专利名称：磁粉式涡轮制动器及磁粉式涡轮制动器组合的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁粉式涡轮制动器，其主要应用于具有主动散热降温、简化 结构及增加密封式磁粉室，进而提高其耐用性及适应各种使用环境的磁粉式涡轮制动器的 技术上。
背景技术：
传统现有的磁粉式制动器是以磁粉为转子与定子的媒介，利用线圈产生的磁场大 小，加以控制磁粉的活动性，以此达到传递动能或是制动的效果，其被广泛应用于各式机床 上，如印刷业、纺织业、输送带、金属加工业或制造业等。然而，传统现有的磁粉式制动器在实际操作应用上仍然至少存在下列几项尚待克 服解决的问题与缺陷一、传统磁粉制动器的结构中转子与转筒并存，结构复杂，使得制造时组装困难度 高，维修较困难。二、传统磁粉制动器的结构受限于转子与转筒结构，外径尺寸及宽度受限，制动性较差。三、由于传统磁粉制动器的结构中的转筒设计间隙过大，因此容易导致磁粉外漏， 磁粉减少的现象发生，降低其工作效率。四、传统磁粉制动器的结构因无设计空气流通的空间，散热不易。五、传统磁粉制动器的结构于运转中产生高温，必须另外增加外在的散热装置或 元件，以避免降低其工作效率，提高成本。六、传统磁粉制动器的结构磁粉室并无密封的结构，磁粉容易受潮影响失去其功 能。
发明内容本实用新型的目的在于，针对传统磁粉制动器的结构所既存的问题与缺陷，提供 一种磁粉式涡轮制动器以及磁粉式涡轮制动器组合，以提升制动性及主动散热降温等功 能，简化其结构，增加密封式磁粉室，进而提高其耐用性及适应各种使用环境等优点，改善 传统磁粉制动器的缺点。本新型解决问题所应用的技术方案在于提供一种磁粉式涡轮制动器，包括传 动轴、风扇转子叶面、线圈、前定子风扇面、后定子风扇面、前外壳、后外壳、滚珠轴承、密封 胶圈、扣环、及固定螺丝；其特征在于该传动轴贯穿于所述前定子风扇面、风扇转子叶面、后定子风扇面的中心，该传动 轴与该风扇转子叶面之间设有可互相结合的键与槽，该传动轴与所述前定子风扇面、后定 子风扇面之间设有滚珠轴承，该传动轴转动时带动该风扇转子叶面一起转动，而所述前、后 定子风扇面则维持固定不动；该风扇转子叶面外围对应于该后定子风扇面处设有磁粉室，该磁粉室的内部设有磁粉，该磁粉室的外部设有可抽真空的螺孔，密封元件置入该螺孔中并由埋头螺丝锁固于 该螺孔中，将该磁粉室内部抽制成真空状态，并填充入惰性气体，该磁粉室外围设有用于安 装密封胶圈的凹槽，使得该磁粉室与该后定子风扇面之间保持密封状态；该线圈设置于所述前外壳与后外壳之间的容置室内，利用该线圈所产生的磁场大 小控制磁粉的活动性；该前定子风扇面周围利用该固定螺丝锁固于该前外壳；该后定子风扇面周围利用该固定螺丝锁固于该后外壳，该后定子风扇面对应于该 风扇转子叶面的磁粉室处设有制动件，该制动件与该磁粉室内壁面之间预留间隙，使磁粉 受到该线圈所产生的磁力而充塞于该间隙中，以产生磨擦与制动的作用；该前外壳对应于该风扇转子叶面的磁粉室处设有用于装设线圈的容置室；该后外壳周围利用该固定螺丝锁固于该前外壳，以与该前外壳锁结固定成一体。其中，该前定子风扇面的叶片数量最多，该风扇转子叶面的叶片数量次之，该后定 子风扇面的叶片数量最少。本实用新型还提供一种磁粉式涡轮制动器组合，其包括一个上述的磁粉式涡轮制 动器以及另一个磁粉式涡轮制动器，该另一个磁粉式涡轮制动器包括风扇转子叶面、线 圈、后定子风扇面、前外壳、后外壳、滚珠轴承、密封胶圈、扣环；后定子风扇面利用固定螺丝 锁固于该另一个磁粉式涡轮制动器的前外壳，该磁粉式涡轮制动器的传动轴贯穿于该另一 个磁粉式涡轮制动器的所述风扇转子叶面、后定子风扇面的中心；在该另一个磁粉式涡轮制动器中该传动轴与该风扇转子叶面之间设有可互相结合的键与槽，该传动轴与所述后定 子风扇面之间设有滚珠轴承，让该传动轴可以贯穿于所述后定子风扇面中心，并由该扣环 予以扣定，该传动轴转动时带动该风扇转子叶面一起转动，而所述后定子风扇面则维持固 定不动；该风扇转子叶面外围对应于该后定子风扇面处设有磁粉室，该磁粉室的内部设有 磁粉，该磁粉室的外部设有可抽真空的螺孔，密封元件置入该螺孔中并由埋头螺丝锁固于 该螺孔中，将该磁粉室内部抽制成真空状态，并填充入惰性气体，该磁粉室外围设有用于安 装密封胶圈的凹槽，使得该磁粉室与该后定子风扇面之间保持密封状态；该线圈设置于所述前外壳与后外壳之间的容置室内，利用该线圈所产生的磁场大 小控制磁粉的活动性；该后定子风扇面周围利用固定螺丝锁固于该后外壳，该后定子风扇面对应于该风 扇转子叶面的磁粉室处设有制动件，该制动件与该磁粉室内壁面之间预留间隙，使磁粉受 到该线圈所产生的磁力而充塞于该间隙中，以产生磨擦与制动的作用；该前外壳对应于该风扇转子叶面的磁粉室处设有用于装设线圈的容置室；该后外壳周围利用固定螺丝锁固于该前外壳，以与该前外壳锁结固定成一体。本 实用新型的主要技术手段和效果在于一、本实用新型涡轮制动器是以涡轮转子风扇为主要主体结构，利用其最大外径， 构成最佳化的制动及动能传递功能效果。二、本实用新型涡轮制动器是以涡轮转子风扇，以主动的方式将空气吸入，作为降 温及冷却涡轮制动器本身的功能。[0030]三、本实用新型涡轮制动器是以涡轮转子风扇叶面作为磁粉及磁粉室的降温及冷 却的功能。四、本实用新型涡轮制动器是以后定子风扇为制动的其中一元件，用以制止风扇 转子转动而达到制动的效果。五、本实用新型涡轮制动器是以前定子风扇面、风扇转子叶面以及后定子风扇面， 三方面以不同的叶片数量及叶片相隔的间隔疏密不一，而造成空气流速与风压的改变，来 增加其降温冷却涡轮制动器的功能效果。六、本实用新型涡轮制动器是以密封式磁粉室采用真空方式，或充填各式惰性气 体来防止磁粉受潮与丧失其功能。本实用新型对照现有技术的有益技术效果在于一、涡轮制动器本身就是一种冷却机构，所以相较于传统的磁粉式制动器结构，本 实用新型的涡轮制动器不需要靠外加的散热原件或装置，就可以达到最佳化的降温冷却效
^ ο二、涡轮制动器本身采用旋转方式动作，所以相较于传统的磁粉式制动器结构，涡 轮制动器不需刻意加装转筒与转子结构来传递动能或制动。三、涡轮制动器本身采用密封磁粉室结构，相较于传统的磁粉式制动器，本实用新 型的涡轮制动器可以适应于较潮湿或容易受潮的环境下使用，因为是密封式磁粉室结构， 所以不会有磁粉渗漏的现象产生。四、涡轮制动器本身主体结构简单化，相较于传统的磁粉式制动器，本实用新型的 涡轮制动器零件较少，组装容易，维修快速，故障机会也相对会少很多。
图1 为本实用新型的立体组合示意图一。图2 为本实用新型的立体组合示意图二。图3A 为本实用新型的立体分解示意图。图3B:为图3A中D部分的局部放大图。图4 为本实用新型的装配状态示意图。图5 为本实用新型的抽真空示意图。图6 为本实用新型的充入惰性气体示意图。图7A 为本实用新型的传动轴转动状态示意图。图7B:为图7A的局部放大图。图8 为本实用新型的传动轴制动状态示意图。图9 为本实用新型的另一实施例的立体组合示意图。图10 为本实用新型的另一实施例的立体分解示意图。图11 为本实用新型的另一实施例的断面组合示意图。其中，附图标记说明如下10 传动轴11 键20 风扇转子叶面 21 槽22 磁粉室23 磁粉[0056]24孔24密封元件[0057]25凹槽[0058]30线圈[0059]40前定子风扇面[0060]50后定子风扇面51制动件[0061]60前外壳61容置室[0062]70后夕卜壳[0063]B滚珠轴承Q密封胶圈[0064]CC形扣环P固定螺丝[0065]N埋头螺丝
具体实施方式
为使本领域技术人员易于深入了解本实用新型的构造内容以及所能达成的有益 效果，兹列举一具体实施例，并配合附图详细介绍说明如下。一种磁粉式涡轮制动器，敬请 参阅图1、2所示的本实用新型的立体组合示意图一、二，图3A所示的本实用新型的立体分 解示意图，图3B所示的图3A中D部分的局部放大图，以及图4所示的本实用新型的装配状 态示意图。该磁粉式涡轮制动器主要由传动轴10、风扇转子叶面20、线圈30、前定子风扇 面40、后定子风扇面50、前外壳60、后外壳70、滚珠轴承B、密封胶圈Q、C形扣环C、固定螺 丝P、埋头螺丝N所共同组合而成；其中，传动轴10贯穿于风扇转子叶面20、前定子风扇面 40、后定子风扇面50的中心，传动轴10与风扇转子叶面20之间设有对应可相结合的键11 与槽21，让传动轴10可以带动风扇转子叶面20转动，传动轴10与前定子风扇面40、后定 子风扇面50之间设有前、后两个滚珠轴承B，让前定子风扇面40、后定子风扇面50维持固 定不动，传动轴10则可以在前定子风扇面40、后定子风扇面50的中心自由转动，上述前定 子风扇面40的叶片数量最多，风扇转子叶面20的叶片数量次之，而后定子风扇面50的叶 片数量最少，利用三方面不同的叶片数量及叶片相隔的间隔疏密不一，而造成空气流速与 风压的改变，来增加其降温冷却涡轮制动器的功能效果。风扇转子叶面20的两侧对应于后定子风扇面50处设有磁粉室22，磁粉室22的内 部设有适量的磁粉23，磁粉室22的外部设有可抽真孔的螺孔M，可供置入一密封元件25 并由埋头螺丝N锁固于螺孔M中，以此将磁粉室22内部抽制成真空状态(如图5所示)， 并填充入惰性气体(如图6所示)，例如氮气，磁粉室22外围设有凹槽沈，可供安装密封 胶圈Q，让磁粉室22与后定子风扇面50之间保持密封状态，避免磁粉23泄漏及受潮情形发 生。线圈30设置于前外壳60与后外壳70之间的容置室61，容置室61的位置对应于 风扇转子叶面20的磁粉室22处，利用线圈30所产生的磁场大小，可以控制磁粉23的活动性。前定子风扇面40中心设有滚珠轴承B，让传动轴10可以贯穿于前定子风扇面40 中心，并由C形扣环C予以扣定，让传动轴10可以在滚珠轴承B自由转动，前定子风扇面40 周围利用固定螺丝P锁固于前外壳60。后定子风扇面50中心设有滚珠轴承B，让传动轴10可以贯穿于后定子风扇面50中心，并由C形扣环C予以扣定，让传动轴10可以在滚珠轴承B自由转动，后定子风扇面50 周围利用固定螺丝P锁固于后外壳70，后定子风扇面50对应于风扇转子叶面20的磁粉室 22处设有制动件51，制动件51与磁粉室22内壁面之间预留间隙，让磁粉23可以受到线圈 30所产生的磁力而充塞于间隙中，以此产生磨擦与制动的作用。前外壳60对应于风扇转子叶面20的磁粉室22处设有用于装设线圈30的容置室 61。后外壳70周围利用固定螺丝P锁固于前外壳60，以此与前外壳锁结固定成一体。通过上述各元件结构所组合而成的本实用新型提供了一种磁粉式涡轮制动器，其 实际操作应用如下。敬请参阅图7A所示的本实用新型的转动状态示意图，及图7B所示的图7A的局部 放大图，及图8所示的本实用新型的传动轴转动与制动状态示意图。本实用新型所提供的 磁粉式涡轮制动器中，风扇转子叶面20的最外围即为磁粉室22，以及后定子风扇面50的制 动件51，所以制动与传递动能效果为最好。特殊的风扇转子叶面20设计可以主动将涡轮制 动器外的空气吸入，用以使磁粉23与线圈30以及涡轮制动器内部降温，磁粉23与磁粉室 22的热能会因风扇转子叶面20表面温度较低而传导热能至风扇转子叶面20的表面，经过 风扇转子叶面20持续的转动，而藉由空气与风扇转子叶面20的表面摩擦来达到冷热交换 作用，降低了风扇转子叶面20表面的温度，因而成为第一阶段的磁粉23与磁粉室22的冷 却降温效果功能，当空气进入涡轮制动器内部，经后定子风扇面50而离开至涡轮制动器外 部时，也同时将制动器内部较高的热空气带出于涡轮制动器外部，因而达到第二阶段的降 温作用。上述本实用新型所提供的磁粉式涡轮制动器，敬请参阅图9-11所示的本实用新 型另一实施例的立体组合、立体分解与断面组合示意图。其中，依照实际需求，可以联结两 组或两组以上的磁粉式涡轮制动器。如图10所示，后一个磁粉式涡轮制动器本身不具有前 定子风扇面40和传动轴10，而是与前一个磁粉式涡轮制动器共享一组传动轴10及前定子 风扇面40，前一个磁粉式涡轮制动器的传动轴贯穿于后一个磁粉式涡轮制动器的风扇转子 叶面20、后定子风扇面50的中心，利用固定螺丝P将前一个磁粉式涡轮制动器的后定子风 扇面50锁固于后一个磁粉式涡轮制动器的前外壳60即可。综上所述，本实用新型提供了一种磁粉式涡轮制动器，经过本创作人实际制作完 成以及反复操作测试之后，证实的确可以达到本实用新型所预期的有益效果。
权利要求1.一种磁粉式涡轮制动器，包括传动轴、风扇转子叶面、线圈、前定子风扇面、后定子 风扇面、前外壳、后外壳、滚珠轴承、密封胶圈、扣环、；其特征在于该传动轴贯穿于所述前定子风扇面、风扇转子叶面、后定子风扇面的中心，该传动轴与 该风扇转子叶面之间设有可互相结合的键与槽，该传动轴与所述前定子风扇面、后定子风 扇面之间设有滚珠轴承，让该传动轴可以贯穿于所述前、后定子风扇面中心，并由该扣环予 以扣定，该传动轴转动时带动该风扇转子叶面一起转动，而所述前、后定子风扇面则维持固 定不动；该风扇转子叶面外围对应于该后定子风扇面处设有磁粉室，该磁粉室的内部设有磁 粉，该磁粉室的外部设有可抽真空的螺孔，密封元件置入该螺孔中并由埋头螺丝锁固于该 螺孔中，将该磁粉室内部抽制成真空状态，并填充入惰性气体，该磁粉室外围设有用于安装 密封胶圈的凹槽，使得该磁粉室与该后定子风扇面之间保持密封状态；该线圈设置于所述前外壳与后外壳之间的容置室内，利用该线圈所产生的磁场大小控 制磁粉的活动性；该前定子风扇面周围利用固定螺丝锁固于该前外壳；该后定子风扇面周围利用固定螺丝锁固于该后外壳，该后定子风扇面对应于该风扇转 子叶面的磁粉室处设有制动件，该制动件与该磁粉室内壁面之间预留间隙，使磁粉受到该 线圈所产生的磁力而充塞于该间隙中，以产生磨擦与制动的作用；该前外壳对应于该风扇转子叶面的磁粉室处设有用于装设线圈的容置室；该后外壳周围利用固定螺丝锁固于该前外壳，以与该前外壳锁结固定成一体。
2.如权利要求1所述的磁粉式涡轮制动器，其特征在于该前定子风扇面的叶片数量 最多，该风扇转子叶面的叶片数量次之，该后定子风扇面的叶片数量最少。
3.一种磁粉式涡轮制动器组合，其特征在于，包括一个如权利要求1所述的磁粉式涡 轮制动器以及另一个磁粉式涡轮制动器，该另一个磁粉式涡轮制动器包括风扇转子叶面、 线圈、后定子风扇面、前外壳、后外壳、滚珠轴承、密封胶圈、扣环；后定子风扇面利用固定螺 丝锁固于该另一个磁粉式涡轮制动器的前外壳，该磁粉式涡轮制动器的传动轴贯穿于该另 一个磁粉式涡轮制动器的所述风扇转子叶面、后定子风扇面的中心；在该另一个磁粉式涡轮制动器中该传动轴与该风扇转子叶面之间设有可互相结合的键与槽，该传动轴与所述后定子风 扇面之间设有滚珠轴承，让该传动轴可以贯穿于所述后定子风扇面中心，并由该扣环予以 扣定，该传动轴转动时带动该风扇转子叶面一起转动，而所述后定子风扇面则维持固定不 动；该风扇转子叶面外围对应于该后定子风扇面处设有磁粉室，该磁粉室的内部设有磁 粉，该磁粉室的外部设有可抽真空的螺孔，密封元件置入该螺孔中并由埋头螺丝锁固于该 螺孔中，将该磁粉室内部抽制成真空状态，并填充入惰性气体，该磁粉室外围设有用于安装 密封胶圈的凹槽，使得该磁粉室与该后定子风扇面之间保持密封状态；该线圈设置于所述前外壳与后外壳之间的容置室内，利用该线圈所产生的磁场大小控 制磁粉的活动性；该后定子风扇面周围利用固定螺丝锁固于该后外壳，该后定子风扇面对应于该风扇转 子叶面的磁粉室处设有制动件，该制动件与该磁粉室内壁面之间预留间隙，使磁粉受到该线圈所产生的磁力而充塞于该间隙中，以产生磨擦与制动的作用；该前外壳对应于该风扇转子叶面的磁粉室处设有用于装设线圈的容置室； 该后外壳周围利用固定螺丝锁固于该前外壳，以与该前外壳锁结固定成一体。
专利摘要一种磁粉式涡轮制动器及磁粉式涡轮制动器组合，该磁粉式涡轮制动器包括传动轴、风扇转子叶面、线圈、前定子风扇面、后定子风扇面、前外壳、后外壳、滚珠轴承、密封胶圈、扣环及固定螺丝；该风扇转子叶面外围对应于该后定子风扇面处设有磁粉室，该磁粉室的内部设有磁粉，该磁粉室的外部设有可抽真空的螺孔，密封元件置入该螺孔中并由埋头螺丝锁固于该螺孔中，将该磁粉室内部抽制成真空状态并填充入惰性气体，该磁粉室外围设有用于安装密封胶圈的凹槽，使得该磁粉室与该后定子风扇面之间保持密封状态。该磁粉式涡轮制动器能够提升制动性及主动散热降温等功能，简化其结构，增加密封式磁粉室，进而提高其耐用性及适应各种使用环境等优点。
文档编号F16D63/00GK201884520SQ201020697750
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者余俊贤 申请人:余俊贤