉(zhuǎn)子8上的花鍵相配，傳遞動力，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過軸用擋圈或軸肩、套筒等方式解決轉(zhuǎn)子的軸向躥動問題。勵磁線圈組集中繞制，并分別固定在兩側(cè)定子上，線圈相對定子靜止，在定子無水道的實體處開孔引出導線，與緩速器外部的控制系統(tǒng)I相連。當緩速器工作時，控制系統(tǒng)I給勵磁線圈組通入同向直流電時，產(chǎn)生磁場，左側(cè)定子與右側(cè)定子與中間轉(zhuǎn)子8以及定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙組成閉合磁路7。左側(cè)定子與右側(cè)定子與轉(zhuǎn)子8之間的氣隙磁密呈周期性變化，當傳動軸11轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)，左側(cè)定子與右側(cè)定子在靠近轉(zhuǎn)子8部分的磁場將產(chǎn)生周期性變化，使得定子部分產(chǎn)生電渦流，電渦流相當于通電線圈，產(chǎn)生感應磁場，與原磁場相互作用，產(chǎn)生制動力矩，阻礙傳動軸的旋轉(zhuǎn)，吸收有害能量，并把這部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，通過熱傳導、對流傳熱、熱輻射被緩速器消耗掉。當不需要緩速器工作時，控制系統(tǒng)切斷對勵磁線圈組的供電，緩速器不工作，基本不消耗能量。
【主權(quán)項】
1.一種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器，其特征在于:該緩速器包括定子部分，轉(zhuǎn)子，勵磁線圈組以及控制系統(tǒng)；所述定子部分包括左側(cè)定子(4)、右側(cè)定子(2)，以及中間連接件(3);所述勵磁線圈組包括左側(cè)線圈、右側(cè)線圈；左側(cè)線圈、右側(cè)線圈位于到定子中間，所述轉(zhuǎn)子(8)內(nèi)外兩圈分布齒形槽結(jié)構(gòu);其中中間連接件為不導磁材料，左側(cè)定子與右側(cè)定子、轉(zhuǎn)子為導磁材料加工而成；左側(cè)定子與右側(cè)定子分別螺栓連接于車輛機架上或靜止部件上，處于靜止狀態(tài)，同時使用螺栓與連接件連接，保持左側(cè)定子、右側(cè)定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.5毫米到I毫米;傳動軸通過花鍵與轉(zhuǎn)子上的花鍵相配，傳遞動力，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn);勵磁線圈組集中繞制，并分別固定在兩側(cè)定子上，線圈相對定子靜止，在定子無水道的實體處開孔引出導線，與緩速器外部的控制系統(tǒng)相連;所述控制系統(tǒng)通過導線與所述勵磁線圈組相連接，控制通斷電，控制系統(tǒng)也能夠改變勵磁線圈組電流的大小;控制系統(tǒng)給兩側(cè)勵磁線圈組通入同向直流電時，產(chǎn)生磁場，左側(cè)定子、右側(cè)定子與轉(zhuǎn)子的齒形部分以及定子部分與轉(zhuǎn)子之間的左側(cè)與右側(cè)氣隙組成閉合磁路。
【文檔編號】H02K16/04GK105846623SQ201610320415
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月15日
【發(fā)明人】李德勝, 田金山, 謝謀, 葉樂志
【申請人】北京工業(yè)大學