[發明專利]一種制動方式

在審

• 申請號: 201910217320.5
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN111692245A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張甫州
• 申請（專利權）人: 張甫州
• 主分類號: F16D57/00
• 分類號: F16D57/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種制動方式，屬于非摩擦制動技術領域。其利用剪切增稠液體的物理特征，進行非摩擦方式的制動。剪切增稠液體，包括自然界所有受力粘度增加的液體，其特征為在適當剪切條件下，其粘度會隨著剪切速率的增大而顯著增加，通常這種粘度的增加可達幾個數量級，且響應極快、過程可逆，當應力撤去是會恢復到初始狀態。當某運動的車輛或機械結構需要降速或停止，只需將一部分結構或通過連接件浸沒（或接觸）剪切增稠液體，使剪切增稠液體粘度增加，浸沒（或接觸）于液體的結構獲得阻力，最終使運動的車輛或機械減速或停止。剪切增稠體的固液相轉化迅速且可逆，因此其制動效果與散熱效果均十分良好。

技術領域

本發明涉及機械控制領域，具體而言，涉及一種制動方式。

背景技術

制動器是具有使運動部件(或運動機械)減速，停止或保持停止狀態等功能的裝置。是使機械中的運動停止或減速的機械零件。俗稱剎車，閘。有些制動器還裝有制動間隙的自動調整裝置，為了減小制動力矩和結構尺寸，制動器通常裝在設備的高速軸上，但對安全性要求較高的大型設備(如礦井提升機，電梯等)則應裝在靠近設備工作部分的低速軸上。對于經常自山區或丘陵地帶行駛的汽車，為了使下長坡時長時間而持續地減低或保持穩定車速并減輕或減除制動器負荷，需加裝緩速器。根據其工作原理不同，汽車緩速器可分為發動機緩速裝置，液力緩速器，電渦輪緩速器，電機緩速裝置和空氣動力緩速裝置等典型結構形式。但現有的制動或者緩速裝置的設計會使控制組件發熱磨損，溫度急劇上升而影響制動效果，十分不適合用于重型卡車及火車的輔助制動系統。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種制動方法，其能夠利用剪切增稠液體受沖擊粘度變化的物理表征實現制動，由于剪切增稠液體其本質還是液體，熱容量大，有效的改善上述缺陷。

本發明的實施例通過以下方式實現：

本發明的實施例提供了一種制動裝置，包括：箱體、剪切增稠液體、剪切桿、軸、所述定子與轉子置于所述箱體內部，箱體內部填充剪切增稠液體，剪切桿浸沒于剪切增稠液體中。剪切桿與軸裝配固定。

剪切增稠液體：眾所周知，流體可分為牛頓流體和非牛頓流體，而大部分的非牛頓流體為假塑性流體，又可稱為切力變稀流體。其特征是：剪切應力和剪切速率的流變曲線通過原點，且為非線性關系，剪切速度比剪切應力增加的更快，流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這稱作剪切稀化(shear thinning)現象。本發明利用的則是剪切增稠液體(shear thickening fluid,即STF)。其表觀粘度隨著剪切應力的增加而增加，可能是不連續的增加，并且具有可逆性。在常態下，剪切增稠材料是柔軟的，在遭受到高速沖擊時，材料的粘度急劇提高，甚至接近于固體。當外力消失后，材料又會恢復到柔性狀態，能很好的吸收沖擊能量。例如我們將一根木棍浸沒在剪切增稠液體中，是無法快速的將它拔出的，在木根有拔出的趨勢時，剪切增稠液體受到沖擊粘度瞬間增加，牢牢地“粘”住木根。

具體的，該制動器能夠利用剪切增稠液體的物理特征，工作時，在箱體中，剪切增稠液體受到剪切桿的沖擊，粘度瞬間增加，甚至溶液表觀為固相，剪切桿此時受到極大阻力，通過軸將阻力輸出，達到制動的目的，停止工作時，剪切增稠液體粘度恢復。若工作時溫度升高，可快速且均勻的將熱量擴散在溶液中，散熱十分高效。

可選的，轉子與軸裝配，制動力矩通過軸輸出。

可選的，剪切增稠液體可以為任意的具有剪切增稠現象特征的流體，即受沖擊粘度發生變化，甚至可變為固相。

綜上所述，該制動器能夠利用剪切增稠液體的物理特征，使得剪切桿在箱體內轉動時剪切增稠液體能夠提供較大制動力矩，散熱時熱量均勻擴散在液體內部并由內部水分蒸發帶走，散熱效率極高。實際使用效果佳。其設計合理，結構簡單可靠，市場應用潛力巨大。

附圖說明