到螺杆13，螺杆13与轴套14通过花键滑动配合，螺杆13和螺母12非自锁螺旋配合，导向块11限制螺母12转动使螺母12只作轴向移动，因此，轴套14驱动螺杆13转动，使螺杆13和螺母12沿轴向反向移动，右端推力轴承10被固定件15限制了轴向位移，在运动体1正、反转依次带动电机转子3、电机定子4、轴套14和螺杆13正、反转时，螺母12 (螺杆13正转时)或螺杆13(螺杆13反转时)只能推动左端推力轴承10向左轴向移动；解锁锁止装置8使弹性元件9左移设定的位移，在左端推力轴承10向左轴向移动时，使推动弹性元件9的变形量减少，弹性力相应减小，电机定子4上的电磁转矩通过螺杆螺母机构产生的在左端推力轴承10上的推力足以克服弹性元件9的弹性力，进一步使左端推力轴承10向左轴向移动，从而消除推力轴承10和制动钳7之间的间隙，推动制动钳7夹紧制动盘6产生摩擦转矩，并通过固连在电机转子3上的销轴5传动到电机转子3上，和电机转子3上的电磁转矩一起传递到运动体1，形成制动运动体1的电磁制动和摩擦制动的親合制动转矩，阻碍运动体1运动。
[0017]2.纯电动驱动工作过程
[0018]纯电动驱动工作过程，如图3所示，需要较小驱动力时，电机处于耗电驱动状态，电机控制器控制蓄电装置为电机提供电能，电机转子3和电机定子4之间产生的电磁转矩通过传动装置2从电机转子3传递到运动体1，驱动运动体1运动；此时，传动装置2动力传输端传动轴16无动力输入，只有电机转子3的动力通过传动装置2传递到运动体1，驱动运动体1运动。在驱动状态时，锁止装置8锁止使弹性元件9不能左移，使左端推力轴承10推动弹性元件9的变形量增大，弹性力相应增大，电机定子4上的电磁转矩通过螺杆螺母机构产生的左端推力轴承10的推力不足以克服弹性元件9的弹性力，不能消除推力轴承10和制动钳7之间的间隙，因此不能推动制动钳7夹紧制动盘6产生摩擦转矩。
[0019]3.混合动力驱动工作过程
[0020]混合动力驱动工作过程，如图4所示，需要较大驱动力时，电机处于耗电驱动状态，电机控制器控制蓄电装置为电机提供电能，电机转子3和电机定子4之间产生的电磁转矩通过传动装置2从电机转子3传递到运动体1，驱动运动体1运动；此时，传动装置2动力传输端传动轴16有动力输入，电机转子3的动力和传动轴16的动力通过传动装置2汇合传递到运动体1，共同驱动运动体1运动。在驱动状态时，锁止装置8锁止使弹性元件9不能左移，使左端推力轴承10推动弹性元件9的变形量增大，弹性力相应增大，电机定子4上的电磁转矩通过螺杆螺母机构产生的左端推力轴承10的推力不足以克服弹性元件9的弹性力，不能消除推力轴承10和制动钳7之间的间隙，因此不能推动制动钳7夹紧制动盘6产生摩擦转矩。
[0021]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种新型机电磁耦合制动能量回收系统包括电磁制动系统和摩擦制动系统；电磁制动系统包括运动体1、传动装置2、电机转子3、电机定子4、传动轴16等；摩擦制动系统包括制动器、螺旋传动装置、固定件15等；制动器包括销轴5、制动盘6、制动钳7等；螺旋传动装置包括锁止装置8、弹性元件9、推力轴承10、导向块11、螺母12、螺杆13、轴套14等；制动时，电机处于发电状态，电机控制器控制电机产生电能为蓄电装置充电，电机转子3和电机定子4之间产生的电磁转矩通过传动装置2从电机转子3传递到运动体1，阻碍运动体1运动，实现电磁制动；电机转子3和定子4之间产生的电磁转矩也同时通过螺旋传动装置使制动器产生摩擦制动，并通过固连在电机转子3上的销轴5传动到电机转子3上，和电机转子3上的电磁转矩一起传递到运动体1，形成制动运动体1的电磁制动和摩擦制动的親合制动转矩，阻碍运动体1运动；机电磁耦合制动能量回收系统为电磁制动和摩擦制动集成耦合线控系统，利用电能回馈产生电磁制动转矩，同时电磁制动转矩产生摩擦制动的促动动力，在不消耗额外摩擦制动促动能的情况下实现摩擦制动，电磁制动和摩擦制动形成机械电磁耦合系统，共同作用实现运动体1的制动。2.根据权利要求1所述一种新型机电磁耦合制动能量回收系统，其特征在于，螺旋传动装置可实现在运动体1正、反时，均能推动制动钳7夹紧制动盘6产生摩擦转矩。3.根据权利要求1所述一种新型机电磁耦合制动能量回收系统，其特征在于，电机作为电动机使用时，可驱动运动体1运动，电机处于耗电驱动状态，电机控制器控制蓄电装置为电机提供电能，电机转子3和电机定子4之间产生的电磁转矩通过传动装置2从电机转子3传递到运动体1，驱动运动体1运动，实现纯电动驱动；既可以通过电机提供动力，也可以同时通过发动机提供动力，实现混合动力驱动。
【专利摘要】本发明公开了一种机电磁耦合制动能量回收系统，主要包括运动体1、传动装置2、电机转子3、电机定子4、销轴5、制动盘6、制动钳7、锁止装置8、弹性元件9、推力轴承10、导向块11、螺母12、螺杆13、轴套14、固定件15、传动轴16等。机电磁耦合制动能量回收系统为电磁制动和摩擦制动集成耦合线控系统，利用电能回馈产生电磁制动转矩，同时电磁制动转矩产生摩擦制动的促动动力，在不消耗额外摩擦制动促动能的情况下实现摩擦制动，电磁制动和摩擦制动形成机械电磁耦合系统，共同作用实现运动体1的制动。驱动时，既可以通过电机提供动力，也可以同时通过发动机提供动力，分别实现纯电动和混合动力驱动。
【IPC分类】B60L7/10, B60L7/24
【公开号】CN105365584
【申请号】CN201510291071
【发明人】王国业, 张忠富, 黄静, 张露
【申请人】中国农业大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年6月1日