专利名称：磁流体刹车装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刹车装置，特别是一种磁流体 刹车装置。
背景技术：
现有的机动车刹车装置，刹车时是靠机动车制动盘与刹车片摩擦阻力来刹车的，刹车为硬性刹车，刹车噪声以及冲击力也较大，刹车片容易磨损，容易制造机动车连接件的松动，对机动车的质量有不利的影响，同时也不利于刹车的安全。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种机动车使用的磁流体刹车装置，利用控制器以及电磁线圈产生磁场来控制磁流体的形态以及屈服应力，利用磁流体形态以及屈服应力的变化来阻碍叶轮以及被制动轴转动来实施刹车，采用软性刹车，减少刹车的噪声以及惯性冲击力，防止刹车抱死；同时，磁流体刹车装置也可以用于其他机械设备转动轴的刹车。本发明所采用的技术方案是磁流体刹车装置包括有被制动轴、外壳、磁流体、电磁线圈以及控制器；被制动轴设有叶轮，叶轮固定于被制动轴上，叶轮的轴线与被制动轴的轴线相同，叶轮设有叶片，外壳设有密封的刹车型腔，磁流体设于刹车型腔内，刹车型腔内充满磁流体，叶轮位于磁流体的液体中内，电磁线圈安装于外壳上，外壳与固定架固定连接，控制器设有控制线与电磁线圈连接，外壳由固定壳与壳盖构成；使用时，控制器与刹车开关或者刹车控制电路连接。磁流体刹车装置利用控制器控制电磁线圈的磁场，利用磁场控制磁流体的屈服应力，利用控制磁流体的屈服应力来控制磁流体阻碍被制动轴转动，以达到软刹车的目的。磁流体刹车装置作为机动车刹车使用时，被制动轴为机动车的车轮轴，磁流体刹车装置作为设备的刹车使用时，被制动轴为设备的转轴。磁流体刹车装置的工作原理是行车时，被制动轴带动叶轮在刹车型腔内转动，叶轮的叶片带动磁流体于刹车型腔转动，由于磁流体未被磁化，磁流体的形态处于未被磁化的原始液态，磁流体对叶轮未产生刹车阻力；刹车时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器，控制器控制通过电磁线圈的电流，电磁线圈的磁场强度随通过电磁线圈的电流增加而增加，密封于外壳刹车型腔的磁流体被磁化，磁流体的屈服应力随电磁线圈磁场强度的增加而增加，外壳的定叶片对磁流体转动的产生阻碍力随磁流体的屈服应力的增加而增加，利用增加磁流体的屈服应力来阻碍叶轮转动，利用定叶片来阻碍磁流体跟随叶轮转动，利用增加磁流体的屈服应力来阻碍叶轮以及被制动轴转动，达到软刹车目的；当叶轮转动受到磁流体的阻力大于或等于被制动轴的转动力时，被制动轴被刹车；刹车解除时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器，控制器切断电磁线圈的电流，电磁线圈的磁场消失，刹车型腔内的磁流体失去磁场的磁化作用，磁流体由被磁化的固态复到原来的液态，磁流体的屈服应力恢复到原来的未刹车状态，叶轮的叶片转动受到磁流体的阻力恢复到原来不刹车的状态，同时，磁流体转动受到外壳的定叶片的阻碍力恢复到原来不刹车的状态，磁流体对叶轮以及被制动轴的刹车阻力消除，机动车正常运行。本发明的有益效果是磁流体刹车装置利用控制器控制电磁线圈的磁场，利用电磁线圈的磁场控制磁流体的形态以及屈服应力，利用磁流体形态以及屈服应力的变化来阻碍被制动轴的转动，利用磁流体对叶轮以及被制动轴的阻力来实施刹车，减少了刹车的噪声以及冲击力，减少刹车抱死故障的发生；同时，刹车没有刹车片磨损；磁流体刹车装置也可以用于其他的机械设备的刹车。
图I是磁流体刹车装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行进一步的说明图I所示的磁流体刹车装置的结构示意图，磁流体刹车装置包括有被制动轴I、外壳2、磁流体4、电磁线圈5以及控制器6 ;被制动轴I设有叶轮3，叶轮3固定于被制动轴I上，叶轮3的轴线与被制动轴I的轴线相同，叶轮3设有叶片8，外壳2设有密封的刹车型腔9，磁流体4设于刹车型腔9内，刹车型腔9内充满磁流体4，叶轮3位于磁流体4的液体中内，电磁线圈5安装于外壳2上,外壳2与固定架10固定连接,控制器6设有控制线与电磁线圈5连接，外壳2由固定壳11与壳盖12构成，固定壳11的内壁17设有定叶片18。使用时，控制器6与刹车开关或者刹车控制电路连接；磁流体刹车装置作为机动车刹车使用时，被制动轴I为机动车的车轮轴，被制动轴I与轴承座21连接，轴承座21与固定架10连接，被制动轴I与轮毂22连接，轮毂22与轮胎23连接；磁流体刹车装置作为设备的刹车使用时，被制动轴I为设备的转轴。为了方便安装，固定壳11用第一螺丝13与车架10固定连接，固定壳11用第二螺丝14与壳盖12固定连接，固定壳11与壳盖12之间设有第一密封件14，刹车型腔9由固定壳11与壳盖12密封连接构成。固定壳11与被制动轴I密封连接，固定壳11与被制动轴I之间设有第二密封件15 ;壳盖12与被制动轴I密封连接，壳盖12与被制动轴I之间设有第三密封件16。为了方便安装电磁线圈5,固定壳11设有环槽19,电磁线圈5安装于固定壳11的环槽19上。为了方便向外壳2注入磁流体4，固定壳11或者壳盖12设有单向阀20，单向阀20的方向是由刹车型腔9外指向刹车型腔9内，用于防止磁流体4外泄。磁流体刹车装置的未刹车的运行状态是控制器6切断电磁线圈5的电源，电磁线圈5没有电流通过,磁流体4未被磁化,磁流体4的形态为液态,被制动轴I于刹车型腔9转动处于没有刹车阻力的状态，被制动轴I带动叶轮2搅动刹车型腔9内的磁流体4，磁流体4对叶轮3转动的阻力小于被制动轴I转动的动力。磁流体刹车装置的刹车的状态是控制器6向电磁线圈5供电，通过电磁线圈5的电流由零安培增加到刹车的电流值，刹车的电流值为I安培至500安培，电磁线圈5产生的磁场强度随电磁线圈5通过的电流增加而增加，磁流体4的形态由未被磁化的液体向被磁化的固态转变，磁流体4的屈服应カ随电磁线圈5的磁场强度的増加而增加，被制动轴I于刹车型腔9转动，叶轮2带动磁流体4于刹车型腔9转动，固定壳11的定叶片18阻碍磁流体4转动，定叶片18对磁流体4转动的阻碍カ随磁流体4的密度以及粘度的増加而增加，磁流体4对叶轮3转动的阻カ随磁流体4的屈服应カ的增加而增加，当磁流体4对叶轮3转动的阻力大于或等于被制动轴I转动的动カ时，被制动轴I被刹车。磁流体刹车装置的解除刹车的状态是通过电磁线圈5的电流由刹车的电流值减少到零安培，刹车的电流值为I安培至500安培，电磁线圈5产生的磁场强度随电磁线圈5通过的电流减少而减少，磁流体4的形态由被磁化的固态向未被磁化的液态转变，磁流体4的屈服应カ随电磁线圈5的磁场强度的减少而減少，被制动轴I于刹车型腔9转动，被制动轴I带动叶轮2搅动刹车型腔9内的磁流体4，磁流体4对叶轮2转动的阻カ随磁流体4的屈服应カ减少而減少，磁流体4转动受到固定壳11的定叶片18的阻カ磁流体4的屈服应力减少而減少，当磁流体4对叶轮3转动的阻力小于被制动轴I转动的动カ时,被制动轴I刹车被解除。磁流体刹车装置的工作原理是行车时，被制动轴I带动叶轮3在刹车型腔9内转动，叶轮3的叶片8带动磁流体4于刹车型腔9转动，由于磁流体4未被磁化,磁流体4的形态处于未被磁化的原始液态，磁流体4对叶轮3未产生刹车阻カ；刹车时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器6，控制器6控制通过电磁线圈5的电流，电磁线圈5的磁场强度随通过电磁线圈5的电流增加而增加，密封于外壳2刹车型腔9的磁流体4被磁化，磁流体4的屈服应カ随电磁线圈5磁场强度的増加而增加，外壳2的定叶片18对磁流体4转动的产生阻碍カ随磁流体4的屈服应カ的増加而增加，利用增加磁流体4的屈服应カ来阻碍叶轮3转动，利用定叶片18来阻碍磁流体4跟随叶轮3转动，利用增加磁流体4的屈服应カ来阻碍叶轮3以及被制动轴I转动，达到软刹车目的；当叶轮3转动受到磁流 体4的阻力大于或等于被制动轴I的转动カ时，被制动轴I被刹车；刹车解除吋，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器6，控制器6切断电磁线圈5的电流，电磁线圈5的磁场消失，刹车型腔9内的磁流体4失去磁场的磁化作用，磁流体4由被磁化的固态复到原来的液态，磁流体4的屈服应カ恢复到原来的未刹车状态，叶轮3的叶片8转动受到磁流体4的阻力恢复到原来不刹车的状态，同时，磁流体4转动受到外壳2的定叶片18的阻碍カ恢复到原来不刹车的状态，磁流体4对叶轮3以及被制动轴I的刹车阻カ消除，机动车正常运行。
权利要求
1.磁流体刹车装置，其特征在于所述的磁流体刹车装置包括有被制动轴(I)、外壳(2)、磁流体(4)、电磁线圈(5)以及控制器(6);被制动轴⑴设有叶轮(3)，叶轮(3)固定于被制动轴⑴上，叶轮⑶的轴线与被制动轴⑴的轴线相同，叶轮⑶设有叶片⑶，夕卜壳⑵设有密封的刹车型腔(9)，磁流体⑷设于刹车型腔(9)内，刹车型腔(9)内充满磁流体⑷，叶轮⑶位于磁流体⑷的液体中内，电磁线圈(5)安装于外壳⑵上，外壳(2)与固定架(10)固定连接，控制器(6)设有控制线与电磁线圈(5)连接，外壳(2)由固定壳(11)与壳盖(12)构成；使用时，控制器(6)与刹车开关或者刹车控制电路连接。
2.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的固定壳(11)用第一螺丝(13)与车架(10)固定连接，固定壳(11)用第二螺丝(14)与壳盖(12)固定连接，固定壳(11)与壳盖(12)之间设有第一密封件(7)，刹车型腔(9)由固定壳(11)与壳盖(12)密封连接构成。
3.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的固定壳(11)与被制动轴(I)密封连接，固定壳(11)与被制动轴(I)之间设有第二密封件(15);壳盖(12)与被制动轴(I)密封连接，壳盖(12)与被制动轴(I)之间设有第三密封件(16)。
4.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的固定壳(11)的内壁(17)设有定叶片(18);固定壳(11)设有环槽(19)，电磁线圈(5)安装于固定壳(11)的环槽(19)上。
5.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的固定壳(11)或者壳盖(12)设有单向阀(20)，单向阀(20)的方向是由刹车型腔(9)外指向刹车型腔(9)内。
6.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的磁流体刹车装置的未刹车的运行状态是控制器(6)切断电磁线圈(5)的电源，电磁线圈(5)没有电流通过，磁流体(4)未被磁化，磁流体(4)的形态为液态，被制动轴(I)于刹车型腔(9)转动处于没有刹车阻力的状态，被制动轴(I)带动叶轮(2)搅动刹车型腔(9)内的磁流体(4)，磁流体(4)对叶轮⑶转动的阻力小于被制动轴⑴转动的动力。
7.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的磁流体刹车装置的刹车的状态是控制器(6)向电磁线圈(5)供电，通过电磁线圈(5)的电流由零安培增加到刹车的电流值，刹车的电流值为I安培至500安培，电磁线圈(5)产生的磁场强度随电磁线圈(5)通过的电流增加而增加，磁流体(4)的形态由未被磁化的液体向被磁化的固态转变，磁流体(4)的屈服应力随电磁线圈(5)的磁场强度的增加而增加，被制动轴(I)于刹车型腔(9)转动，叶轮⑵带动磁流体⑷于刹车型腔(9)转动，固定壳(11)的定叶片(18)阻碍磁流体(4)转动，定叶片(18)对磁流体(4)转动的阻碍力随磁流体(4)的密度以及粘度的增加而增加，磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力随磁流体(4)的屈服应力的增加而增加，当磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力大于或等于被制动轴(I)转动的动力时，被制动轴(I)被刹车。
8.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的磁流体刹车装置的解除刹车的状态是通过电磁线圈(5)的电流由刹车的电流值减少到零安培，刹车的电流值为I安培至500安培，电磁线圈(5)产生的磁场强度随电磁线圈(5)通过的电流减少而减少，磁流体(4)的形态由被磁化的固态向未被磁化的液态转变，磁流体(4)的屈服应力随电磁线圈(5)的磁场强度的减少而减少，被制动轴(I)于刹车型腔(9)转动，被制动轴(I)带动叶轮(2)搅动刹车型腔(9)内的磁流体(4)，磁流体(4)对叶轮(2)转动的阻力随磁流体(4)的屈服应力减少而减少，磁流体(4)转动受到固定壳(11)的定叶片(18)的阻力磁流体(4)的屈服应力减少而减少，当磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力小于被制动轴(I)转动的动力时，被制动轴(I)刹车被解除。
9.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的磁流体刹车装置利用控制器控制电磁线圈的磁场，利用磁场控制磁流体的屈服应力，利用控制磁流体的屈服应力来控制磁流体阻碍被制动轴转动，以达到软刹车的目的。
10.根据权利要求I所述的磁流体刹车装置，其特征在于所述的磁流体刹车装置的工作原理是行车时，被制动轴(I)带动叶轮(3)在刹车型腔(9)内转动，叶轮(3)的叶片(8)带动磁流体⑷于刹车型腔(9)转动，由于磁流体⑷未被磁化，磁流体⑷的形态处于未被磁化的原始液态，磁流体⑷对叶轮⑶未产生刹车阻力；刹车时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器(6)，控制器(6)控制通过电磁线圈(5)的电流，电磁线圈(5)的磁场强度随通过电磁线圈(5)的电流增加而增加，密封于外壳(2)刹车型腔(9)的磁流体(4)被磁化，磁流体(4)的屈服应力随电磁线圈(5)磁场强度的增加而增加，外壳(2)的定叶片(18)对磁流体(4)转动的产生阻碍力随磁流体(4)的屈服应力的增加而增加，利用增加磁流体(4)的屈服应力来阻碍叶轮(3)转动，利用定叶片(18)来阻碍磁流体(4)跟随叶轮(3)转动，利用增加磁流体(4)的屈服应力来阻碍叶轮(3)以及被制动轴(I)转动，达到软刹车目的；当叶轮(3)转动受到磁流体(4)的阻力大于或等于被制动轴(I)的转动力时，被制动轴(I)被刹车；刹车解除时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器(6)，控制器(6)切断电磁线圈(5)的电流，电磁线圈(5)的磁场消失，刹车型腔(9)内的磁流体(4)失去磁场的磁化作用，磁流体(4)由被磁化的固态复到原来的液态，磁流体(4)的屈服应力恢复到原来的未刹车状态，叶轮(3)的叶片(8)转动受到磁流体(4)的阻力恢复到原来不刹车的状态，同时，磁流体⑷转动受到外壳⑵的定叶片(18)的阻碍力恢复到原来不刹车的状态，磁流体(4)对叶轮(3)以及被制动轴(I)的刹车阻力消除，机动车正常运行。
全文摘要
磁流体刹车装置包括有被制动轴、外壳、磁流体、电磁线圈以及控制器；被制动轴设有叶轮，电磁线圈安装于外壳上，外壳与固定架固定连接；利用控制器控制电磁线圈的磁场，利用电磁线圈的磁场控制磁流体的形态以及屈服应力，利用磁流体形态以及屈服应力的变化来阻碍被制动轴的转动，利用磁流体对叶轮以及被制动轴的阻力来实施刹车，减少刹车抱死故障的发生；同时，刹车没有刹车片磨损，磁流体刹车装置也可以用于其他的机械设备的刹车。
文档编号F16D57/00GK102777516SQ20121028513
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者林智勇 申请人:林智勇