多盘式磁流变制动器[发明专利]

*CN102146968A*

(10)申请公布号 CN 102146968 A(43)申请公布日 2011.08.10

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110040101.8(22)申请日 2011.02.18

(71)申请人中国矿业大学

地址221116 江苏省徐州市南三环路中国矿

业大学科技处(72)发明人田祖织 侯友夫

(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所 32237

代理人程化铭(51)Int.Cl.

F16D 57/00(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页

(54)发明名称

多盘式磁流变制动器(57)摘要

一种多盘式磁流变液制动器，主要由传动轴、轮毂、主、从动摩擦片组、隔磁环、带有U型铁芯的励磁线圈、导磁侧板及隔磁外壳组成，密封圈将磁流变液密封在主动和从动摩擦片组之间，主从动摩擦片组分别通过花键套在隔磁环和轮毂上，内外隔磁环将主动和从动摩擦片组分开；带有U型铁芯的励磁线圈直接插装在导磁侧板的铁芯插孔内；改变通过线圈的电流大小，就可以改变制动转矩大小。当制动扭矩不足时，可以增加摩擦片数量，或增加带有U型铁芯的励磁线圈数量，可以适应大扭矩制动。其结构紧凑、制动转矩大，装拆方便，线圈散热容易，线圈可绕匝数多。

CN 102146968 ACN 102146968 ACN 102146970 A

权 利 要 求 书

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1. 一种多盘式磁流变液制动器，包括传动轴（1）、设在传动轴（1）上的轮毂（3）和左、右隔磁轴承座（2、14），轮毂（3）上间隔设有主摩擦片组（9）和与其间插配合设在隔磁外壳（7）内壁上的从摩擦片组（8），主从摩擦片组内部充有磁流体，其特征在于：所述的左、右隔磁轴承座（2、14）上分别设有套装在轮毂（3）两侧的左、右导磁侧板（4、11），左、右导磁侧板（4、11）的外圆周上间隔开有相对称的铁芯插孔（15），相对称的铁芯插孔（15）内插装有带有U型铁芯（6）的励磁线圈（5）；左、右导磁侧板（4、11）与轮毂（3）两侧内径相配合面上设有密封圈（13），主摩擦片组（9）与从摩擦片组（8）之间设将主、从摩擦片隔开的内、外隔磁环（12、10）。

2. 根据权利要求1所述的多盘式磁流变液制动器，其特征在于：所述的左、右隔磁轴承座（2、14）分别与左、右导磁侧板（4、11）螺栓固定。

3. 根据权利要求1所述的多盘式磁流变液制动器，其特征在于：所述带有U型铁芯（6）的励磁线圈（5）螺钉固定在隔磁外壳（7）上。

4. 根据权利要求1所述的多盘式磁流变液制动器，其特征在于：所述的轮毂（3）截面呈工字型。

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说 明 书多盘式磁流变制动器

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技术领域

本发明涉及一种磁流变制动器，尤其是一种适用于机械、车辆制动领域内的多盘式磁流变制动器。

[0001]

背景技术

磁流变液是由基液、悬浮于基液的磁性材料和稳定剂组成。在没有外加磁场时，为

自由流动状态；在外加磁场作用下，流变特性发生急剧变化，变为半固态，且变化是可逆的、连续的、瞬间的，由于磁流变液具有如此的优越特性，其在机械等相关领域得到了越来越广泛的应用。磁流变制动器作为磁流变液的应用分支，具有体积小，耗能低，制动力矩大，动态响应快等优点，可以避免传统制动器的制动力矩不足、安全可靠性不高、散热差等问题。美国专利：U. S. Patent 6186290公开的一种磁流变制动器；国内专利：CN1779289A公开的一种回转式磁流变液制动器；CN201013802Y公开的一种热管式磁流变液制动器，解决了散热差的问题，散热特性较好；CN101225859A公开的一种磁流变制动器，该制动器采用永磁铁作为磁源；CN1482376A公开的一种结构可变的旋转式磁流变液制动器。但以上磁流变制动器都存在着一旦励磁线圈烧坏，只能拆开磁流变制动器更换励磁装置，拆装很不方便，而且如果想增加制动扭矩，只有增加流过线圈电流的大小，其制动方式单一。

[0002]

发明内容

[0003] 技术问题：本发明的目的是克服已有技术的不足之处，提供一种结构紧凑、制动转矩大，拆装方便的多盘式磁流变制动器。[0004] 技术方案：本发明的多盘式磁流变液制动器，包括传动轴、设在传动轴上的轮毂和左、右隔磁轴承座，轮毂上间隔设有主摩擦片组和与其间插配合设在隔磁外壳内壁上的从摩擦片组，摩擦片组内部充有磁流体，所述的左、右隔磁轴承座上分别设有套装在轮毂两侧的左、右导磁侧板，左、右导磁侧板的外圆周上间隔开有相对称的铁芯插孔，相对称的铁芯插孔内插装有带有U型铁芯的励磁线圈；左、右导磁侧板与轮毂两侧内径相配合面上设有密封圈，主摩擦片组与从摩擦片组之间设将主、从摩擦片隔开的内、外隔磁环。[0005] 所述的左、右隔磁轴承座分别与左、右导磁侧板螺栓固定；所述带有U型铁芯的励磁线圈螺钉固定在隔磁外壳上；所述的轮毂截面呈工字型。[0006] 有益效果：本发明采用插入式励磁线圈，将多个带有U型铁芯的励磁线圈直接插入左右导磁侧板中，左右导磁侧板加工有方便铁芯插入圆孔；当制动扭矩不足时，可以增加摩擦片数量，或增加带有U型铁芯的励磁线圈数量。除了传统的通过提高励磁电流来增加扭矩外，还可以通过增加直插式励磁线圈个数来提高制动力矩；采用多盘式结构，制动力矩大，可根据制动力矩的大小等级，增加或减少摩擦盘数量；轮毂结构做成工字型，隔磁外壳材料为铜且其外部直接与空气相连，散热特性好，可以适应大扭矩制动。其结构紧凑、制动转矩大，装拆方便，线圈散热容易，线圈可绕匝数多；具有广泛的实用性。

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说 明 书

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附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图。[0008] 图2是本发明的铁芯插孔示意图。[0009] 图中：1－传动轴，2－左隔磁轴承座，3－轮毂，4－左导磁侧板，5－励磁线圈，6－U型铁芯，7－隔磁外壳，8－从动摩擦片组，9－主动摩擦片组，10－外隔磁环，11－右导磁侧板，12－内隔磁环，13－密封圈，14－右隔磁轴承座，15-铁芯插孔。

[0007]

具体实施方式

[0010] 下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

如图1所示，多盘式磁流变液制动器主要由传动轴1，左、右隔磁轴承座2、14，轮毂3，主摩擦片组9，从摩擦片组8，隔磁外壳7，内、外隔磁环10、12，缠绕在U型铁芯6上的的励磁线圈5以及左、右导磁侧板4、11构成。轮毂3的截面呈工字型、固定在传动轴1上，左、右隔磁轴承座2、14设在传动轴1的两侧，轮毂3外缘上间隔设有主摩擦片组9和与其间插配合设在隔磁外壳7内壁上的从摩擦片组8，主摩擦片组9与从摩擦片组8之间设将主、从摩擦片隔开的内、外隔磁环12、10，内外隔磁环10、12将主从摩擦片组分开。主从摩擦片组分别通过花键套在隔磁外壳7和轮毂3上，片组的数量根据所需制动力矩的大小设定，主从摩擦片组内部充有磁流体，左、右隔磁轴承座2、14上分别设有套装在轮毂3两侧的左、右导磁侧板4、11，左、右隔磁轴承座2、14分别与左、右导磁侧板4、11螺栓固定。左、右导磁侧板4、11的外圆周上间隔开有相对称的铁芯插孔15，如图2所示；相对称的铁芯插孔15内插装有靠在隔磁外壳7两侧的多个U型铁芯6；励磁线圈5缠绕在U型铁芯6的凹槽上，U型铁芯6经螺钉与隔磁外壳7相固定，带有铁芯的励磁线圈做成U型，导磁外壳加工有圆孔，方便铁芯插入。多个带有U型铁芯的励磁线圈直接插入左右导磁侧板4、11中。左、右导磁侧板4、11与轮毂3两侧内径相配合面上设有将磁流变液密封在主从摩擦片间的密封圈13，隔磁外壳7由高导热、隔磁材料制成，当制动转矩不足时，可以采用提高制动扭矩，增加摩擦片数量，提高通过线圈的电流，增加带有U型铁芯的励磁线圈数量。当线圈电流达到最大允许电流，还需增加制动转矩时，可增加带有U型铁芯的励磁线圈的数量，即线圈直接插入图2的安装孔中，装拆方便。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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