[發明專利]一種基于磁摩耦合效應的汽車磁摩復合制動器

有效

• 申請號: 201610099533.9
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN105545987B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 鮑久圣;方禮;紀洋洋;劉金革;姚旺;陰妍;劉同岡;劉陽
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: F16D55/225
• 分類號: F16D55/225;F16D66/00;F16D121/20
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及一種制動器，具體涉及一種基于磁摩耦合效應的汽車磁摩復合制動器。

背景技術

制動系統是汽車結構的重要組成部分，對于保障汽車的正常行駛及行車人員的安全具有至關重要的作用。隨著汽車工業技術的不斷發展，盤式制動器憑借其結構簡單、制動效果優良以及穩定性較好等顯著特點，在汽車制動領域獲得了非常廣泛的應用。但是，由于盤式制動器主要依靠摩擦片和制動盤之間的摩擦作用實現減速和停止，摩擦溫升過高常會導致熱衰退現象，且制動壓力不穩定、負載過大等都會加劇摩擦片的磨損，從而對制動器的制動性能產生決定性的影響。

電磁制動作為一種非接觸式制動形式，通過導體切割磁感線將動能轉化為熱能并散發實現減速，由于具有響應迅速、制動穩定、不產生粉塵和噪聲等優點，逐漸得到應用并作為汽車輔助制動的主要方式。但是，汽車電磁制動也存在以下的缺點：1）現有的對電磁制動的應用多數是在汽車車軸上裝設電磁緩速裝置，形成以摩擦制動為主、電磁緩速為輔的制動系統，這樣不僅使結構更為復雜，同時大大增加了制造的成本；2）雖然也有在制動器原有結構的基礎上進行改造并添加勵磁線圈，但只是考慮到摩擦與電磁兩種制動方式的簡單疊加以及兩種制動模式的簡單切換，完全忽略了磁場與摩擦之間的相互作用及影響；3）摩擦狀態是影響汽車制動性能的關鍵因素，然而現有的制動系統很少有對制動過程中的重要參數進行實時監測，并能在異常情況下進行自動、精確的反饋調節。例如，檢索發現：專利CN102128227A和CN102287460A分別在原制動器上設計了一套集合電磁和永磁的制動機構，專利CN102691737A公開了一種雙制動盤式的制動器，雖都能根據不同的速度條件控制摩擦、磁場兩種制動方式的配合使用，但此類設計不僅使得機械結構非常復雜，而且均未考慮磁場與摩擦之間的耦合效應，更不涉及對制動參數的監測與反饋調節；專利CN104482080A雖提出安裝傳感器對制動壓力、轉速進行監測，但僅僅是為了控制不同制動模式的啟停。因此，基于磁摩耦合效應的理論基礎，設計一個既能利用磁場對摩擦行為的積極影響，又能對制動過程中的重要狀態參數進行監測并反饋調節的制動器，對于改善制動性能、提高制動穩定性及保障行車安全具有非常重要的意義。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種基于磁摩耦合效應的汽車磁摩復合制動器，充分利用磁場對摩擦行為的積極作用，改善摩擦制動的制動性能，針對摩擦可能導致磁性顆粒物磁化，從而產生削弱電磁磁場強度的反向磁場的問題，通過實時監測溫度、轉速及制動壓力等重要狀態參量，對制動過程的異常情況進行及時的反饋調節，提高制動系統的穩定性及可靠性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于磁摩耦合效應的汽車磁摩復合制動器，包括磁摩制動系統和測控系統，測控系統包括傳感器和計算機；磁摩制動系統包括制動盤、制動鉗、左背板、左摩擦片、傳感器承載體、右摩擦片、右背板、活塞罩和活塞，左背板、右背板圓周表面分別纏繞有左勵磁線圈、右勵磁線圈，左背板從左表面沿軸向方向至右表面開設通孔，左摩擦片左側表面開設深孔，傳感器布置于左摩擦片的深孔內，其導線從左背板的通孔引出，左背板固定于制動鉗體上，左摩擦片與左背板連接，且左摩擦片貼緊制動盤左側表面；右摩擦片在右側表面開設深孔，右背板從其左側表面沿徑向方向至圓周表面開設通槽，傳感器放置在右摩擦片深孔內，導線從右背板的通槽引出，右摩擦片與右背板連接，右背板固定于活塞體上，活塞體通過螺柱與制動鉗體固定；制動鉗體的進油口側壁上開設有通孔，通孔呈階梯形狀，布置傳感器于通孔內；傳感器承載體焊接于制動鉗體上表面，布置傳感器于承載體內；所有傳感器與計算機電連接。

所述的傳感器承載體由蓋體和支撐板兩部分組成，分別于蓋體和支撐板表面開設通孔，蓋體通過螺栓與支撐板連接，支撐板焊接于制動鉗體上表面，傳感器設置在蓋體和支撐板之間的空間內部。

所述的設置于左摩擦片深孔內的傳感器為溫度傳感器。

所述的左摩擦片左側表面開設的深孔數量為五個，每個深孔內分別設置一個溫度傳感器。

所述的左背板、右背板沿圓周表面一周開設凹槽，背板呈“工”字形狀，左勵磁線圈、右勵磁線圈分別纏繞在左背板、右背板的凹槽中。

所述的設置于傳感器承載體內的傳感器為轉速傳感器。

所述的設置于右摩擦片深孔內的傳感器為霍爾傳感器。

所述的設置于制動鉗體通孔內的傳感器為壓力傳感器。