專利名稱：一種大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于交通工具制動(dòng)用電磁裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，主要面向高速列車的減速制動(dòng)，也適用于大型客車，載重卡車等。
背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)的摩擦制動(dòng)的方法在摩擦損耗和高溫升方面的固有缺陷，緩速器對(duì)于高速列車的制動(dòng)性能的改善明顯。國(guó)家現(xiàn)在大力發(fā)展高速列車，車速的提升，對(duì)于列車的制動(dòng)提出了更大的挑戰(zhàn)。對(duì)于電渦流緩速器來說則要求能夠有更大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這也是目前電渦流緩速器的研究重點(diǎn)之一。目前的電渦流緩速器提高制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法基本上是圍繞著改變裝置尺寸、勵(lì)磁電流來獲得，而磁極的形狀則基本為圓形或方形，這導(dǎo)致渦流的路徑也為圓形或方形，這樣的渦流在磁極作用下，有效渦流覆蓋區(qū)域不大，得到的制動(dòng)力矩不大，無法滿足高速列車等交通工具的制動(dòng)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，通過設(shè)計(jì)扇形的磁極結(jié)構(gòu)，優(yōu)化磁路，使有效渦流路徑擴(kuò)大，提高了制動(dòng)力矩，能夠滿足高速列車的制動(dòng)需要。本實(shí)用新型提供了一種大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，它包括磁極、線圈、外殼、連接件、轉(zhuǎn)軸、軸承和轉(zhuǎn)盤，所述磁極包括極身和極靴，極身和極靴固定連接，線圈繞于極身上， 轉(zhuǎn)盤兩側(cè)對(duì)稱分布有至少一個(gè)磁極，每個(gè)磁極的極靴與轉(zhuǎn)盤之間均存在氣隙，每個(gè)磁極的極身均與外殼固定連接，轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)盤通過連接件固定連接，轉(zhuǎn)軸的兩軸端各裝有一對(duì)軸承，軸承由外殼固定。進(jìn)一步的，所述極身和所述極靴均為扇形。進(jìn)一步的，外殼的側(cè)面厚度大于等于17mm。進(jìn)一步的，線圈(4)與外部電源電連接，通過控制所述外部電源的電流，所述大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器能夠?qū)崿F(xiàn)多檔轉(zhuǎn)矩輸出。本實(shí)用新型通過將極身及極靴形狀加工成扇形，使靜態(tài)轉(zhuǎn)盤表面磁場(chǎng)分布也為扇形，這樣的磁場(chǎng)分布能有效引導(dǎo)轉(zhuǎn)子盤上渦流路徑，使轉(zhuǎn)子盤上感應(yīng)的渦流引導(dǎo)為類扇形， 有效擴(kuò)大了有效渦流覆蓋的范圍，明顯的提高了轉(zhuǎn)子盤上產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。該裝置可以滿足高鐵制動(dòng)需求，也可應(yīng)用于需要較大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大型載重貨車。同時(shí)，本實(shí)用新型增大了外殼的側(cè)面厚度，能夠增加磁路中的總磁通，降低磁路飽和度，提高轉(zhuǎn)盤上磁場(chǎng)強(qiáng)度。

圖1為大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為磁極結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為磁極與線圈結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖4為磁極分布示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型所述的大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，如圖1所示，其包括磁極1、線圈4、 外殼5、連接件6、轉(zhuǎn)軸7、軸承8和轉(zhuǎn)盤9。如圖2所示，磁極1包括極身2和極靴3，極身 2和極靴3均為扇形，極身2與極靴3分開線切割加工，再用沉頭螺釘連接緊固。如圖3所示，線圈4繞于極身2上，線圈4使用耐高溫、高熱導(dǎo)率環(huán)氧樹脂澆注。轉(zhuǎn)軸7與轉(zhuǎn)盤9通過連接件6 (花鍵或脹套標(biāo)準(zhǔn)件)連接。轉(zhuǎn)軸7軸肩處裝有一對(duì)軸承8，軸承8由外殼5上緊固定。外殼5上通過螺紋連接磁極1。原則上轉(zhuǎn)盤3兩側(cè)可對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)磁極 1，考慮到裝置散熱及裝置重量因素，本裝置轉(zhuǎn)盤3兩側(cè)各對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)磁極1，四個(gè)磁極 1分別在135°角度范圍內(nèi)均勻分布，如圖4所示。該極對(duì)數(shù)和分布方式不唯一，可根據(jù)使用具體情況調(diào)整。轉(zhuǎn)盤9與磁極1的極靴3不接觸，之間存在氣隙。向相鄰的磁極1纏繞的線圈4中通入反向電流，通過整流電路或電池作為電源，由高功率精密可調(diào)電阻控制電流，實(shí)現(xiàn)多檔可調(diào)扭矩輸出。轉(zhuǎn)盤9與轉(zhuǎn)軸7都經(jīng)過熱處理，其中轉(zhuǎn)盤采用45#鋼，向提高鋼材磁導(dǎo)特性方向做調(diào)質(zhì)處理(860°C油淬，560°C高溫回火)；軸采用普通熱處理加強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。外殼5側(cè)面和磁極1使用電工純鐵或硅鋼片制成。為降低磁路飽和度、使磁阻盡量小，同時(shí)考慮到重量因素，外殼側(cè)面厚度控制在17-25mm，在特殊情況下，為增加磁路總磁通，也可進(jìn)一步提高外殼側(cè)面厚度。將本實(shí)用新型所述的大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器安裝于高速列車轉(zhuǎn)向架，用火車軸替代裝置轉(zhuǎn)軸7，將線圈4接入電源電路。當(dāng)列車高速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)盤9會(huì)隨著火車軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)需要急剎車時(shí)，控制電源電路，對(duì)線圈4通電，在磁極1、轉(zhuǎn)盤9、磁極1與轉(zhuǎn)盤9之間的氣隙和外殼5中形成磁路，由于轉(zhuǎn)盤9隨火車軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁力線，在轉(zhuǎn)盤9上會(huì)形成了渦流，渦流在磁場(chǎng)的作用下就產(chǎn)生了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。該裝置通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)和磁極形狀，使轉(zhuǎn)盤 9上有效渦流覆蓋區(qū)域最大，且最大程度增加了轉(zhuǎn)盤9上的磁場(chǎng)穿透深度，以獲得高制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了便于使用，平穩(wěn)制動(dòng)，通過調(diào)節(jié)電源電路中的大功率可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)線圈4的勵(lì)磁電流，可實(shí)現(xiàn)多檔可調(diào)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出。將本實(shí)用新型所述裝置的扇形磁極部分保留，通過調(diào)整裝置尺寸，可制成車用制動(dòng)裝置，用于大型卡車或汽車制動(dòng)等。通過調(diào)整裝置尺寸和輔助支撐結(jié)構(gòu)，可制成電梯或傳動(dòng)帶用電磁制動(dòng)裝置，也可以制成煉鋼過程中鋼水熔煉用的電磁制動(dòng)裝置。本實(shí)用新型不僅局限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型公開的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實(shí)施方式
實(shí)施本實(shí)用新型，因此，凡是采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡(jiǎn)單的變化或更改的設(shè)計(jì)，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，其特征在于，它包括磁極(1)、線圈(4)、外殼(5)、連接件(6)、轉(zhuǎn)軸(7)、軸承(8)和轉(zhuǎn)盤(9)，所述磁極(1)包括極身(2)和極靴(3)，極身(2)和極靴(3)固定連接，線圈(4)繞于極身(2)上，轉(zhuǎn)盤(9)兩側(cè)對(duì)稱分布有至少一個(gè)磁極(1)， 每個(gè)磁極(1)的極靴(3)與轉(zhuǎn)盤(9)之間均存在氣隙，每個(gè)磁極(1)的極身(2)均與外殼(4) 固定連接，轉(zhuǎn)軸(6)穿過轉(zhuǎn)盤(9)，與轉(zhuǎn)盤(9)通過連接件(6)固定連接，轉(zhuǎn)軸(6)的兩軸端各裝有一對(duì)軸承(7)，軸承(7)由外殼(4)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，其特征在于，所述極身(2)和所述極靴(3)均為扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，其特征在于，外殼(5)的側(cè)面厚度大于等于17mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，其特征在于，所述線圈(4)與外部電源電連接，通過控制所述外部電源的電流，所述大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器能夠?qū)崿F(xiàn)多檔轉(zhuǎn)矩輸出。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩電渦流緩速器，它包括磁極、線圈、外殼、連接件、轉(zhuǎn)軸、軸承和轉(zhuǎn)盤，所述磁極包括均為扇形的極身和極靴，極身和極靴固定連接，線圈繞于極身上，轉(zhuǎn)盤兩側(cè)對(duì)稱分布有至少一個(gè)磁極，轉(zhuǎn)盤與每個(gè)磁極的極靴之間存在氣隙，每個(gè)磁極的極身均與外殼固定連接，轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)盤通過連接件固定連接，轉(zhuǎn)軸的兩軸端各裝有一對(duì)軸承，軸承由外殼固定。本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)扇形的磁極結(jié)構(gòu)，優(yōu)化磁路，使有效渦流路徑擴(kuò)大，明顯的提高了轉(zhuǎn)子盤上產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以滿足高鐵制動(dòng)需求，也可應(yīng)用于需要較大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大型載重貨車。
文檔編號(hào)B60L7/28GK202071705SQ20112017280
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者張勃, 彭濤, 李亮, 王國(guó)兵, 陳喬 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)