适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及刹车/牵引系统技术领域，提供一种适用于刹车系统的电磁作动装置，包括：至少两个定盘和至少一个位于相邻的两个所述定盘之间的动盘，定盘上沿周向间隔设置成对的定盘铁芯，每个定盘铁芯上缠绕有定盘线圈，定盘线圈并联连接到外部电源，当定盘线圈通电时，相邻的两个定盘铁芯的极性分布相反并产生沿着不同方向并垂直于定盘所在平面的磁场；动盘上沿周向间隔设置成对的与定盘铁芯相对应的动盘铁芯，每个动盘铁芯上沿动盘的径向缠绕有动盘线圈，动盘线圈串联并连接到外部充电/用电部件，当定盘线圈通电产生磁场并且所述动盘在转动中时，动盘线圈产生感应电流和阻碍动盘转动的电磁力并发热，从而将刹车系统需要克服的动能转化成供给到外部充电/用电部件的电能、电磁能以及热能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刹车/牵引技术，更具体地涉及适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置及包括此电磁作动装置的刹车系统和牵引系统。
技术介绍
作为当今主要交通工具的汽车和飞机，它们都具备刹车系统，用于减速和制动。其中，汽车的刹车系统主要依靠刹车盘的摩擦的方式实现制动。而飞机刹车系统多为液压刹车系统或电刹车系统。如图I所示，该液压刹车系统或电刹车系统包括液压或者电能驱动作动器I’、刹车盘2’、扭力筒3’以及轮毂4’，其中刹车盘2’包括定盘21’和动盘22’，通过定盘21’上的内键槽211’和扭力筒3’上的外键311’的配合，定盘21’套装在扭力筒3’上，同时，通过动盘22’上的外键槽221’与轮毂4’上的内键421’，动盘22’相对轮毂4’固 定，但由于动盘22’上的内孔尺寸大于扭力筒3’的外径尺寸，因此动盘22’相对扭力筒3’可转动。当需要刹车时，通过液压或者电能驱动作动器1’，作动器I’驱动刹车盘2’，使其定盘21’沿扭力筒3’的外键311’轴向移动靠近其动盘22’，从而产生摩擦，将飞机的动能转化为热能，达到刹车制动的目的。为了达到防滑防抱死的目的，控制方面可通过调节液压作动压力或者调节电机作动器I’的输入电流调节电机转速来实现。然而，上述无论飞机刹车系统还是汽车刹车系统均存在固有缺点。例如，对于飞机液压刹车系统，固有的泄漏、抗污染能力差、派遣率相对较低、维护复杂等问题一直无法得到解决。而电刹车系统元件多，系统复杂，重量大，可靠性较低。而且，无论是依靠刹车片的汽车刹车系统还是依靠刹车盘来实现制动的飞机液压刹车或电刹车，统统需要利用摩擦来实现动能到热能的能量转换。另外，摩擦材料刹车盘有很多缺点，就飞机而言，缺点如下I)作为耗材的刹车盘的损耗巨大，每隔200-600个起落架次，就需要更换刹车盘，提闻了使用成本；2)摩擦材料的制作工艺复杂，生产周期长，以炭-炭复合材料为例，一副刹车盘的生产周期至少为3个月；3)粉末冶金/金属刹车盘重量大，高温时容易粘结，易产生裂纹和掉块；4)炭-炭复合材料强度低，体积大，静摩擦系数小，工艺复杂成本高。汽车的刹车片也存在相似的问题。另外，作为当今主要交通工具的汽车和飞机，当它们处于非运行状态需要牵引时，还需要依赖发动机之外的其他动力提供装置来实现牵引，例如，以飞机为例，要么再配备一独立于发动机的小功率电机要么依靠独立于飞机的牵引车来实现。当需要配备一独立于发动机的小功率电机时，使得飞机整体结构庞杂，重量加大。
技术实现思路
为此，根据本专利技术的第一个目的，提供一种既能够适用于刹车系统又能够适用于牵引系统的电磁作动装置来替代现有技术中的液压或者电能驱动作动器和刹车盘以及单纯用于牵引的小电机将是有利的。根据本专利技术的第二个目的，提供一种包括适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置的刹车系统也将是有利的。根据本专利技术的第三个目的，提供一种包括适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置的牵引系统也将是有利的。根据本专利技术的一个方面，提供一种适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置，包括至少两个定盘；至少一个动盘，所述动盘与所述定盘共轴，每一所述动盘位于相邻的两个所述定盘之间；其中，所述定盘上沿周向间隔设置成对的定盘铁芯，每个所述定盘铁芯上缠绕有定盘线圈，所述定盘线圈与第一外部电源的连接在刹车状态和牵引状态之间可切换；所述动盘上设置有与所述定盘铁芯位置和数量相对应的动盘铁芯，每个所述动盘铁芯上沿所述动盘的径向缠绕有动盘线圈，所述动盘线圈相互之间的连接关系以及与外部充电/用电 部件或第二外部电源的连接在刹车状态和牵引状态之间可切换；当处于刹车状态时，所述定盘线圈以第一方式并联连接到第一外部电源并通电，使得相邻的两个定盘铁芯的极性分布相反并产生沿着不同方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场；所述动盘线圈串联并连接到外部充电/用电部件，当所述定盘线圈通电产生所述磁场并且所述动盘在转动中时，所述动盘线圈产生感应电流和阻碍所述动盘转动的电磁力并发热，从而将所述刹车系统需要克服的动能转化成供给到所述外部充电/用电部件的电能、电磁能以及热能；当处于牵引状态时，所述定盘线圈以第二方式并联连接到第一外部电源并通电，使得所述定盘铁芯的极性分布相同并产生沿着同一方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场；所述动盘线圈并联连接到第二外部电源并通电，所述动盘线圈的通电电流方向一致从而产生带动所述动盘转动的电磁力。在本专利技术的该方面，同一套电磁作动机械结构可在不同电连接状态下实现刹车和牵引两种功能，只不过这套装置根据其要实现的功能(刹车还是牵引)不同，对定盘线圈产生的磁场方向以及动盘是否从外部电源给予通电及各动盘线圈的电流方向进行不同的控制，来最终帮助刹车系统或牵引系统实现其刹车或牵引功能。首先，上述适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置首先包括适用于刹车系统的电磁作动装置，该适用于刹车系统的电磁作动装置包括至少两个定盘和至少一个动盘，所述动盘与所述定盘共轴，每一所述动盘位于相邻的两个所述定盘之间，其中，所述定盘上沿周向间隔设置成对的定盘铁芯，每个所述定盘铁芯上缠绕有定盘线圈，所述定盘线圈并联连接到外部电源，当所述定盘线圈通电时，相邻的两个定盘铁芯的极性分布相反并产生沿着不同方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场；所述动盘上设置有与所述定盘铁芯位置和数量相对应的动盘铁芯，每个所述动盘铁芯上沿所述动盘的径向缠绕有动盘线圈，所述动盘线圈串联并连接到外部充电/用电部件，当所述定盘线圈通电产生所述磁场并且所述动盘在转动中时，所述动盘线圈产生感应电流和阻碍所述动盘转动的电磁力并发热，从而将所述刹车系统需要克服的动能转化成供给到所述外部充电/用电部件的电能、电磁能以及热倉泛。在本专利技术的这一方案中，定盘上相邻定盘铁芯的极性分布相反，即一个定盘铁芯的一端是S极，则另一端就是N极；而相邻的另一个定盘铁芯的一端是N极，另一端是S极。动盘两侧的定盘的极性分布相同。这样，就产生了沿着不同方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场。由于动盘线圈的缠绕方式为径向缠绕，根据右手定则，随动盘转动的动盘线圈在磁场的作用下产生感应电流并发热，并由于感应电流和磁场的存在，因而产生阻碍动盘转动的电磁力。在刹车系统需要克服的动能(比如飞机动能或汽车动能)转化为电能、热能和电磁能的情况下，动盘被制动，从而起到刹车作用。其次，上述适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置包括一种适用于牵引系统的电磁作动装置，该装置像上述的适用于刹车装置的电磁作动装置一样，也包括至少两个定盘、至少一个动盘、定盘上沿周向间隔设置的成对的定盘铁芯、缠绕在定盘铁芯上的定盘线圈、动盘上设置的与定盘铁芯位置和数量相对应的动盘铁芯、以及沿动盘的径向缠绕在动盘铁芯上的动盘线圈，动盘和定盘的数量和位置关系也不变，即动盘与定盘共轴，每一所述动盘位于相邻的两个所述定盘之间，其中，定盘线圈也是并联连接到第一外部电源，只不过当所述定盘线圈通电时，所述定盘铁芯的极性分布相同并产生沿着同一方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场；同时，动盘线圈并联连接到第二外部电源，且在定盘线圈通电的同时给动盘线圈也通电，动盘线圈的通电电流方向一致从而产生带动动盘转动的电磁力。 在本专利技术的该方案中，由于当定盘线圈通电时定盘铁芯的极性分布相同，即每个定盘铁芯的同一端的极性是一致的，要么都是N极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于刹车/牵引系统的电磁作动装置，包括：至少两个定盘；至少一个动盘，所述动盘与所述定盘共轴，每一所述动盘位于相邻的两个所述定盘之间；其中，所述定盘上沿周向间隔设置成对的定盘铁芯，每个所述定盘铁芯上缠绕有定盘线圈，所述定盘线圈与第一外部电源的连接在刹车状态和牵引状态之间可切换；所述动盘上设置有与所述定盘铁芯位置和数量相对应的动盘铁芯，每个所述动盘铁芯上沿所述动盘的径向缠绕有动盘线圈，所述动盘线圈相互之间的连接关系以及与外部充电/用电部件或第二外部电源的连接在刹车状态和牵引状态之间可切换；当处于刹车状态时，所述定盘线圈以第一方式并联连接到第一外部电源并通电，使得相邻的两个定盘铁芯的极性分布相反并产生沿着不同方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场；所述动盘线圈串联并连接到外部充电/用电部件，当所述定盘线圈通电产生所述磁场并且所述动盘在转动中时，所述动盘线圈产生感应电流和阻碍所述动盘转动的电磁力并发热，从而将所述刹车系统需要克服的动能转化成供给到所述外部充电/用电部件的电能、电磁能以及热能；当处于牵引状态时，所述定盘线圈以第二方式并联连接到第一外部电源并通电，使得所述定盘铁芯的极性分布相同并产生沿着同一方向并垂直于所述定盘所在平面的磁场；所述动盘线圈并联连接到第二外部电源并通电，所述动盘线圈的通电电流方向一致从而产生带动所述动盘转动的电磁力。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖扬，吴光辉，任碧诗，陆清，曹丹青，陆波，胡文，陈诚，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：