专利名称：可实现柔性、均衡控制的涡流制动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种涡流制动器，尤其涉及一种可实现柔性、均衡控制的涡流制动器。
背景技术：
现有技术中，涡流制动器安装在汽车、火车和塔吊等大型车辆或机械的传动轴上，通过涡流盘转动切割电磁场产生阻尼，从而达到对传动轴进行制动的目的。
在现有涡流制动器中，通常采用四个开关来分别控制四组线圈，每组线圈由涡流盘面上中心对称的两对线圈组成(例如图1中L1和L5构成一组线圈)，从而控制涡流制动器所产生的制动力的大小。其中，所述开关主要采用继电器或大功率晶体管，所述开关由操纵杆控制(操纵杆一般有四至六档)，当操纵杆被置于某一档位时，与该档位相对应的开关立即接通，涡流制动器随着开关的接通，瞬间产生一定值制动力，像急刹车一样，使车辆传动系统受到冲击，久而久之，这种冲击积累致使传动系统寿命下降。
另外，由于现有涡流制动器采用一路信号控制一个线圈组的控制电路，例如当操纵杆被置为一档时，开关K1被接通，控制线圈组对L1和L5构成的一组线圈工作，结合图1所示线圈在涡流盘周围的分布特点，当制动器工作时，涡流盘仅在一条直径线上实现了力的平衡，而无法保持整个盘面受力的均衡，极易发生盘飘，不但加速轴承的磨损，而且要求设计涡轮制动器时涡流盘两侧线圈与涡流盘面之间的间隙不能太小，否则涡流盘发生盘飘时会对线圈造成损坏。但是，在工作电流相同的情况下，涡流盘的制动力与线圈和盘面之间的间隙密切相关，间隙越大，磁阻就越大，涡流制动效率就越低，间隙越小，磁阻越小，涡流制动器的工作效率就越高。因此，如何尽可能减小线圈与涡流盘面之间的间隙，提供涡流制动器的工作效率是目前急需解决的问题。
实用新型内容针对现有涡流制动器存在的制动突然、易产生盘飘、工作效率低的缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型涡流制动器，该涡流制动器可实现柔性、均衡的制动控制。
为达到上述目的，本实用新型涡流制动器包括控制装置、通信插座、若干个电子开关、涡流盘以及沿涡流盘某一直径周向均布的若干对线圈，所述每个线圈对中的两个线圈对称设置在涡流盘两侧，所述每个电子开关的输入端通过通信插座与所述控制装置相连，其输出端至少与一个线圈对相连，所述控制装置输出的一路信号使至少三对线圈同时工作。
进一步，所述电子开关以控制其输出信号宽度的方式使涡流制动器的制动力逐渐达到与档位相对应的预定值，整个响应过程较为平缓。
进一步，所述电子开关控制其输出信号宽度的过渡时间为100-1000毫秒。
进一步，所述电子开关为INFINEON的智能功率开关BTS550/555。
本实用新型涡流制动器通过使用以调宽方式逐渐接通的电子开关，实现了柔性制动，大大减小了现有涡流制动器中继电器或晶体管开关直接闭合时涡流盘产生的瞬间制动力对大型车辆或塔吊等机械的传动系统所造成的损害；同时本实用新型涡流制动器采用一路信号控制涡流盘平面上至少三个线圈组，即采用均衡接入涡流的结构，使涡流盘的受力在其盘面上达到平衡，从而有效避免了盘飘，使得线圈与涡流盘面之间的间隙可以做的尽可能小，以提高涡流制动器的制动效率。
图1是本实用新型所述涡流制动器中各线圈对L1-L8在涡流盘周围的分布结构；图2是本实用新型实施例一所述涡流制动器中电子开关与线圈的连接示意图；图3是本实用新型实施例一所述电子开关与通信插座和线圈对的电路连接图；图4是本实用新型实施例二所述涡流制动器中各线圈对L1-L6在涡流盘一侧分布的平面示意图；图5是本实用新型实施例二所述涡流制动器中电子开关与线圈的连接示意图；图6是本实用新型实施例二所述电子开关与通信插座和线圈对的电路连接图。
具体实施方式
实施例一本实施例所述涡流制动器包括控制装置、通信插座、4个INFINEON的智能功率开关BTS550/555、涡流盘以及沿涡流盘某一直径周向均布的8对线圈L1-L8，所述每个线圈对中的两个线圈对称设置在涡流盘两侧(如图1所示)，所述每个电子开关的输入端通过通信插座与所述控制装置相连，开关K1的输出端与线圈对L1和L5相连，开关K2的输出端与线圈对L2和L6相连，开关K3的输出端与线圈对L3和L7相连，开关K4的输出端与线圈对L4和L8相连(如图2所示)，所述控制装置输出的一路信号控制十字对称的四对线圈同时工作。
所述INFINEON的智能功率开关BTS550/555以控制其输出信号宽度的方式使涡流制动器的制动力逐渐达到与档位相对应的预定值，整个响应过程较为平缓，从而实现了柔性制动，减小了由于突然制动对大型车辆、火车或塔吊等器械的传动系统的损害。
参见图3，J1为连接所述控制单元和电子开关的通信插座，K1-K4为四个INFINEON的智能功率开关BTS550/555。本实施例所述涡流制动器通过如图3所示的连接方式将开关K1-K4连接到通信插座J1上，利用一路信号DRV1控制两个开关K1和K3，从而控制涡流盘平面上十字对称的四对线圈L1、L3、L5和L7，利用另一路信号DRV2控制另两个开关K2和K4，从而控制涡流盘平面上另四对十字对称的线圈L2、L4、L6和L8。这样，当驾驶员在驾驶室中对涡流制动器进行操纵时，信号通过通信插座控制相应的一对开关K1和K3或K2和K4上，从而相应地控制四个线圈对L1、L3、L5和L7或L2、L4、L6和L8。这样，就均衡地接入了涡流，有效避免了盘飘，使得可以设计较小的线圈间隙从而提高制动器电机效率。
实施例二本实施例所述涡流制动器包括控制装置、通信插座、两个INFINEON的智能功率开关BTS550/555、涡流盘以及沿涡流盘某一直径周向均布的6对线圈L1-L6，所述每个线圈对中的两个线圈对称设置在涡流盘两侧(图4所示为线圈在涡流盘一侧分布的平面示意图)，所述每个电子开关的输入端通过通信插座与所述控制装置相连，开关K1控制三对线圈L1、L3和L5，开关K2控制三对线圈L2、L4和L6，(如图5所示)所述控制装置输出的一路信号控制一个开关，从而控制对称的三对线圈同时工作。
所述INFINEON的智能功率开关BTS550/555以控制其输出信号宽度的方式使涡流制动器的制动力逐渐达到与档位相对应的预定值，整个响应过程较为平缓，从而实现了柔性制动，减小了由于突然制动对大型车辆、火车或塔吊等器械的传动系统的损害。
参见图6，J1为连接所述控制单元和电子开关的通信插座，K1和K2为两个INFINEON的智能功率开关BTS550/555。本实施例所述涡流制动器通过如图6所示的连接方式将开关K1和K2连接到通信插座J1上，利用两路信号DRV1和DRV2分别控制两个开关K1和K2，继而分别控制涡流盘平面上L1、L3和L5三对对称的线圈以及L2、L4和L6三对对称的线圈。这样，均衡地接入了涡流，有效避免了盘飘，使得可以设计较小的线圈间隙从而提高制动器电机效率。
权利要求1.一种可实现柔性、均衡控制的涡流制动器，其特征在于，包括控制装置、通信插座、若干个电子开关、涡流盘以及沿涡流盘某一直径周向均布的若干对线圈，所述每个线圈对中的两个线圈对称设置在涡流盘两侧，所述每个电子开关的输入端通过通信插座与所述控制装置相连，其输出端至少与一个线圈对相连，所述控制装置输出的一路信号使至少三对线圈同时工作。
2.如权利要求1所述的可实现柔性、均衡控制的涡流制动器，其特征在于所述电子开关控制其输出信号宽度的过渡时间为100-1000毫秒。
3.如权利要求2所述的可实现柔性、均衡控制的涡流制动器，其特征在于所述电子开关为INFINEON的智能功率开关BTS550/555。
4.如权利要求2或3所述的可实现柔性、均衡控制的涡流制动器，其特征在于所述每个电子开关的输出端与以涡流盘平面中心对称的所述两个线圈对相连，所述电子开关以控制其输出信号宽度的方式使涡流制动器的制动力逐渐达到与档位相对应的预定值，整个响应过程较为平缓。
5.如权利要求2或3所述的可实现柔性、均衡控制的涡流制动器，其特征在于所述每个电子开关的输出端与所述三个线圈对相连，所述电子开关以控制其输出信号宽度的方式使涡流制动器的制动力逐渐达到与档位相对应的预定值，整个响应过程较为平缓。
专利摘要本实用新型公开了一种涡流制动器，该涡流制动器包括电子开关、涡流盘以及在涡流盘两侧均匀分布的若干线圈组等。本涡流制动器通过使用以逐渐调宽输入电子信号的方式平缓接通的电子开关，实现了柔性制动，大大减小了现有涡流制动器中继电器或晶体管开关直接闭合时涡流盘产生的瞬间制动力对大型车辆或塔吊等机械的传动系统所造成的损害；同时本实用新型涡流制动器采用一路信号控制涡流盘平面上至少三个线圈组，即采用均衡接入涡流的结构，使涡流盘的受力在其盘面上达到平衡，从而有效避免了盘飘，使得线圈与涡流盘面之间的间隙可以做的尽可能小，以提高涡流制动器的制动效率。
文档编号F16D65/28GK2694045SQ0320873
公开日2005年4月20日 申请日期2003年8月29日 优先权日2003年8月29日
发明者汪至中, 范瑜 申请人:北方交通大学电气工程学院