车用缓速器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种车用缓速器，包括由软磁材料制成的定子（１）和可相对于该定子旋转且由软磁材料制成的转子（２），该定子与转子之间形成工作间隙（３），在该定子上嵌装有励磁线圈（６），由该定子与转子形成的工作间隙（３）中填充着软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质（４），环绕该励磁线圈（６）形成一个行经由该定子（１）、该定子与转子之间填充有软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质（４）的工作间隙（３）和该转子（２）构成的主磁通路径（８），从而在该励磁线圈通电时通过位于该定子与转子形成的工作间隙中的软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质产生制动转矩。这种车用缓速器在车辆低速运行甚至静止时也能产生大的制动转矩，且励磁电流小、体积小、重量轻。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种车用缓速器，特别涉及用于公路和农用机动车辆以及水平和垂直运输机械制动的缓速器，该缓速器包括由软磁材料制成的定子和转子，定子与转子之间形成径向的工作间隙，在定子上嵌装有励磁线圈。
技术介绍
法国最早将电涡流缓速器应用于车辆上，且这种电涡流缓速器至今仍在欧洲普及应用，并在近来传入中国。在《商用汽车》杂志2001年第12期第40-43页“电涡流缓速器在大中型客车上的使用”一文和《城市车辆》杂志2002年第2期第52-54页“TELMA电涡流缓速器”一文中均对这种电涡流缓速器的结构、工作原理及其性能作了描述。这种电涡流缓速器主要由定子、转子及固定支架组成。定子通过固定支架固定在车辆底盘上，定子上有偶数个(如8个)由高导磁材料制成的铁心，每个铁心的两端装有极靴构成磁极，它们呈圆周分布形式，均匀地安装在定子的底板上。在每个铁心上套有励磁线圈，圆周上相邻铁心上的励磁线圈在铁心和极靴中产生的磁通反向，使相邻两个磁极极性NS相间。缓速器的转子一般有两个，分布在定子两侧，并用过渡法兰连接在一起，转子用导磁性能和导电性能良好的材料制成。转子通过法兰盘装在传动轴上，可随传动轴自由转动，定子两侧的转子和定子磁极间保持有极小而均匀的工作间隙，以使转子旋转时不会刮擦到定子磁极上。转子上可铸有扇叶，以便吹风散热。励磁线圈通电后在定子、转子间的工作间隙中产生磁场，转子相对定子转动后切割磁场，依据电磁感应定律在转子中产生涡流，涡流形成的磁场相对于定子的磁场产生制动转矩使车辆运行中受到制动转矩而起到缓速作用。但使用中发现存在的问题是在车用直流电压24伏时，因工作间隙磁阻过大，故在工作间隙中产生足够的磁场强度时励磁线圈所需励磁电流过大，一般达到几十安培到一百多安培，汽车电池组负荷太大，有的车不得已只好另加发电机及供电电池。电涡流缓速器产生制动转矩是建立在电磁感应定律基础上的，制动转矩与感应电势、感应电流相关，而感应电势和感应电流都与转子转速有关，因此在高速及低速时，制动转矩都偏小，只有在一定的转速下制动转矩才达到峰值。其主要缺点是低速时制动转矩小，静止时无制动转矩。此外，因工作间隙磁阻大，使磁路截面大、励磁线圈体积大，导致产品体积大，重量大，影响产品的安装和推广应用。最近又出现了一种新型的缓速器——轻量永磁式缓速器，其工作原理与电涡流缓速器基本相同，在国际上开始流行，但在国内的应用还很少。《商用汽车》杂志2003年第7期第74页“轻量永磁式缓速器”一文对这种轻量永磁缓速器的工作原理与结构作了介绍，其利用在永磁磁场中旋转的转子切割磁力线，依据电磁感应定律在转子中产生涡流并产生相应磁场，该磁场与定子的永磁磁场相互作用产生与旋转方向相反的转矩，使传动轴减速。这种轻量永磁式缓速器应用永磁体产生磁场，不用设置励磁线圈，故重量轻，耗电少，但制动转矩有限，且在车辆正常运行时其剩余制动转矩较大，应用范围有很大局限。而同刊介绍的液力缓速器存在着重量大、可靠性差、制动噪声大、汽车下坡时制动转矩锐减的问题，且从原理上讲该类使用液体涡流理论产生制动转矩的产品都存在着水涡流剩余转矩，故空载时耗能大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种车用缓速器，它在车辆低速运行甚至静止时也能产生大的制动转矩，且励磁电流小、体积小、重量轻。为解决上述技术问题，本技术的车用缓速器包括由软磁材料制成的定子和可相对于该定子旋转且由软磁材料制成的转子，该定子与转子之间形成径向工作间隙，在该定子上嵌装有励磁线圈；在由该定子与转子形成的工作间隙中填充着软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质，环绕所述励磁线圈形成一个行经由该定子、该定子与转子之间填充有软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质的工作间隙和该转子构成的主磁通路径，从而在该励磁线圈通电时通过位于该定子与转子间形成的工作间隙中的软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质产生制动转矩。采用这种结构的车用缓速器，当励磁线圈通入励磁电流后，在该励磁线圈周围由导磁材料构成的上述封闭主磁路中产生磁通，工作间隙中的软磁性粉末粒子在直流磁场下被磁化，首尾相吸形成磁性粉末粒子链，从而由磁场的电磁吸力控制的磁性粉末粒子链来传递制动转矩。由于这种车用缓速器的制动转矩主要是依靠电磁吸力产生而不是由电磁感应产生的，故传递的制动转矩与转子转速无关，在低速及静止时制动转矩大；此外，由于工作间隙中的软磁性粉末介质的磁导率高、磁阻小，因而磁路所需总磁势小，故励磁线圈所需电流小；尤其是制动转矩与转速无关，仅是励磁电流的函数，控制方便，可无级调节，增加了制动的舒适性。作为本技术车用缓速器的第一种改进结构，定子包括外定子、内定子和由非磁性材料制成的隔磁环，内定子包括内定子本体和与内定子本体相配装的极靴，内定子本体通过隔磁环与外定子相连接，励磁线圈嵌装在该内定子本体和极靴两者的轴向之间；转子的杯形圆筒部分包括位于励磁线圈外侧的隔磁结构(例如是由非磁性材料制成的隔磁环或者是磁饱和结构)，以及在该隔磁结构两侧的、由导磁性材料制成的前圆筒段和后圆筒段；转子的杯形圆筒部分插入到内定子和外定子之间，且与内定子和外定子之间形成了用于填充软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质的工作间隙，该工作间隙以隔磁结构为界分成第一外工作间隙、第二外工作间隙、第一内工作间隙和第二内工作间隙，从而环绕该励磁线圈形成了由内定子本体、第一内工作间隙、转子的前圆筒段、第一外工作间隙、外定子、第二外工作间隙、转子的后圆筒段、第二内工作间隙、极靴而回到内定子本体的封闭主磁通路径。在这种改进结构中，由于有四个产生制动转矩的工作间隙，故体积小、重量轻、制动转矩大。作为本技术车用缓速器的第二种改进结构，该定子包括定子本体和相配装到该定子本体中的极靴，励磁线圈嵌装在该定子本体和极靴两者的轴向之间；该转子的杯形圆筒部分插入到该定子本体和极靴两者的径向之间，且沿径向与该定子本体和极靴之间形成了用于填充软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质的工作间隙，其中位于该转子杯形圆筒部分外侧的是外工作间隙，位于该转子杯形圆筒部分内侧的是内工作间隙；从而环绕该励磁线圈形成了所述由该定子本体经该极靴、内工作间隙、该转子的杯形圆筒部分、外工作间隙再回到该定子本体的封闭主磁通路径。在此第二种改进结构中，由于只有两个产生制动转矩的工作间隙，故体积、重量比前一种改进结构略大，但其结构简单、工艺性好。作为上述两种改进结构的进一步改进，可以在外定子或定子本体上设有散热片，以加强该车用缓速器的散热性能。尤其是还可以在外定子或定子本体中设有液体冷却管路时，这样可方便地对该车用缓速器进行液体强迫冷却，这种带有强迫冷却的车用缓速器可以用作大型车用缓速器。作为本技术车用缓速器的第三种改进结构，该定子包括定子本体和与定子本体相配装的极靴，励磁线圈嵌装在该定子本体和极靴两者的轴向之间；转子带有散热叶片，该转子的圆筒部分位于该定子的径向外侧，且转子圆筒部分与定子本体和极靴的径向之间形成了用于填充软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质的工作间隙，该工作间隙包括两部分转子圆筒部分与定子本体径向之间的右工作间隙和转子圆筒部分与极靴径向之间的左工作间隙；从而环绕该励磁线圈形成了由定子本体经右工作间隙、转子圆筒部分、左工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用缓速器，包括由软磁材料制成的定子（１）和可相对于该定子（１）旋转且由软磁材料制成的转子（２），该定子（１）与转子（２）之间形成工作间隙（３），在该定子（１）上嵌装有励磁线圈（６），其特征在于：所述由该定子（１）与转子（２）形成的工作间隙（３）中填充着软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质（４），环绕所述励磁线圈（６）形成一个行经由该定子（１）、该定子（１）与转子（２）之间填充有软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质（４）的工作间隙（３）和该转子（２）构成的主磁通路径（８），从而在该励磁线圈（６）通电时通过位于该定子（１）与转子（２）形成的工作间隙（３）中的软磁性粉末介质或含软磁性粉末的液体介质（４）产生制动转矩。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵典军，王玉祥，
申请(专利权)人：赵典军，王玉祥，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]