一种直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的制作方法

本发明属于汽车缓速器技术领域，特别涉及一种直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器。

背景技术：

缓速器是一种行车制动的安全辅助装置，它将制动力作用到车辆传动部件上，起到降低汽车行驶速度的作用。目前国内外普遍使用的缓速器主要有液力缓速器和电涡流缓速器。液力缓速器结构复杂，接合和分离滞后时间长，不工作时有功率损失；电涡流缓速器，整体制动效果较好，但是也存在尺寸庞大、机体沉重、消耗电能且受周围环境温度影响较大的缺点，目前只适用于大型商用车辆。而永磁式缓速器是通过自身的永久磁铁形成磁场，起到缓速器作用，因此无电力消耗。

中国专利申请号201110437138.4提供了一种径向阵列的永磁涡流缓速器，采用了伺服电机和丝杠的驱动方式来驱动两个定子运动，驱动效率低发热量大。

中国专利申请号201710157665.7提供了一种车用盘式永磁涡流缓速器，其采用两个定子设置在两个转子之间，其将轴向阻力化解为轴向转动和轴向移动，是操纵更省力。但采用两个转子，导致占用空间较大，且转子和定子之间需要采用间隙调整片进行间隙调节，间隙可调节性较差。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决现有技术中定子及转子布置方式以及驱动方式不合理的缺陷，提供了一种驱动方式受力均匀，且稳定性好的盘式永磁涡流缓速器。

本发明的另一个目的是克服解决现有技术中永磁涡流缓速器发热量大，并且散热性差的缺陷，提供了一种在定子上设有水冷散热装置的盘式缓速器。

本发明提供的技术方案为：

一种直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，包括：

导向光轴，其连接间隔相对布置的缓速器框架；

第一定子和第二定子，其分别安装在所述导向光轴上，能够沿着所述导向光轴轴向移动；

转子，其同轴设置在第一定子和第二定子之间；

直推臂，其设有竖向倾斜弧形导向滑槽，所述直推臂可竖向滑动的支撑在所述缓速器框架上；

所述第一定子和第二定子的周缘具有突出部，其分别容纳在所述弧形导向滑槽中；

执行机构，其与所述直推臂连接；

其中，所述执行机构驱动所述直推臂运动时，通过位于导向滑槽内的突出部带动所述第一定子和第二定子同时靠近或远离所述转子。

优选的是，所述直推臂设有两个竖向倾斜弧形导向滑槽，并且所述直推臂分别设置在所述第一定子和第二定子的周缘两侧。

优选的是，所述缓速器框架在靠近外缘处设有竖向直线长条形凹槽，所述直推臂的两侧具有突出部，其位于所述长条形凹槽中，使所述直推臂沿着所述长条形凹槽可滑动。

优选的是，所述突出部为滚针轴承，其设置在所述长条形凹槽中。

优选的是，所述定子内部设有水冷腔，定子上设有进水口和出水口。

优选的是，所述转子包括：

磁盘，其为盘状，所述磁盘两侧对称设置有多个凹槽；

多个磁钢，其安装在所述凹槽内；

磁钢罩，其匹配盖合在所述凹槽上，用于固定所述磁钢。

优选的是，所述直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器还包括承载支撑块，其固定连接所述缓速器框架。

优选的是，所述执行机构为气缸，所述气缸竖直固定安装在承载支撑块上，气缸的驱动端与所述直推臂铰接。

优选的是，所述气缸为两个，分别对称设置在所述定子的两侧。

优选的是，所述定子的四角开设的导向孔内设自润滑轴承，所述导向光轴与所述自润滑轴承配合。

本发明的有益效果包括：

1、永磁涡流柔性缓速器克服了电涡流缓速器耗电量大缺点，由高性能的钕铁硼永磁体提供磁场，不需要供电，节省了电源。

2、转子双面安装永磁体，减小了盘式缓速器结构的体积，实现了双定子同步等间距调节，获得较好的对称受力，提高效率和转矩。

3、采用液体冷却来消耗制动过程中短时间内所产生的热能，大大降低了制动过程中产生过高温度所带来的安全隐患。

4、定子采用滚针轴承连接在直推臂的圆弧形轨道中，对于转子与定子之间的间隙调节提供了便捷精准的可控性，同时将轴向阻力化解为周向运动和轴向移动，需要的驱动力较小，同时发热量减少。

附图说明

图1为本发明所述的液冷盘式永磁涡流柔性缓速器总体结构示意图。

图2为本发明所述的转子分解结构示意图。

图3为本发明所述的直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的执行机构装配示意图。

图4为本发明所述的直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的执行机构分解示意图。

图5为本发明所述的直推臂结构示意图。

图6为本发明所述的定子分解结构示意图。

图7为本发明所述的液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的工作原理示意图。

图8为本发明所述的直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的制动力形成示意图。

图9为本发明所述的两个定子远离转子运动时直推臂受力分析示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-5所示，本发明提供了一种直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其包括：第一定子110、导向光轴120、第二定子130、转子140、直推臂150、执行机构、过渡连接架210、缓速器框架220及承载支撑块230。导向光轴120，其两端固定连接在间隔相对布置的缓速器框架220上。第一定子110，其为环形盘状，第一定子110沿轴向设置在导向光轴120上；第二定子130，其与第一定子110结构相同，并与所述第一定子110同轴间隔布置在所述导向光轴120上。在本实施例中，所述导向光轴120为四根，第一定子110及第二定子130分别在盘面上四个角分别开设导向孔111及导向孔131，四个导向孔111及四个导向孔131内固定设有自润滑轴承，导向光轴120与所述自润滑轴承相配合，使所述第一定子与第二定子滑动更加顺畅。

转子140，其为环形盘状，同轴设置在第一定子110和第二定子130之间。如图2所示，所述转子140的盘面141两侧沿圆周方向对称设有多个磁钢槽142，所述磁钢槽142的个数为偶数，所述磁钢槽142内安装磁钢143，磁钢143沿轴向充磁，并且相邻两个磁钢143的工作面磁极相反，即n极s极交替排列。所述转子140在磁钢143的外侧设有磁钢罩144，磁钢罩144的通过螺钉固定在转子140的盘面141上，将磁钢143固定在盘面141和磁钢罩144之间。所述磁钢罩144采用铝制做，其重量较轻，且散热性较好。所述转子140连接在变速箱输出轴上，并跟随所述变速箱输出轴同步旋转。

本发明提供的直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器还包括执行机构，用于驱动所述第一定子110和第二定子130分别同步靠近或远离所述转子140。执行机构的驱动端与直推臂150铰接；直推臂150上设有竖向倾斜弧形导向滑槽151，所述第一定子110及第二定子130的的周缘分别具有突出部112及突出部132，其分别容纳在所述弧形导向滑槽151中；所述导向滑槽151竖直运动能够使所述第一定子110及第二定子130沿着所述导向光轴120轴向运动；即当执行机构驱动直推臂150竖向移动时，带动所述第一定子110和第二定子130同时靠近或远离所述转子140。

在本实施例中，设有两个直推臂150，两个直推臂150分别相对设置在所述第一定子110和第二定子130的周缘两侧，导向滑槽151为两条，两条竖向倾斜弧形导向滑槽151的形状相同，作为一种优选，两条导向滑槽151关于中心线对称。在直推臂150竖直方向运动时，第一定子110和第二定子130能够在导向滑槽151的作用下，沿导向光轴120同时靠近或远离所述转子140。所述突出部112及突出部132分别采用滚针轴承，所述滚针轴承采用螺钉固定安装第一定子110及所述第二定子130的侧壁上，两个定子上的滚针轴承分别设置在两个所述导向滑槽151内，滚针轴承与所述导向滑槽151配合，以减小第一定子110和第二定子130与导向滑槽151相对运动的阻力。

缓速器框架220，其通过过渡连接架210与变速箱壳体固定连接，第一定子110、第二定子130、转子140及其相关部件均位于所述缓速器框架220内侧，多个承载支撑块230，其均匀设置在所述两个缓速器框架220之间，承载支撑块230的两端分别固定连接在两个缓速器框架220上。所述两个缓速器框架220在靠近外缘处设有竖向直线长条形凹槽221，所述直推臂150的两侧具有突出部152，所述突出部152可滑动的设置在所述长条形凹槽221中。在本实施例中，所述突出部152为滚针轴承，所述滚针轴承采用螺钉固定安装在直推臂150的侧面上，执行机构驱动直推臂150沿长条形凹槽221移动时，滚针轴承152转动以减小直推臂150与长条形凹槽221相对运动的阻力。

在本实施例中，所述承载支撑块230为四个，分别均匀布置在两个缓速器框架220之间，承载支撑块230与两个缓速器框架220之间采用定位销连接，承载支撑块230与两个缓速器框架220的连接部靠近缓速器框架220的外缘。执行机构采用气缸160，气缸160通过底座固定连接在承载支撑块230上，气缸160为两个，气缸160的活塞杆分别与两个直推臂150铰接。

如图6所示，本发明提供了一种直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其设有水冷散热装置。第一定子110和第二定子130内部均设有水冷腔。以第一定子110为例，定子的盘面113上设有凹槽水道114，盘面外侧设有封闭盖板115，使封闭盖板115和盘面113之间凹槽水道114形成水冷腔，盘面113的侧壁上设有与水冷腔连通的进水口116和出水口117。进水口116可连接汽车发动机水箱，汽车发动机水箱中的冷却水从进水口116进入所述定子110的水冷腔中，冷却水在水冷腔中吸收热量后，经出水口117排出至汽车发动机水箱散热器。通过水循环降温，可有效降低定子温度，减少热衰退，可以持续提供制动力矩，制动效果更好。

如图7-9所示，本发明的工作原理为：当汽车需要辅助制动时，电控系统发出指令，控制执行机构带动直推臂150朝向两个导向滑槽151距离较大的一端的方向移动，使第一定子110和第二定子130分别同时向靠近转子140的方向移动。当两个定子靠近转子时，由于转子旋转，使两个定子分别切割转子两面产生的磁力线，在定子内部感应形成电涡流。根据楞次定律，运动导体上的感应电流产生的磁力线总是反抗导体运动，从而产生了制动效果，阻止转子旋转。随着两个定子不断的向转子靠近，转子和两个定子之间的间隙不断变小，气隙磁场强度不断增大，气隙3毫米时，气隙磁场强度达到最大，制动力达到最大，制动扭矩达到最大；这样由电涡流产生的磁场和转子上的磁钢产生的磁场相互作用，充分消耗汽车动能，起到减速的目的；产生的大量热量由冷却液体带走。

本发明提供的直推式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，在转子双面安装永磁体，两个定子设置在转子的两侧，相对两个转子的盘式缓速器，有效减小了盘式缓速器结构的体积。采用直推臂作为驱动件，将两个定子的侧壁可滑动的连接在直推臂的圆弧形轨道中，定子按圆弧轨道的轨迹滑动，对于转子与定子之间的间隙调节提供了便捷精准的可控性，同时将轴向最大阻力化解为周向运动和轴向移动，需要的驱动力较小；且直推臂相对定子运动时受力均匀，整体结构稳定性好，同时发热量减少。本发明实现了双定子同步等间距调节，获得较好的对称受力，提高效率和转矩。采用液体冷却来消耗制动过程中短时间内所产生的热能，大大降低了制动过程中产生过高温度所带来的安全隐患。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。