專利名稱：一種永磁盤式制動(dòng)器及其制動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，具體是永磁盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)及制動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
在車輛上采用多種制動(dòng)方式聯(lián)合制動(dòng)，會(huì)極大地保障高速車輛的行車安全。目前， 車輛上廣泛使用盤式摩擦制動(dòng)器，作為粘著制動(dòng)，盤式摩擦制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)力受粘著條件的限制，車輛在高速行駛的狀態(tài)下，必然會(huì)增大其制動(dòng)距離，而若需縮短制動(dòng)距離，則需要增加制動(dòng)減速度，這就需要采用多種制動(dòng)方式聯(lián)合制動(dòng)。車輛在原有盤式摩擦制動(dòng)方式的基礎(chǔ)上添加盤式永磁制動(dòng)，則可以增大制動(dòng)力，縮短制動(dòng)距離，極大地保障車輛的行車安全。
磁制動(dòng)包括電磁制動(dòng)和永磁制動(dòng)兩種形式，其中，永磁制動(dòng)以其不消耗日8里!、免維護(hù)、高速制動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的重視。將永磁制動(dòng)應(yīng)用到車輛上，在緊急制動(dòng)過(guò)程中，不需要車輛蓄電池提供能量，當(dāng)車輛靜止時(shí)，可用于車輛的駐車制動(dòng)，取代車上的手制動(dòng)，從而簡(jiǎn)化制動(dòng)器的布置形式。因此，永磁制動(dòng)可作為高速車輛聯(lián)合制動(dòng)方式中的一種而米用。
現(xiàn)有的摩擦制動(dòng)與永磁制動(dòng)相結(jié)合的制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)磁板、導(dǎo)磁環(huán)、導(dǎo)磁套和永磁體構(gòu)成的永磁制動(dòng)裝置固定在與制動(dòng)盤相連的固定架上，并對(duì)稱分布于制動(dòng)盤兩側(cè)，導(dǎo)磁套內(nèi)的永磁體可在第一、第二閥接頭氣壓或液壓的推動(dòng)下沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在靠近制動(dòng)盤一側(cè)有擋片來(lái)限制永磁體與制動(dòng)盤之間的最小距離。當(dāng)永磁體運(yùn)動(dòng)到擋片位置時(shí)， 對(duì)外顯現(xiàn)磁場(chǎng)，可產(chǎn)生制動(dòng)力，且制動(dòng)力的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)永磁體運(yùn)動(dòng)的位置來(lái)改變；當(dāng)永磁體運(yùn)動(dòng)到離制動(dòng)盤最遠(yuǎn)的位置時(shí)，磁場(chǎng)被封閉，沒(méi)有制動(dòng)效果。此摩擦制動(dòng)與永磁制動(dòng)相結(jié)合的制動(dòng)器的不足之處在于永磁體的體積太小，使得制動(dòng)力有限；依靠改變永磁體的軸向移動(dòng)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)或解除，就需要制動(dòng)盤兩側(cè)軸向留有充足的空間，而目前安裝盤式摩擦制動(dòng)器的車輛制動(dòng)盤兩側(cè)的可用空間較小，這就需要專門為此制動(dòng)器擴(kuò)大制動(dòng)盤兩側(cè)的空間；還有，永磁體間及永磁體與制動(dòng)盤之間的吸力是隨距離的不同而呈非線性變化， 制動(dòng)力 的大小改變不易控制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能控制制動(dòng)力大小改變、實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)的永磁盤式制動(dòng)器，本發(fā)明同時(shí)還提供該永磁盤式制動(dòng)器的制動(dòng)方法。
本發(fā)明永磁盤式制動(dòng)器采用的技術(shù)方案是包括分別分布在制動(dòng)盤兩側(cè)的兩個(gè)相同的定子盤和兩個(gè)相同的轉(zhuǎn)子盤，一個(gè)定子盤內(nèi)嵌有一個(gè)轉(zhuǎn)子盤，靠近車輪軸殼一側(cè)的定子盤固接車輪軸殼，兩個(gè)定子盤之間連接的是定位栓、連接兩轉(zhuǎn)子盤的第一液壓缸以及驅(qū)動(dòng)另一側(cè)定子盤沿定位栓軸向移動(dòng)的第二液壓缸；定子盤在面對(duì)制動(dòng)盤的一側(cè)面由N個(gè)導(dǎo)磁片和N個(gè)隔磁片交替排列封閉成的側(cè)面；轉(zhuǎn)子盤包括交的替排列N個(gè)永磁體片和N-1個(gè)隔板；同一個(gè)轉(zhuǎn)子盤上的N個(gè)永磁體片其N極與S極交替排列布置；兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤上相面對(duì)的兩個(gè)永磁體片的極性相反。
本發(fā)明永磁盤式制動(dòng)器的制動(dòng)方法采用的技術(shù)方案是車輛正常運(yùn)行時(shí)，第二液壓缸使定子盤與制動(dòng)盤保持間隙，第一液壓缸推動(dòng)兩轉(zhuǎn)子盤同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使永磁體片和隔磁片位置相面對(duì)、隔板和導(dǎo)磁片位置相面對(duì)；車輛制動(dòng)時(shí)，第一液壓缸使兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤同時(shí)旋轉(zhuǎn)到永磁體片與導(dǎo)磁片處于相面對(duì)的位置、隔板與隔磁片處于相面對(duì)的位置，永磁體片磁化導(dǎo)磁片，制動(dòng)盤上產(chǎn)生電渦流，實(shí)現(xiàn)渦流制動(dòng)；通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)角度的大小以調(diào)節(jié)制動(dòng)力大；車輛靜止時(shí)，先由第一液壓缸使兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)到永磁體片、隔板分別與定子盤上的導(dǎo)磁片、隔磁片相面對(duì)的位置，后撤去第一液壓缸、第二液壓缸中的液壓，所述另一側(cè)定子盤吸合制動(dòng)盤，實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。
本發(fā)明的有益之處是本發(fā)明能夠在車輛運(yùn)行需要制動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)非接觸式的渦流制動(dòng)，避免兩定子盤與制動(dòng)盤之間的摩擦生熱，從而減小車輛的制動(dòng)距離，延長(zhǎng)盤式摩擦制動(dòng)器的使用壽命。能通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子盤的旋轉(zhuǎn)角度而改變輸出的制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)，達(dá)到保證車輛安全行駛的目的。車輛停止時(shí)，可實(shí)現(xiàn)吸合摩擦式的駐車制動(dòng)，保證車輛靜止時(shí)不發(fā)生溜動(dòng)，取代車輛上的手制動(dòng)，從而簡(jiǎn)化制動(dòng)器布置形式。


圖I是本發(fā)明永磁盤式制動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明永磁盤式制動(dòng)器軸向縱剖后的局部圖；圖3是圖I中定子盤4上的隔磁片3與導(dǎo)磁片2的布置示意圖；圖4是圖2中轉(zhuǎn)子盤13上的隔板10與永磁體片11的布置示意圖；圖5是轉(zhuǎn)子盤13與定子盤4的組裝示意圖；圖6是定子盤4上的隔磁片3與導(dǎo)磁片2與轉(zhuǎn)子盤13上的隔板10與永磁體片11的位置關(guān)系圖；圖7是制動(dòng)盤9兩側(cè)的轉(zhuǎn)子盤13上永磁體片11的極性布置示意圖；圖8是定子盤4上的隔磁片3和導(dǎo)磁片2與轉(zhuǎn)子盤13上永磁體片11和隔板10的示意圖。
附圖中的標(biāo)注說(shuō)明1 一定位栓；2 —導(dǎo)磁片；3 —隔磁片；4 一定子盤；5 —第一液壓缸；6 —第二液壓缸；7 —車輪軸殼；8 —固定支撐件；9 一制動(dòng)盤；10 —隔板；11 一永磁體片；12 —推子；13 —轉(zhuǎn)子盤。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種車輛使用的永磁盤式制動(dòng)器，其細(xì)部結(jié)構(gòu)見圖廣8。該永磁盤式制動(dòng)器包括兩個(gè)相同的定子盤4和兩個(gè)相同的轉(zhuǎn)子盤13，兩個(gè)定子盤4分布在制動(dòng)盤9的兩側(cè)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤13分別內(nèi)嵌在兩個(gè)定子盤4中，即一個(gè)定子盤4內(nèi)嵌一個(gè)轉(zhuǎn)子盤13。兩個(gè)定子盤4之間由定位栓I、第一液壓缸5和第二液壓缸6連接在一起，其中靠近車輪軸殼 7 一側(cè)的定子盤4通過(guò)固定支撐件8固接在車輪軸殼7上，并與制動(dòng)盤9保持適當(dāng)間隙，另一側(cè)的定子盤4可沿定位栓I軸向移動(dòng)，使軸向移動(dòng)的另一側(cè)的定子盤4靠近或遠(yuǎn)離制動(dòng)盤9，但其移動(dòng)受第二液壓缸6的約束，第二液壓缸6保持液壓使定子盤4與制動(dòng)盤9之間保持一定間隙，第一液壓缸5推動(dòng)兩轉(zhuǎn)子盤13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而構(gòu)成制動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)。
如圖I、2、3、5、6、8所示，定子盤4在靠近制動(dòng)盤9的內(nèi)側(cè)，即面對(duì)制動(dòng)盤9的一側(cè)， 是由N個(gè)導(dǎo)磁片2和N個(gè)隔磁片3封閉成的側(cè)面，隔磁片3和導(dǎo)磁片2交替排列。
如圖4、5、6、8所示，轉(zhuǎn)子盤13包括N個(gè)永磁體片11和N_1個(gè)隔板10，永磁體片 11和隔板10也交替排列，在本發(fā)明靜止位置時(shí)，轉(zhuǎn)子盤13與定子盤4對(duì)齊，使得轉(zhuǎn)子盤13 上的永磁體片11和隔板10分別與定子盤4上的隔磁片3和導(dǎo)磁片2相對(duì)。如此布置后， 定子盤4上比轉(zhuǎn)子盤13多出一塊導(dǎo)磁片2的面積。同一個(gè)轉(zhuǎn)子盤13上的N個(gè)永磁體片11 其N極與S極按交替排列的方法布置(如圖8所示)。制動(dòng)盤9兩側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤13上相面對(duì)的兩個(gè)永磁體片11的極性相反(如圖7所示)。導(dǎo)磁片2用軟磁性材料制成，隔磁片3、 隔板10及定子盤4的外殼由非導(dǎo)磁材料制成，隔磁片3、隔板10起封閉磁場(chǎng)的作用，導(dǎo)磁片 2可被永磁體片11磁化，起傳遞磁場(chǎng)的作用。
如圖1、5、7、8所示，當(dāng)車輛正常運(yùn)行時(shí)，第二液壓缸6使定子盤4與制動(dòng)盤9之間保持一定間隙，第一液壓缸5通過(guò)連接在兩轉(zhuǎn)子盤13上的推子12以推動(dòng)推子12使兩轉(zhuǎn)子盤13同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩轉(zhuǎn)子盤13上的永磁體片11和定子盤4上的隔磁片3位置相面對(duì)、兩轉(zhuǎn)子盤13上的隔板10和定子盤4上的導(dǎo)磁片2位置也相面對(duì)，此時(shí)，轉(zhuǎn)子盤13中的永磁體片11的磁力線完全被非導(dǎo)磁體隔磁片3所封閉，制動(dòng)盤9不切割磁力線，無(wú)制動(dòng)力產(chǎn)生。 當(dāng)車輛運(yùn)行需要制動(dòng)時(shí)，第一液壓缸5加壓，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤13同時(shí)旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子盤13上的永磁體片11與定子盤4上的導(dǎo)磁片2處于相面對(duì)的位置，同時(shí)，轉(zhuǎn)子盤13上的隔板10與定子盤4上的隔磁片3也處于相面對(duì)的位置，此時(shí)，轉(zhuǎn)子盤13上的永磁體片11磁化定子盤4 上的導(dǎo)磁片2，使得兩定子盤4上相對(duì)的導(dǎo)磁片2的極性相反，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的閉合，由于兩定子盤4與制動(dòng)盤9沒(méi)有吸合，制動(dòng)盤9在永磁磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)切割磁力線，制動(dòng)盤9上產(chǎn)生電渦流，磁場(chǎng)對(duì)制動(dòng)盤9產(chǎn)生阻力，從而實(shí)現(xiàn)非接觸式的渦流制動(dòng)。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子盤13旋轉(zhuǎn)角度的大小，則能調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力大小的調(diào)節(jié)。當(dāng)車輛靜止時(shí)，先在第一液壓缸5的作用下，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤13旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子盤13上的永磁體片11和隔板10分別與定子盤4上的導(dǎo)磁片2和隔磁片3相面對(duì)的位置，而后撤去第一液壓缸5、第二液壓缸6 中的液壓，由于轉(zhuǎn)子盤13上的永磁體片11對(duì)定子盤4上的導(dǎo)磁片2磁化和吸力作用以及導(dǎo)磁片2對(duì)制動(dòng)盤9的吸力作用，使得軸向移動(dòng)的外側(cè)定子盤4吸合在制動(dòng)盤9上，阻止制動(dòng)盤9旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種永磁盤式制動(dòng)器，包括分別分布在制動(dòng)盤(9)兩側(cè)的兩個(gè)相同的定子盤(4)和兩個(gè)相同的轉(zhuǎn)子盤(13)，一個(gè)定子盤(4)內(nèi)嵌有一個(gè)轉(zhuǎn)子盤(13)，其特征是靠近車輪軸殼(7)—側(cè)的定子盤(4)固接車輪軸殼(7)，兩個(gè)定子盤(4)之間連接的是定位栓(I)、連接兩轉(zhuǎn)子盤(13)的第一液壓缸(5)以及驅(qū)動(dòng)另一側(cè)定子盤(4)沿定位栓(I)軸向移動(dòng)的第二液壓缸(6);定子盤(4)在面對(duì)制動(dòng)盤(9)的一側(cè)面由N個(gè)導(dǎo)磁片(2)和N個(gè)隔磁片(3)交替排列封閉成的側(cè)面；轉(zhuǎn)子盤(13)包括交的替排列N個(gè)永磁體片(11)和N-I個(gè)隔板(10);同一個(gè)轉(zhuǎn)子盤(13)上的N個(gè)永磁體片(11)其N極與S極交替排列布置；兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤(13)上相面對(duì)的兩個(gè)永磁體片(11)的極性相反。
2.一種如權(quán)利要求I所述永磁盤式制動(dòng)器的制動(dòng)方法，其特征是車輛正常運(yùn)行時(shí)，第二液壓缸(6)使定子盤(4)與制動(dòng)盤(9)保持間隙，第一液壓缸(5)推動(dòng)兩轉(zhuǎn)子盤(13)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使永磁體片(11)和隔磁片(3)位置相面對(duì)、隔板(10)和導(dǎo)磁片(2)位置相面對(duì)； 車輛制動(dòng)時(shí)，第一液壓缸(5)使兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤(13)同時(shí)旋轉(zhuǎn)到永磁體片(11)與導(dǎo)磁片(2)處于相面對(duì)的位置、隔板(10)與隔磁片(3)處于相面對(duì)的位置，永磁體片(11)磁化導(dǎo)磁片(2)，制動(dòng)盤(9)上產(chǎn)生電渦流，實(shí)現(xiàn)渦流制動(dòng)；通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子盤(13)旋轉(zhuǎn)角度的大小以調(diào)節(jié)制動(dòng)力大； 車輛靜止時(shí)，先由第一液壓缸(5)使兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤(13)旋轉(zhuǎn)到永磁體片(11)、隔板(10)分別與定子盤(4)上的導(dǎo)磁片(2)、隔磁片(3)相面對(duì)的位置，后撤去第一液壓缸(5)、第二液壓缸(6)中的液壓，所述另一側(cè)定子盤(4)吸合制動(dòng)盤(9)，實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車輛永磁盤式制動(dòng)器及其制動(dòng)方法，定子盤在面對(duì)制動(dòng)盤的一側(cè)面由N個(gè)導(dǎo)磁片和N個(gè)隔磁片交替排列封閉成的側(cè)面；轉(zhuǎn)子盤包括交的替排列N個(gè)永磁體片和N-1個(gè)隔板；同一個(gè)轉(zhuǎn)子盤上的N個(gè)永磁體片其N極與S極交替排列布置；兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤上相面對(duì)的兩個(gè)永磁體片的極性相反；車輛正常運(yùn)行時(shí)，永磁體片和隔磁片位置相面對(duì)、隔板和導(dǎo)磁片位置相面對(duì)；車輛制動(dòng)時(shí)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤同時(shí)旋轉(zhuǎn)到永磁體片與導(dǎo)磁片處于相面對(duì)的位置、隔板與隔磁片處于相面對(duì)的位置，永磁體片磁化導(dǎo)磁片，制動(dòng)盤上產(chǎn)生電渦流，實(shí)現(xiàn)渦流制動(dòng)；通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)角度的大小以調(diào)節(jié)制動(dòng)力大。
文檔編號(hào)F16D121/20GK102979837SQ201210502750
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者姚明, 何仁, 武曉暉, 唐卓華, 陳士安 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)