本發(fā)明涉及一種車輛制動(dòng)裝置，特別是涉及一種制動(dòng)力連續(xù)可調(diào)的緩速制動(dòng)器。

背景技術(shù)：

汽車行業(yè)快速發(fā)展，給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了一大增長(zhǎng)點(diǎn)，但是隨之而來每年因車禍而致死致傷的人數(shù)也在飛速增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年來所發(fā)生的交通事故中因制動(dòng)系統(tǒng)不良造成的事故占到了40％，而單單由制動(dòng)器失靈而直接導(dǎo)致的交通事故便已經(jīng)超過了20％，從某種程度上可以說，制動(dòng)系統(tǒng)問題是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的第一大誘因。隨著汽車動(dòng)力性和道路路面條件的發(fā)展，傳統(tǒng)的行車制動(dòng)器為了實(shí)現(xiàn)較快的制動(dòng)，已經(jīng)漸漸的犧牲了高頻率、長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)下的性能，頻繁高強(qiáng)度的使用行車制動(dòng)器會(huì)使制動(dòng)器出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)失效，極大地威脅到了行車安全。但是又不能為了實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器的持續(xù)工作性能而去降低制動(dòng)器本身的快速制動(dòng)性能，因此在傳統(tǒng)的行車制動(dòng)器之外額外加裝一個(gè)可以耐受長(zhǎng)時(shí)間、高頻率工作的緩速制動(dòng)裝置是當(dāng)前大型車輛廠商多采用的一種方式。

目前常用的緩速制動(dòng)裝置主要有2種：電渦流緩速器和液力緩速器。電渦流緩速器的工作原理是：電流通過定子的勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的勵(lì)磁線圈磁場(chǎng)方向相反，形成交變磁場(chǎng)；與定子相配的轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)切割磁力線，產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩。因定子固定，轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸連接，反向轉(zhuǎn)矩即通過傳動(dòng)系統(tǒng)形成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使車輛減速。轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電渦流，電渦流產(chǎn)生熱效應(yīng)，即將車輛的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。液力緩速器的工作原理與液力變矩器工作原理類似，泵輪或渦輪中的一個(gè)固定作為定子即為液力緩速器，因此其性能特點(diǎn)也與液力變矩器有相同或相似之處。在相同條件下，液力緩速器能以較小的質(zhì)量和體積提供較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而電渦流緩速器的質(zhì)量一般是液力緩速器質(zhì)量的3倍，但是電渦流緩速器的反應(yīng)時(shí)間快，為40ms左右，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單；液力緩速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間也較電渦流緩速器慢，為800ms左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電流變緩速制動(dòng)器，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，其通過對(duì)外加電場(chǎng)的連續(xù)控制，可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力大小的連續(xù)控制與調(diào)節(jié)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、反應(yīng)速度快。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：一種電流變緩速制動(dòng)器，包括設(shè)置于輸出軸徑向外側(cè)的密閉的第一工作腔，所述第一工作腔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)摩擦片、外摩擦片，所述內(nèi)摩擦片套在所述輸出軸外壁并和所述輸出軸相互固定，所述外摩擦片套在所述輸出軸外壁并和所述第一工作腔的側(cè)壁相互固定，所述內(nèi)摩擦片、外摩擦片沿所述輸出軸的軸向依次交替設(shè)置并且相鄰的內(nèi)外摩擦片之間留有間距，所述內(nèi)、外摩擦片之間相互絕緣，所述第一工作腔內(nèi)充有電流變液體，所述輸出軸、第一工作腔的側(cè)壁、內(nèi)摩擦片表面及外摩擦片表面均為良性導(dǎo)體。

本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器，其中，所述內(nèi)摩擦片通過內(nèi)花鍵連接于所述輸出軸上，所述外摩擦片通過外花鍵連接于所述第一工作腔的側(cè)壁上。

本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器，其中，所述內(nèi)摩擦片的內(nèi)花鍵上設(shè)置內(nèi)摩擦片隔離環(huán)，所述外摩擦片的外花鍵上設(shè)置外摩擦片隔離環(huán)，所述內(nèi)、外摩擦片隔離環(huán)均為絕緣體。

本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器，其中，所述第一工作腔由箱體側(cè)壁、左箱蓋、中間隔板及軸承端蓋構(gòu)成，所述箱體側(cè)壁和左箱蓋之間及所述箱體側(cè)壁和中間隔板之間均設(shè)置密封環(huán)，所述左箱蓋及中間隔板和所述輸出軸之間均設(shè)有絕緣軸承。

本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器，其中，所述第一工作腔由箱體側(cè)壁、左箱蓋、中間隔板及軸承端蓋構(gòu)成，所述箱體側(cè)壁和左箱蓋之間及所述左箱蓋和軸承端蓋之間均設(shè)置密封環(huán)，所述左箱蓋及中間隔板和所述輸出軸之間均設(shè)有絕緣軸承。

本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器，其中，所述箱體側(cè)壁的右側(cè)還設(shè)置有右箱蓋，所述箱體側(cè)壁、中間隔板及右箱蓋構(gòu)成密封的第二工作腔，所述行星架、行星齒輪、太陽齒輪、齒圈均位于所述第二工作腔內(nèi)，所述第二工作腔內(nèi)充有耐高溫的液壓油。

本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器，其中，所述絕緣軸承的軸承套為尼龍軸承套，所述絕緣花鍵套為尼龍花鍵套。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：由于本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器包括密閉的第一工作腔，第一工作腔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)、外摩擦片，內(nèi)摩擦片套在輸出軸外壁并和輸出軸相互固定，外摩擦片套在輸出軸外壁并和第一工作腔的側(cè)壁相互固定，內(nèi)、外摩擦片之間留有間距并相互絕緣，第一工作腔內(nèi)充有電流變液體，因此內(nèi)、外摩擦片可用作電極，通電后構(gòu)成的環(huán)狀空間為平行高壓直流電場(chǎng)，通過對(duì)外加電場(chǎng)的連續(xù)控制，由于電流變液體的特性所致，可實(shí)現(xiàn)對(duì)緩速制動(dòng)器制動(dòng)力大小的連續(xù)控制與調(diào)節(jié)，無需象電渦流緩速器那樣設(shè)置定子、轉(zhuǎn)子、線圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕，并且在內(nèi)、外摩擦片之間施加電場(chǎng)后，電流變液體即可發(fā)生相變，反應(yīng)速度快，行車更安全。

另外，由于本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器輸入軸上固定有行星架，行星架通過銷軸連接行星齒輪，太陽齒輪固定于輸出軸的絕緣花鍵套上，因此，主減速器傳遞來的動(dòng)力通過增速行星輪傳遞至輸出軸，帶動(dòng)內(nèi)摩擦片旋轉(zhuǎn)，通過內(nèi)摩擦片平行圓盤附近的粘性流體運(yùn)動(dòng)可知，電流變液體在表觀粘度增大后會(huì)對(duì)內(nèi)摩擦片產(chǎn)生更大的剪切阻力，從而將更多的來自車輛主減速器的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能消失，達(dá)到使車輛減速的目的。經(jīng)過傳動(dòng)腔的轉(zhuǎn)矩放大作用，反饋給輸入端的制動(dòng)阻力也在瞬間急劇成倍增大，從而達(dá)到對(duì)車輛等運(yùn)動(dòng)物體的瞬間緩速制動(dòng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器的總裝配圖；

圖2為本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器中絕緣花鍵套的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器中內(nèi)摩擦片的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器中外摩擦片的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明一種電流變緩速制動(dòng)器，如圖1所示，包括設(shè)置于輸出軸01徑向外側(cè)的密閉的第一工作腔11，第一工作腔11內(nèi)設(shè)置有內(nèi)摩擦片12、外摩擦片13，內(nèi)摩擦片12套在輸出軸01外壁并和輸出軸01相互固定，外摩擦片13套在輸出軸01外壁并和第一工作腔的側(cè)壁相互固定，保持靜止，內(nèi)摩擦片12、外摩擦片13沿輸出軸01的軸向依次交替設(shè)置并且相鄰的內(nèi)外摩擦片之間留有間距，內(nèi)、外摩擦片之間相互絕緣，第一工作腔的側(cè)壁、外摩擦片13和輸入軸02接地線，作為電場(chǎng)的負(fù)極，輸出軸01和內(nèi)摩擦片12作為電場(chǎng)的正極，在內(nèi)、外摩擦片之間形成圓環(huán)形平行電場(chǎng)，第一工作腔11內(nèi)充有電流變液體，輸出軸01、第一工作腔的側(cè)壁、內(nèi)摩擦片12表面及外摩擦片13表面均為良性導(dǎo)體。電流變液體(electrorheologicalfluids,erf)和磁流變液體magnetorheologicalfluids,mrf是兩種新型智能流體，其流變學(xué)特性分別受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的控制，隨外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化展現(xiàn)出快速、可逆的變化。具體表現(xiàn)在其表觀粘度隨外場(chǎng)強(qiáng)度的增加而有非常大的提高，外場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，出現(xiàn)相變，即由可流動(dòng)的液體變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)的類固體。這樣一種特性，應(yīng)用在阻尼器、離合器、制動(dòng)器等裝置上，可以很方便地對(duì)這些裝置的性能進(jìn)行主動(dòng)式和智能化的控制，彌補(bǔ)現(xiàn)有兩種緩速器固有的不足之處。在本發(fā)明電流變緩速制動(dòng)器工作時(shí)，當(dāng)需要對(duì)車輛等移動(dòng)物體進(jìn)行緩速制動(dòng)時(shí)，給內(nèi)、外摩擦片施加一直流高壓電場(chǎng)，內(nèi)、外摩擦片間的電流變液體產(chǎn)生電流變效應(yīng)，剪切應(yīng)力瞬間急劇增大，由于外摩擦片固定不動(dòng)，第一工作腔中的制動(dòng)力也相應(yīng)急劇增大，達(dá)到對(duì)車輛等運(yùn)動(dòng)物體的瞬間緩速制動(dòng)的目的；去掉外加電場(chǎng)后，電流液體又恢復(fù)到粘度非常低的牛頓流體狀態(tài)，內(nèi)、外摩擦片間的剪切應(yīng)力又變得非常低，所產(chǎn)生的制動(dòng)阻力可低到忽略不計(jì)的狀態(tài)。

如圖1、3、4所示，內(nèi)摩擦片12通過內(nèi)花鍵連接于輸出軸01上，外摩擦片13通過外花鍵連接于第一工作腔的側(cè)壁上，內(nèi)摩擦片12的內(nèi)花鍵上設(shè)置內(nèi)摩擦片隔離環(huán)14，外摩擦片13的外花鍵上設(shè)置外摩擦片隔離環(huán)15，內(nèi)、外摩擦片隔離環(huán)均為絕緣體，通過內(nèi)摩擦片隔離環(huán)14、外摩擦片隔離環(huán)15使內(nèi)、外摩擦片相互絕緣并且軸向定位從而保持一定的間距。

內(nèi)摩擦片12、外摩擦片13表面均經(jīng)粗糙化處理，如表面經(jīng)滾花處理，以增大工作過程中內(nèi)、外摩擦片和電流變液體之間的摩擦力。

第一工作腔11由箱體側(cè)壁111、左箱蓋112、中間隔板113及軸承端蓋114構(gòu)成，箱體側(cè)壁111和左箱蓋112之間及軸承端蓋114和左箱蓋112之間均設(shè)置密封環(huán)，箱體側(cè)壁111和中間隔板113一體成型，左箱蓋112及中間隔板113和輸出軸01之間均設(shè)有絕緣軸承，絕緣軸承的軸承套為尼龍軸承套。

如圖1、2所示，輸出軸01靠近輸入軸02的一端套有絕緣花鍵套20，絕緣花鍵套20為尼龍花鍵套，絕緣花鍵套20位于第一工作腔11外，輸入軸02上固定有行星架21，行星架21通過銷軸22連接若干個(gè)行星齒輪23，銷軸22和行星齒輪23之間設(shè)有滾針軸承，與若干個(gè)行星齒輪23相嚙合的太陽齒輪24固定于絕緣花鍵套20上，齒圈固定于箱體側(cè)壁111上保持靜止。

箱體側(cè)壁111的右側(cè)還通過螺栓連接有右箱蓋114，箱體側(cè)壁111、中間隔板113及右箱蓋114構(gòu)成密封的第二工作腔26，行星架21、行星齒輪23、太陽齒輪24、齒圈均位于第二工作腔26內(nèi)，第二工作腔26內(nèi)充有耐高溫的液壓油，電流變液體和耐高溫的液壓油之間保持絕對(duì)隔離，耐高溫的液壓油可對(duì)第一工作腔起到冷卻散熱作用。主減速器傳遞來的動(dòng)力通過增速行星輪傳遞至輸出軸，帶動(dòng)內(nèi)摩擦片旋轉(zhuǎn)，通過內(nèi)摩擦片平行圓盤附近的粘性流體運(yùn)動(dòng)可知，電流變液體在表觀粘度增大后會(huì)對(duì)內(nèi)摩擦片產(chǎn)生更大的剪切阻力，從而將更多的來自車輛主減速器的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能消失，達(dá)到使車輛減速的目的。經(jīng)過傳動(dòng)腔的轉(zhuǎn)矩放大作用，反饋給輸入端的制動(dòng)阻力也在瞬間急劇成倍增大，從而達(dá)到對(duì)車輛等運(yùn)動(dòng)物體的瞬間緩速制動(dòng)。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。