[发明专利]一种热致循环冷却多圆弧式磁流变制动器

说明书

本发明公开了一种热致循环冷却多圆弧式磁流变制动器，包括制动轴、制动柱和制动壳体，在左端盖和内圆筒之间还设有配流盘；在制动柱的左端设有弹簧槽，在左端盖与配流盘之间设有离心式叶轮，在叶轮的右侧设有一推环，在推环与叶轮之间设有一摩擦环，在弹簧槽内设有形状记忆合金弹簧；在制动壳体的外侧设有冷却箱，所述冷却箱包括左端板、外圆筒和右端板；在外圆筒和内圆筒之间设有冷却管道，所述冷却管道左端与左端盖和配流盘之间的间距相连通，在右端盖内侧设有一回流槽，冷却管道的右端也与该回流槽相连通。本发明能够对磁流变液进行冷却，从而提高制动器的稳定性。

技术领域

本发明涉及制动器技术领域，尤其涉及一种热致循环冷却多圆弧式磁流变制动器。

背景技术

磁流变液是一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固液二相功能材料；其主要由磁性颗粒和基液构成，受外加磁场的控制，在无外加磁场时，表现出牛顿流体的性质；加入磁场后，磁流变液的粘度会在极短时间内发生几个数量级的变化，表现出类似于固体的力学性质；整个变化过程迅速，连续可控可逆。

由于磁流变液的所具有的独特性质，使其在离合器、制动器领域具有广阔的应用前景：如CN107061558A公开的“一种壁冷式多筒磁流变液制动器”，通过对称结构增大制动面积，从而增加制动力矩，并且通过外壳筒水冷方式散热，改善制动性能。又如CN203702929U公开的“一种水冷式磁流变制动器”，通过左、右冷却端盖内部均设有环形流道，磁流变制动器产生的热量经过环形流道内的冷却液传出，以达到散热的效果。又如CN110792704B公开的“内啮合齿轮泵式循环冷却磁流变液制动器”，通过在制动轴末端增加了内啮合齿轮泵组件使磁流变液在高温下能够通过流道进入水箱中进行冷却，能够有效提高磁流变液的冷却效果，从而有效提高制动器的热稳定性和制动效果。

但是，磁流变液所产生的剪切屈服应力较小，使得磁流变液产生的制动转矩有限。为增大磁流变液制动器的制动转矩，研究人员一般通过增大结构尺寸或堆叠结构的方式增大转矩。但制动过程中滑差生热会导致磁流变液温度升高，而磁流变液的最大工作温度范围较窄，一般小于150℃；油基磁流变液的最大工作温度范围，也一般在小于100℃。在高温环境下，磁流变液的性能会随温度的升高逐渐衰减甚至失效，因此如何采取措施减小磁流变液温升，使磁流变液的剪切屈服应力稳定，增大其应用的场合，并保证磁流变液制动器高性能运转，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有基于磁流变液的制动器受温度影响较大，稳定性差的问题，提供一种热致循环冷却多圆弧式磁流变制动器，能够对磁流变液进行冷却，从而减小温度对磁流变液的影响，提高制动器的稳定性，同时磁流变液的作用面积更大，从而能有效提升磁流变制动器的制动转矩。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种热致循环冷却多圆弧式磁流变制动器，包括制动轴、制动柱和制动壳体，所述制动壳体包括左端盖、内圆筒和右端盖，其特征在于：在左端盖和内圆筒之间还设有配流盘，所述左端盖、配流盘、内圆筒以及右端盖依次相连，且左端盖与配流盘之间具有间距；所述制动柱位于制动壳体内，其右端通过轴承与右端盖相连，其侧壁与内圆筒内壁之间具有间隙；其中，在制动柱的侧壁上沿其轴向开设有若干绕其一周的圆弧形槽，在内圆筒内壁上，对应圆弧形槽设有圆弧形凸起，使制动柱与内圆筒之间的间隙呈波浪形；在配流盘的右侧中部开设有一导流槽，所述导流槽内侧贯穿配流盘内侧，其外侧延伸至制动柱与内圆筒之间的间隙的外侧，使制动柱与内圆筒之间的间隙与该导流槽相连通；在导流槽内设有左过滤环，且所述左过滤环将制动柱与内圆筒之间的间隙封闭，通过左过滤环能够将磁流变液中的基础液与磁性粒子分离；所述制动轴的右端穿过左端盖和配流盘后与制动柱相连，且制动轴通过轴承与左端盖相连；其中，在制动柱的左端，对应制动轴的位置开设有一弹簧槽，所述弹簧槽的直径大于制动轴的直径，制动轴的右端伸入弹簧槽内，并延伸至槽底后与制动柱相连，且能带动制动柱同步转动；