[發明專利]一種永磁盤式制動器及其制動方法

有效

• 申請號: 201210502750.X
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102979837A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 姚明;何仁;武曉暉;唐卓華;陳士安
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16D55/22
• 分類號: F16D55/22;F16D65/18;H02K49/02;F16D121/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及用于車輛的制動器結構，具體是永磁盤式制動器結構及制動方法。

背景技術

在車輛上采用多種制動方式聯合制動，會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器，作為粘著制動，盤式摩擦制動器所產生的制動力受粘著條件的限制，車輛在高速行駛的狀態下，必然會增大其制動距離，而若需縮短制動距離，則需要增加制動減速度，這就需要采用多種制動方式聯合制動。車輛在原有盤式摩擦制動方式的基礎上添加盤式永磁制動，則可以增大制動力，縮短制動距離，極大地保障車輛的行車安全。

磁制動包括電磁制動和永磁制動兩種形式，其中，永磁制動以其不消耗能量、免維護、高速制動性能好等優點得到了廣泛的重視。將永磁制動應用到車輛上，在緊急制動過程中，不需要車輛蓄電池提供能量，當車輛靜止時，可用于車輛的駐車制動，取代車上的手制動，從而簡化制動器的布置形式。因此，永磁制動可作為高速車輛聯合制動方式中的一種而采用。

現有的摩擦制動與永磁制動相結合的制動器，其結構是：由導磁板、導磁環、導磁套和永磁體構成的永磁制動裝置固定在與制動盤相連的固定架上，并對稱分布于制動盤兩側，導磁套內的永磁體可在第一、第二閥接頭氣壓或液壓的推動下沿軸向往復運動，在靠近制動盤一側有擋片來限制永磁體與制動盤之間的最小距離。當永磁體運動到擋片位置時，對外顯現磁場，可產生制動力，且制動力的大小可通過調節永磁體運動的位置來改變；當永磁體運動到離制動盤最遠的位置時，磁場被封閉，沒有制動效果。此摩擦制動與永磁制動相結合的制動器的不足之處在于：永磁體的體積太小，使得制動力有限；依靠改變永磁體的軸向移動距離來實現制動或解除，就需要制動盤兩側軸向留有充足的空間，而目前安裝盤式摩擦制動器的車輛制動盤兩側的可用空間較小，這就需要專門為此制動器擴大制動盤兩側的空間；還有，永磁體間及永磁體與制動盤之間的吸力是隨距離的不同而呈非線性變化，制動力的大小改變不易控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種能控制制動力大小改變、實現安全制動的永磁盤式制動器，本發明同時還提供該永磁盤式制動器的制動方法。

本發明永磁盤式制動器采用的技術方案是：包括分別分布在制動盤兩側的兩個相同的定子盤和兩個相同的轉子盤，一個定子盤內嵌有一個轉子盤，靠近車輪軸殼一側的定子盤固接車輪軸殼，兩個定子盤之間連接的是定位栓、連接兩轉子盤的第一液壓缸以及驅動另一側定子盤沿定位栓軸向移動的第二液壓缸；定子盤在面對制動盤的一側面由N個導磁片和N個隔磁片交替排列封閉成的側面；轉子盤包括交的替排列N個永磁體片和N-1個隔板；同一個轉子盤上的N個永磁體片其N極與S極交替排列布置；兩個轉子盤上相面對的兩個永磁體片的極性相反。

本發明永磁盤式制動器的制動方法采用的技術方案是：車輛正常運行時，第二液壓缸使定子盤與制動盤保持間隙，第一液壓缸推動兩轉子盤同時轉動，使永磁體片和隔磁片位置相面對、隔板和導磁片位置相面對；車輛制動時，第一液壓缸使兩個轉子盤同時旋轉到永磁體片與導磁片處于相面對的位置、隔板與隔磁片處于相面對的位置，永磁體片磁化導磁片，制動盤上產生電渦流，實現渦流制動；通過調節轉子盤旋轉角度的大小以調節制動力大；車輛靜止時，先由第一液壓缸使兩個轉子盤旋轉到永磁體片、隔板分別與定子盤上的導磁片、隔磁片相面對的位置，后撤去第一液壓缸、第二液壓缸中的液壓，所述另一側定子盤吸合制動盤，實現駐車制動。

本發明的有益之處是：本發明能夠在車輛運行需要制動時實現非接觸式的渦流制動，避免兩定子盤與制動盤之間的摩擦生熱，從而減小車輛的制動距離，延長盤式摩擦制動器的使用壽命。能通過調節轉子盤的旋轉角度而改變輸出的制動力矩，實現安全制動，達到保證車輛安全行駛的目的。車輛停止時，可實現吸合摩擦式的駐車制動，保證車輛靜止時不發生溜動，取代車輛上的手制動，從而簡化制動器布置形式。?

附圖說明

圖1是本發明永磁盤式制動器的整體結構示意圖；

圖2是本發明永磁盤式制動器軸向縱剖后的局部圖；

圖3是圖1中定子盤4上的隔磁片3與導磁片2的布置示意圖；

圖4是圖2中轉子盤13上的隔板10與永磁體片11的布置示意圖；

圖5是轉子盤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與導磁片2與轉子盤13上的隔板10與永磁體片11的位置關系圖；

圖7是制動盤9兩側的轉子盤13上永磁體片11的極性布置示意圖；