[發明專利]一種電磁楔式制動結構及制動電能控制方法

有效

• 申請號: 201811542585.4
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109733366B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 姚明;繆佳宇;柴紅杰;溫鵬景;陳士安
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60T13/74
• 分類號: B60T13/74;B60L7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電磁楔式制動結構，其特征在于，包括電機(1)、制動盤(2)、懸架部件(5)、楔塊組合和制動鉗(12)，所述懸架部件(5)一端通過彈簧(7)依次與旋轉桿件(4)、電機(1)的旋轉軸(8)連接；所述旋轉桿件(4)的右端中間設置有花鍵(6)，電機(1)的旋轉軸(8)上開有與花鍵(6)對應的花鍵槽(9)，通過花鍵(6)與花鍵槽(9)配合，實現電機(1)與旋轉桿件(4)的連接；所述旋轉桿件(4)上還裝有電磁裝置(3)；所述楔塊組合一部分固定安裝在制動鉗(12)的一端內側，另一部分與所述電磁裝置(3)配合，所述制動鉗(12)的另一端內側設置摩擦片(13)，所述電磁裝置(3)連接制動控制器；通過電磁裝置(3)、楔塊組合、電機(1)和摩擦片(13)的共同協作，實現制動與制動解除；

所述楔塊組合包括楔塊(10)和聯合楔塊(11)，所述聯合楔塊(11)固定在制動鉗(12)的內側，楔塊(10)的斜面與聯合楔塊(11)的斜面配合，所述楔塊(10)的上端與電磁裝置(3)之間通過可滑動的連接桿件(14)實現連接；

所述電磁裝置(3)與電機(1)連接蓄電池；在制動過程中，電磁裝置(3)產生磁性吸引制動盤(2)，直至與制動盤(2)吸合，此時制動盤(2)帶動旋轉桿件(4)、電磁裝置(3)以及彈簧(7)旋轉，通過連接桿件(14)在電磁裝置(3)旋轉的過程中推動聯合楔塊(10)沿著楔塊(11)向下移動從而靠近制動盤(2)，同時楔塊(10)會推動楔塊(11)產生一個遠離制動盤(2)的運動，楔塊(11)會通過制動鉗(12)帶動摩擦片(13)向制動盤(2)靠近，從而使得摩擦片(13)和楔塊(10)同時對制動盤(2)進行摩擦制動實現制動；

當電磁裝置(3)轉過一定角度，帶動連接桿件(14)推動楔塊(10)移動時，楔塊(10)對連接桿件(14)產生阻力，并傳遞到電磁裝置(3)上，從而限制電磁裝置(3)帶動旋轉桿件(4)旋轉的角度；隨著電流的增大，旋轉桿件(4)旋轉的角度會增大，因此聯合楔塊(10)和摩擦片(13)提供的摩擦扭矩也會增大，當電磁裝置(3)通入的電流達到最大值，電磁裝置(3)帶動旋轉桿件(4)轉動的角度不再變化，而此時仍未達到制動的要求，則通過電機(1)旋轉，帶動旋轉桿件(4)，電機(1)利用其自有的抱閘功能，聯合楔塊(10)產生的阻力，對電磁裝置(3)帶動旋轉桿件(4)旋轉的角度進行控制，因此，由楔塊(10)所能移動的距離以及電機(1)的抱閘特性，將旋轉桿件(4)轉動的角度控制在0至30度之間；當電磁裝置(3)中的電流達到最大值時，電磁裝置提供的摩擦扭矩達到最大不再變化，此時由電機(1)對旋轉桿件(4)提供一個旋轉扭矩，使得旋轉桿件(4)能夠進一步的推動楔塊(10)移動，進一步增大楔塊(10)以及摩擦片(13)對制動盤(2)的摩擦扭矩，從而實現制動；

若制動的過程有電機(1)參與，則電機(1)反轉對旋轉桿件(4)施加一個與其方向相反的扭矩，減小旋轉桿件(4)轉動的角度，當電機旋轉復位后電機電流降低為0；同時逐漸減小電磁裝置(3)中的電流，電磁裝置(3)通過連接桿件(14)減小楔塊(10)和制動盤(2)的摩擦力，幫助旋轉桿件(4)和楔塊(10)的復原；當電磁裝置(3)中電流為0時，電機(1)不再提供扭矩，旋轉桿件(4)回復至原狀，由于旋轉軸(8)上的花鍵槽(9)不設置相關結構固定花鍵(6)，花鍵(6)只要受到旋轉軸(8)徑向方向的力，便能夠在花鍵槽(9)內移動，此時由彈簧(7)將旋轉桿件(4)拉回原狀，旋轉桿件(4)帶動電磁裝置(3)回復至原狀，電磁裝置(3)通過連接桿件(13)帶動楔塊(10)與制動盤(2)分離；此時制動力為0，即完全解除制動的狀態。

2.一種如權利要求1所述的電磁楔式制動結構的電能控制方法，其特征在于，制動控制器發出制動力分配策略，計算出后軸電磁裝置所需電能W_d；將所需電能W_d與后軸電磁裝置最大承受電能W_dmax作比較，

若所需電能W_d小于W_dmax，則調用電制動回收的電能W_v配合蓄電池提供制動所需的電能W_d；

若所需電能W_d大于W_dmax，則由電制動回收的電能W_v、蓄電池以及電機(1)配合提供制動所需的電能W_d。