[发明专利]一种基于磁流变效应的电涡流缓速器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于磁流变效应的电涡流缓速器，特别涉及用磁流变液同时作为导磁介质和工作介质的电涡流缓速器。

背景技术

     随着汽车工业的发展，汽车的行驶速度越来越快，汽车的制动效能和安全性也受到广泛的关注。传统的制动器在长时间持续制动的情况下，会产生热衰退现象，导致制动效能大大降低，严重影响汽车的安全性能。随着近年来，国家有关汽车安全法规的提出，大型卡车、客车上必须安装有辅助制动器。汽车辅助制动器能承担大部分的制动能量，降低行车制动器的制动负荷，大大提高汽车的安全性。目前主要应用的辅助制动装置为电涡流缓速器和液力缓速器。

现有的电涡流缓速器存在以下缺点：

1、电涡流缓速器的极靴与转子存在一定气隙，由于空气的导磁性极低，导致磁路磁阻很大，因此要转子中产生足够大的电涡流效应，则励磁线圈必须通过很大的激励电流，导致励磁线圈温度过高，且蓄电池负荷大，影响电池的寿命。

2、电涡流缓速器的制动力矩不仅和通入励磁线圈的电流有关，而且与汽车速度也有很大关系。汽车速度越高，制动力矩越大；速度越低，制动力矩越小。所以，在汽车低速情况下，电涡流缓速器的制动力矩小，缓速效果不理想。

目前的液力缓速器具有以下缺点：

1、液力缓速器的结构复杂，制造精度高，成本高。

2、液力缓速器在低速时制动力矩很小，不能满足制动要求；且制动时，工作液压入工作腔需要一定时间，导致制动响应时间长。

磁流变液是一种新型智能材料，它是由高导磁率、低磁滞性的软磁性微颗粒分散溶于绝缘基础液中形成的悬浮液。在磁场作用下，磁流变液的表观粘度在几毫秒内迅速增大，且剪切屈服应力随磁场的增大而增大，当撤去磁场时，又迅速恢复成原来的低黏性状态。这种液体不仅仅是随着外加磁场变化而可控制其流变特性的稳定悬浮液，而且具有较高的导磁性、很低的导电性和极好的热稳定性。所以近年来，被广泛的用于新型制动器的研究中，并具有很好的应用前景。

目前，磁流变液制动器大多为盘式制动器（例如参见中国专利201110427735.9，美国专利US8631917B2），利用磁流变液作为制动器工作液填充在转子与定子之间，通过均匀的磁场使磁流变液的剪切屈服应力增大，达到制动的效果。但是只利用磁流变液在外部磁场作用下的流变特性产生制动力矩进行制动的特点，所以提供的制动力矩非常有限。中国专利201210434149.1，名称为“基于磁流变液的独立式液力缓速器及其控制方法”，利用磁流变液作为液力缓速器的工作液，并通过磁流变液的流变特性来增大制动力矩和提高缓速器的低速性能，但是其结构复杂，设计使磁流变液粘度变化均匀的励磁装置困难，且粘度不均匀的磁流变液在涡腔内流场的复杂性难以保证制动效果的稳定性。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁流变效应与电涡流效应共同作用的新型缓速器装置，它具有定子和转子间无气隙、激励电流小，线圈发热低、制动力矩大、低速制动性能好、制动力矩可控性好、结构简单的特点。

本发明的技术方案在于：

一种基于磁流变效应的电涡流缓速器装置，其特征在于：包括一轴承套筒和一设于轴承套筒内的传动轴，所述轴承套筒的两端分别设有一定子壳体，所述定子壳体内安设有与传动轴相连接的转子盘，所述转子盘与定子壳体之间填充磁流变液，位于两个定子壳体之间的轴承套筒外周设有磁芯，所述磁芯上绕置有励磁线圈，所述磁芯的两端经极靴与定子壳体内壁固连。

其中，所述定子壳体包括外侧壳体、内侧壳体及圆筒壳体。

所述极靴、磁芯、励磁线圈组成励磁装置，且所述的励磁装置为8个，8个励磁装置的圆心分别位于两侧的定子壳体之间，每个励磁装置的一对极靴均匀分布固定在两侧定子壳体的内侧壳体的同一个分度圆上，并且相邻的两个励磁装置的磁极总是相反的。

所述的一对极靴的形状为两个大小不同的突出的扇形，所述的内侧壳体上开设有与极靴相配合的扇形通槽，所述极靴插入内侧壳体的扇形通槽中，与内侧壳体形成封闭的盘体，且极靴与定子壳体内填充的的磁流变液直接接触。

所述内侧壳体上有排气孔，外侧壳体上有注液孔，注液孔、排气孔均由开槽平头紧定螺钉堵住；所述圆筒壳体的两侧分别有两个螺纹孔，用于与外部定子连接。

本发明的优点在于：