安全式四速电磁风扇离合器及其控制装置、控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术安全式四速电磁风扇离合器及其控制装置、控制方法，离合器包括一速电磁离合装置、涡电流永磁柔性驱动装置、铁芯部件，控制装置通过温度传感器、转速传感器、压力传感器、电控模块、智能节油控制模块监测数据，并将监测到的数据与离合器中的设定值进行比较，再结合根据发动机实时转速分情况控制上述一速电磁离合装置、涡电流永磁柔性驱动装置、铁芯部件的启闭，进而智能控制冷却风扇转速，使离合器在多档转速之间轻松切换。本发明专利技术提供了一种能真正实现零速运转，且转速变化平稳可靠，转速滑差小的离合器以及智能控制该离合器的装置、方法。

【技术实现步骤摘要】
安全式四速电磁风扇离合器及其控制装置、控制方法
本专利技术涉及一种磁力驱动离合器，特别是涉及一种安全式四速电磁风扇离合器及其控制装置、控制方法。
技术介绍
目前，电磁风扇离合器通过电磁线圈感应原理实现冷却风扇变速，从而达到节省燃油、降低能耗的目的。现在发动机冷却系统通过冷却风扇对发动机热循环系统的水温进行风冷降温，散热风扇与发动机之间装有电磁风扇离合器，通过调节冷却风扇的工作状态进行不同强度的降温。目前，电磁风扇离合器根据水箱温度变化或空调控制电路通断，上述控制参数没有考虑冷却液、中冷器、液压油温度和空调压缩机转速的影响，不能满足各零部件处于最佳的工况。由于发动机转速的升高和降低导致发动机冷却速度快速升高或快速降低，导致发动机偏离最佳的工作温度范围；若空调打开，电磁风扇离合器全速运转，造成发动机功率的浪费。专利号为ZL200810139812.9的中国专利技术专利中公开了一种三速离合器，可以实现跟转低速，柔性中速，全速高速运转。小线圈通电时，风扇连接盘内腔端面里设有的软磁铁和与风扇连接盘相对应的磁铁固定盘的端面上间隔设有的若干永磁铁形成电涡流磁场，带动冷却风扇转动，形成柔性二速。此类三速电磁风扇离合器，其风扇中速只能达到全速的30％～40％，因此，中速运行时发动机水温不能满足最佳工作温度，需要频繁在中速和全速之间转换，而由于转速滑差大、易产生冲击、产生噪音大、散热能耗比大，且由于一级驱动是轴承随着运动主轴旋转产生的跟转带动冷却风扇运动，因此一速转速受到限制。专利号为ZL201010272698.4的中国专利技术专利中公开了一种大功率重型车用双柔性驱动的电磁风扇离合器，实现了电磁风扇离合器由静态冷启动切换为一级柔性缓冲驱动和再切换为二级双柔性缓冲驱动，在二级双电涡流磁场合成的强力驱动下带动冷却风扇旋转，双柔性驱动减少了切换的转速滑差和次数。但是，上述两种电磁风扇离合器均无法实现零速运转，在冷启动时以低速或者一级柔性驱动造成发动机暖机时间长，尤其在高寒地区，能量损耗大大增加。而且，上述两种离合器的铁芯部件随着主轴转动会导致线束被扯断，同时，导线也极易与发动机上的连接件发生摩擦，产生磨断现象。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种安全式四速电磁风扇离合器，该离合器真正实现了零速运转，且转速变化平稳可靠，转速滑差小，不易冲击，散热能耗比小，使用寿命长。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，包括定轴，定轴上转动连接有与其同轴的风扇连接盘、皮带轮，所述风扇连接盘与皮带轮相离的一侧端面装设连接件，与皮带轮相邻的一侧端面通过第一弹片固连第一吸合盘，所述皮带轮与第一吸合盘之间存在间隙，其中：所述风扇连接盘上装设有与其同轴且固定在定轴上的一速电磁离合装置，所述一速电磁离合装置能够限制风扇连接盘转动，所述风扇连接盘内腔还装设有与其同轴的第一磁铁固定盘，所述第一磁铁固定盘与皮带轮相邻且与定轴转动连接，所述第一磁铁固定盘的直径小于所述风扇连接盘的直径，所述第一磁铁固定盘靠近皮带轮的一侧端面上通过第二弹片固连第二吸合盘，所述风扇连接盘与皮带轮之间、风扇连接盘与第一磁铁固定盘之间均装设有涡电流永磁柔性驱动装置，所述涡电流永磁柔性驱动装置能够产生电涡流磁场驱动风扇连接盘转动，所述皮带轮内镶嵌有同轴固定在定轴上的铁芯部件，所述铁芯部件与第一吸合盘、第二吸合盘之间均存在间隙且能够分别与第一吸合盘、第二吸合盘吸合。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述一速电磁离合装置位于风扇连接盘与第一磁铁固定盘围成的空腔内，所述一速电磁离合装置包括沿定轴轴向依次安装且与定轴同轴的弹片、吸合盘、线圈元件和铁芯元件，所述吸合盘通过弹片固定在风扇连接盘的内壁面上，内嵌有线圈元件的铁芯元件固定在定轴上，所述吸合盘和铁芯元件之间存在间隙且能够吸合在一起。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述一速电磁离合装置位于风扇连接盘外部远离皮带轮的一侧外壁面上，所述一速电磁离合装置包括沿定轴轴向依次安装且与定轴同轴的弹片、吸合盘、线圈元件和铁芯元件，所述吸合盘通过弹片固定在风扇连接盘的外壁面上，内嵌有线圈元件的铁芯元件固定在定轴上，所述吸合盘和铁芯元件之间存在间隙且能够吸合在一起。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述涡电流永磁柔性驱动装置包括：设置在皮带轮与风扇连接盘之间的永磁体A与导磁软板A，所述皮带轮靠近风扇连接盘的一侧固连有散热盘，所述导磁软板A嵌入所述散热盘内，所述风扇连接盘上装设永磁体A，所述永磁体A与导磁软板A位置相对且间隙布置，所述永磁体A、导磁软板A位置可互换；设置在风扇连接盘与第一磁铁固定盘之间的永磁体B与导磁软板B，所述永磁体B装设在风扇连接盘沿其轴向的内壁面上，所述导磁软板B嵌入所述第一磁铁固定盘内，所述永磁体B、导磁软板B位置相对且间隙布置，所述永磁体B、导磁软板B位置可互换，所述铁芯部件包括内嵌有线圈一的铁芯一，和内嵌有线圈二的铁芯二，所述铁芯一、铁芯二在定轴的径向上从外到内并排同轴布置，所述铁芯一与第一吸合盘之间存在间隙且能够与第一吸合盘吸合，所述铁芯二与第二吸合盘之间存在间隙且能够与第二吸合盘吸合。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，还包括连接盘一，所述风扇连接盘与皮带轮相邻的一侧固连连接盘一，所述连接盘一与皮带轮相邻的一侧通过第一弹片固连第一吸合盘，所述连接盘一内部固连铁盘，所述铁盘一侧固连铝盘，所述第一磁铁固定盘位于连接盘一内，还包括传动盘，所述传动盘通过法兰盘固连在皮带轮靠近风扇连接盘的一侧，所述第一磁铁固定盘靠近传动盘的一侧端面上通过第二弹片固连第二吸合盘，所述涡电流永磁柔性驱动装置包括：设置在传动盘与连接盘一之间的永磁体A与导磁软板A，所述传动盘靠近风扇连接盘的一侧固连有散热盘，所述导磁软板A嵌入所述散热盘内，所述连接盘一上装设永磁体A，所述永磁体A与导磁软板A位置相对且间隙布置，所述永磁体A、导磁软板A位置可互换；设置在铝盘与第一磁铁固定盘之间的永磁体B与导磁软板B，所述永磁体B装设在铝盘上，所述导磁软板B嵌入所述第一磁铁固定盘内，所述永磁体B、导磁软板B位置相对且间隙布置，所述永磁体B、导磁软板B位置可互换，所述铁芯部件与定轴固连，包括内嵌有线圈一的铁芯一，和内嵌有线圈二的铁芯二，所述铁芯一、铁芯二在定轴的径向上从外到内并排同轴布置，所述铁芯一与第一吸合盘之间存在间隙且能够与第一吸合盘吸合，所述铁芯二与第二吸合盘之间存在间隙且能够与第二吸合盘吸合。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述定轴轴向开凹槽，所述铁芯元件、铁芯一、铁芯二内的导线通过凹槽导出。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述传动盘靠近第一吸合盘的一侧端面上设有若干个与定轴同轴的环形导磁槽一，若干个所述环形导磁槽一沿传动盘的径向由内向外排布。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述一速电磁离合装置还包括导磁盘，所述导磁盘固定安装在定轴上，定轴轴向上依次顺序安装有弹片、吸合盘、导磁盘、线圈元件、铁芯元件，所述导磁盘与吸合盘之间存在间隙。本专利技术安全式四速电磁风扇离合器，其中所述涡电流永磁柔性驱动装置还包括设置在风扇连接盘与第一磁铁固定盘之间的永磁体C、导磁软板C，所述永磁体C装设在风扇连接盘沿其径向的内壁面上，所述导磁软板C嵌入第一磁铁固定盘内，所述永磁体C、导磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
安全式四速电磁风扇离合器，包括定轴(13)，定轴(13)上转动连接有与其同轴的风扇连接盘(5)、皮带轮(8)，所述风扇连接盘(5)与皮带轮(8)相离的一侧端面装设连接件，与皮带轮(8)相邻的一侧端面通过第一弹片(6)固连第一吸合盘(7)，所述皮带轮(8)与第一吸合盘(7)之间存在间隙，其特征在于：所述风扇连接盘(5)上装设有与其同轴且固定在定轴(13)上的一速电磁离合装置(100)，所述一速电磁离合装置(100)能够限制风扇连接盘(5)转动，所述风扇连接盘(5)内腔还装设有与其同轴的第一磁铁固定盘(23)，所述第一磁铁固定盘(23)与皮带轮(8)相邻且与定轴(13)转动连接，所述第一磁铁固定盘(23)的直径小于所述风扇连接盘(5)的直径，所述第一磁铁固定盘(23)靠近皮带轮(8)的一侧端面上通过第二弹片(17)固连第二吸合盘(16)，所述风扇连接盘(5)与皮带轮(8)之间、风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)之间均装设有涡电流永磁柔性驱动装置(200)，所述涡电流永磁柔性驱动装置(200)能够产生电涡流磁场驱动风扇连接盘(5)转动，所述皮带轮(8)内镶嵌有同轴固定在定轴(13)上的铁芯部件(300)，所述铁芯部件(300)与第一吸合盘(7)、第二吸合盘(16)之间均存在间隙且能够分别与第一吸合盘(7)、第二吸合盘(16)吸合。...

【技术特征摘要】
2015.09.30 CN 20151064085021.安全式四速电磁风扇离合器，包括定轴(13)，定轴(13)上转动连接有与其同轴的风扇连接盘(5)、皮带轮(8)，所述风扇连接盘(5)与皮带轮(8)相离的一侧端面装设连接件，与皮带轮(8)相邻的一侧端面通过第一弹片(6)固连第一吸合盘(7)，所述皮带轮(8)与第一吸合盘(7)之间存在间隙，其特征在于：所述风扇连接盘(5)上装设有与其同轴且固定在定轴(13)上的一速电磁离合装置(100)，所述一速电磁离合装置(100)能够限制风扇连接盘(5)转动，所述风扇连接盘(5)内腔还装设有与其同轴的第一磁铁固定盘(23)，所述第一磁铁固定盘(23)与皮带轮(8)相邻且与定轴(13)转动连接，所述第一磁铁固定盘(23)的直径小于所述风扇连接盘(5)的直径，所述第一磁铁固定盘(23)靠近皮带轮(8)的一侧端面上通过第二弹片(17)固连第二吸合盘(16)，所述风扇连接盘(5)在径向上设有观察口(51)、加强筋(52)，所述风扇连接盘(5)与皮带轮(8)之间、风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)之间均装设有涡电流永磁柔性驱动装置(200)，所述涡电流永磁柔性驱动装置(200)能够产生电涡流磁场驱动风扇连接盘(5)转动，所述皮带轮(8)内镶嵌有同轴固定在定轴(13)上的铁芯部件(300)，所述铁芯部件(300)与第一吸合盘(7)、第二吸合盘(16)之间均存在间隙且能够分别与第一吸合盘(7)、第二吸合盘(16)吸合；所述一速电磁离合装置(100)位于风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)围成的空腔内或位于风扇连接盘(5)外部远离皮带轮(8)的一侧外壁面上，所述一速电磁离合装置(100)包括沿定轴(13)轴向依次安装且与定轴(13)同轴的弹片(1)、吸合盘(2)、线圈元件(3)和铁芯元件(4)，当所述一速电磁离合装置(100)位于风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)围成的空腔内时，所述吸合盘(2)通过弹片(1)固定在风扇连接盘(5)的内壁面上，当所述一速电磁离合装置(100)位于风扇连接盘(5)外部远离皮带轮(8)的一侧外壁面上时，所述吸合盘(2)通过弹片(1)固定在风扇连接盘(5)的外壁面上，内嵌有线圈元件(3)的铁芯元件(4)固定在定轴(13)上，所述吸合盘(2)和铁芯元件(4)之间存在间隙且能够吸合在一起；所述涡电流永磁柔性驱动装置(200)包括：设置在皮带轮(8)与风扇连接盘(5)之间的永磁体A(20)与导磁软板A(19)，所述皮带轮(8)靠近风扇连接盘(5)的一侧固连有散热盘(18)，所述导磁软板A(19)嵌入所述散热盘(18)内，所述风扇连接盘(5)上装设永磁体A(20)，所述永磁体A(20)与导磁软板A(19)位置相对且间隙布置，所述永磁体A(20)、导磁软板A(19)位置可互换；设置在风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)之间的永磁体B(25)与导磁软板B(24)，所述永磁体B(25)装设在风扇连接盘(5)沿其轴向的内壁面上，所述导磁软板B(24)嵌入所述第一磁铁固定盘(23)内，所述永磁体B(25)、导磁软板B(24)位置相对且间隙布置，所述永磁体B(25)、导磁软板B(24)位置可互换，所述铁芯部件(300)包括内嵌有线圈一(10)的铁芯一(9)，和内嵌有线圈二(12)的铁芯二(11)，所述铁芯一(9)、铁芯二(11)在定轴(13)的径向上从外到内并排同轴布置，所述铁芯一(9)与第一吸合盘(7)之间存在间隙且能够与第一吸合盘(7)吸合，所述铁芯二(11)与第二吸合盘(16)之间存在间隙且能够与第二吸合盘(16)吸合。2.根据权利要求1所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：当所述一速电磁离合装置(100)位于风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)围成的空腔内时，还包括连接盘一(47)，所述风扇连接盘(5)与皮带轮(8)相邻的一侧固连连接盘一(47)，所述连接盘一(47)与皮带轮(8)相邻的一侧通过第一弹片(6)固连第一吸合盘(7)，所述连接盘一(47)内部固连铁盘(49)，所述铁盘(49)一侧固连铝盘(48)，所述第一磁铁固定盘(23)位于连接盘一(47)内，还包括传动盘(50)，所述传动盘(50)通过法兰盘(46)固连在皮带轮(8)靠近风扇连接盘(5)的一侧，所述第一磁铁固定盘(23)靠近传动盘(50)的一侧端面上通过第二弹片(17)固连第二吸合盘(16)，所述涡电流永磁柔性驱动装置(200)包括：设置在传动盘(50)与连接盘一(47)之间的永磁体A(20)与导磁软板A(19)，所述传动盘(50)靠近风扇连接盘(5)的一侧固连有散热盘(18)，所述导磁软板A(19)嵌入所述散热盘(18)内，所述连接盘一(47)上装设永磁体A(20)，所述永磁体A(20)与导磁软板A(19)位置相对且间隙布置，所述永磁体A(20)、导磁软板A(19)位置可互换；设置在铝盘(48)与第一磁铁固定盘(23)之间的永磁体B(25)与导磁软板B(24)，所述永磁体B(25)装设在铝盘(48)上，所述导磁软板B(24)嵌入所述第一磁铁固定盘(23)内，所述永磁体B(25)、导磁软板B(24)位置相对且间隙布置，所述永磁体B(25)、导磁软板B(24)位置可互换，所述铁芯部件(300)与定轴(13)固连，包括内嵌有线圈一(10)的铁芯一(9)，和内嵌有线圈二(12)的铁芯二(11)，所述铁芯一(9)、铁芯二(11)在定轴(13)的径向上从外到内并排同轴布置，所述铁芯一(9)与第一吸合盘(7)之间存在间隙且能够与第一吸合盘(7)吸合，所述铁芯二(11)与第二吸合盘(16)之间存在间隙且能够与第二吸合盘(16)吸合。3.根据权利要求2所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述定轴(13)轴向开凹槽(131)，所述铁芯元件(4)、铁芯一(9)、铁芯二(11)内的导线通过凹槽(131)导出。4.根据权利要求3所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述传动盘(50)靠近第一吸合盘(7)的一侧端面上设有若干个与定轴(13)同轴的环形导磁槽一(501)，若干个所述环形导磁槽一(501)沿传动盘(50)的径向由内向外排布。5.根据权利要求4所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述一速电磁离合装置(100)还包括导磁盘(29)，所述导磁盘(29)固定安装在定轴(13)上，定轴(13)轴向上依次顺序安装有弹片(1)、吸合盘(2)、导磁盘(29)、线圈元件(3)、铁芯元件(4)，所述导磁盘(29)与吸合盘(2)之间存在间隙。6.根据权利要求4所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述涡电流永磁柔性驱动装置(200)还包括设置在风扇连接盘(5)与第一磁铁固定盘(23)之间的永磁体C(30)、导磁软板C(31)，所述永磁体C(30)装设在风扇连接盘(5)沿其径向的内壁面上，所述导磁软板C(31)嵌入第一磁铁固定盘(23)内，所述永磁体C(30)、导磁软板C(31)在定轴(13)径向上位置相对且间隙布置，所述永磁体C(30)、导磁软板C(31)位置可互换。7.根据权利要求6所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：还包括固定在支架(28)上的壳体(33)，所述定轴(13)、铁芯部件(300)均固定在壳体(33)上，所述连接件为连接盘二(34)，所述铁芯一(9)、铁芯二(11)一体成型为铁芯四(32)，所述铁芯四(32)在定轴(13)径向上并列有内、外两个与定轴(13)同轴的内腔，线圈四(321)嵌入靠内的内腔中，线圈五(322)嵌入靠外的内腔中，所述铁芯四(32)与第一吸合盘(7)、第二吸合盘(16)之间均存在间隙且能够吸合在一起。8.根据权利要求7所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述风扇固定盘(5)内腔固设有与其同轴的固定盘(35)，所述固定盘(35)位于第一磁铁固定盘(23)与皮带轮(8)之间，沿所述风扇固定盘(5)的径向，所述固定盘(35)的外圆周面与风扇固定盘(5)的内壁面固连，所述涡电流永磁柔性驱动装置(200)还包括固设在固定盘(35)上的永磁体E(37)，所述永磁体E(37)与导磁软板C(31)位置相对，所述永磁体E(37)可更换为导磁软板D(36)。9.根据权利要求1、6、7、8中任一项所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述定轴(13)轴向开凹槽(131)，径向开导线孔(132)，所述铁芯元件(4)内的导线通过凹槽(131)、导线孔(132)导出。10.根据权利要求9所述的安全式四速电磁风扇离合器，其特征在于：所述一速电磁离合装置(100)还包括导磁盘(29)，所述导磁盘(29)固定安装在定轴(13)上，定轴(13)轴向上依次顺序安装有弹片(1)、吸合盘(2)、导磁盘(29)、线圈元件(3)、铁芯元件(4)，所述导磁盘(29...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆宇，刘中银，刘海涛，刘月男，
申请(专利权)人：龙口中宇机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37