[發明專利]一種壓電俘能鉗式制動器及其制動俘能方法

有效

• 申請號: 202010128697.6
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111255826B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李恒飛;張彥虎;秦維賢;符昊
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16D55/228
• 分類號: F16D55/228;F16D61/00;F16D65/18;H02N2/18;F16D121/02;F16D121/24
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1.一種壓電俘能鉗式制動器，其特征在于，包括制動缸體(1)、制動盤體(2)和制動鉗(3)，兩制動缸體(1)橫跨制動盤體(2)嵌裝在兩側的制動鉗(3)上，制動缸體(1)由供能裝置(10)提供外力；

所述制動缸體(1)包括依次設置的制動缸(4)、彈性元件(5)、振子(6)、制動塊(7)及摩擦片(9)，制動缸(4)和彈性元件(5)通過螺栓連接，振子(6)沒有凹槽的一側固定于制動缸(4)內側面上，振子(6)另一側與制動塊(7)一側過盈配合，制動塊(7)另一側和摩擦片(9)連接；

所述制動盤體(2)包括配合連接的第一制動盤(14)、壓電材料(15)和第二制動盤(16)；

所述振子(6)上套設有與DC/AC轉換器(20)連接的壓電陶瓷(13)，所述壓電材料(15)與AC/DC轉換器(17)連接，DC/AC轉換器(20)、AC/DC轉換器(17)均與蓄電池(18)連接，蓄電池(18)與ECU連接，ECU還與采集制動缸體(1)制動力的壓力傳感器(19)連接；

兩制動缸體(1)的振子(6)施加相同的激勵信號或施加相同幅值、不同頻率的激勵信號或施加不同幅值、相同頻率的激勵信號或一側施加激勵信號而另一側無激勵信號或施加相同頻率、相同幅值，但存在相位差的兩激勵信號。

2.根據權利要求1所述的壓電俘能鉗式制動器，其特征在于，所述制動缸(4)為柱狀，且外側封閉。

3.根據權利要求2所述的壓電俘能鉗式制動器，其特征在于，所述彈性元件(5)為橢環狀，其截面與制動缸(4)相同。

4.根據權利要求1所述的壓電俘能鉗式制動器，其特征在于，所述振子(6)通過預緊螺栓(11)和夾持元件(12)固定于制動缸(4)內側面上。

5.一種根據權利要求1-4任一所述的壓電俘能鉗式制動器的制動俘能方法，其特征在于，兩制動缸體(1)在外力作用下壓向制動盤體(2)，當制動缸體(1)的制動力達到預設的閾值時，蓄電池(18)通過DC/AC轉換器(20)將直流電轉換為交流電，激發振子(6)高頻振動，帶動制動塊(7)和摩擦片(9)振動，對制動盤體(2)產生制動力，當制動盤體(2)因兩側所受制動力不同而發生扭轉時，引起壓電材料(15)變形，俘獲回收制動能量。

6.根據權利要求5所述的壓電俘能鉗式制動器的制動俘能方法，其特征在于，所述制動盤體(2)兩側所受制動力相同時，兩振子(6)施加相同的激勵信號，制動盤體(2)未發生扭轉。

7.根據權利要求6所述的壓電俘能鉗式制動器的制動俘能方法，其特征在于，所述制動盤體(2)兩側所受制動力不同時，兩振子(6)施加不同的激勵信號。

8.根據權利要求7所述的壓電俘能鉗式制動器的制動俘能方法，其特征在于，所述不同的激勵包括：兩振子(6)施加相同頻率、相同幅值，但存在相位差的兩激勵信號，制動盤體(2)發生扭轉；兩振子(6)施加相同幅值、不同頻率的激勵信號，制動盤體(2)發生扭轉；兩振子(6)施加不同幅值、相同頻率的激勵信號，制動盤體(2)未發生扭轉；兩振子(6)一側施加激勵信號而另一側無激勵信號，制動盤體(2)未發生扭轉。