本发明专利技术公开一种车辆制动领域中的集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置，集成制动盘内部同轴套有一个支架座圈，支架座圈外部同轴固定套有磁路引导架，磁路引导架侧壁内沿圆周方向均匀嵌有若干个导磁极片，活动磁铁支架通过轴承套在支架座圈外，固定磁铁支架固定套在支架座圈上，活动磁铁支架外壁上沿圆周方向均匀固定连接若干个活动磁铁，固定磁铁支架外壁上沿圆周方向均匀固定连接若干个固定磁铁，活动磁铁和一固定磁铁沿轴向左右布置，初始位置时轴向上正对着的固定磁铁和活动磁铁充磁方向相反，永磁制动时活动磁铁转动使每个活动磁铁与轴向正对着的固定磁铁的充磁方向相同；利用非接触永磁制动分担制动能量，降低摩擦制动的磨损。
【技术实现步骤摘要】
一种集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置
本专利技术属于车辆制动
，具体涉及一种集成永磁制动与摩擦制动的的复合制动装置。
技术介绍
制动系统是汽车底盘的重要组成部分之一，传统的制动系统有液压式和气压式制动系统，存在着管道布置复杂、依靠真空助力装置、制动响应速度较慢、制动力矩不可主动调节及难于与其它系统集成控制等不足之处，不适合汽车尤其是电动汽车底盘集成化控制的发展要求。之后出现的电控制动系统实现了制动踏板机构与制动执行机构的解耦，主要有电子液压制动系统（EHB）与电子机械制动系统（EMB）两种，取消了制动踏板机构与制动执行机构之间的直接连接，以电线为信息传递媒介，电子控制单元根据相关传感器信号识别制动意图，控制制动执行机构动作，实现对各个车轮制动力的控制，具有不依赖真空助力装置、动态响应迅速、易于集成控制等优点，弥补了传统制动系统结构原理上的不足。车辆在长时间持续制动、高强度制动或频繁制动时，制动盘或制动鼓温度会大幅度升高，使得摩擦因数下降、磨损程度加重，出现制动效能部分甚至全部损失的危险热衰退现象。虽然制动防抱死系统(ABS)、电子制动力分配系统(EBD)等的应用提高了车辆制动的稳定性和可靠性，但是它们对制动器的热衰退现象作用甚微。永磁式缓速器是辅助制动装置中的一种，具有非接触、体积小、质量轻、磁体温升低及节能环保等优点。但是，永磁式缓速器一般安装于变速器后面或主减速器前面，存在只作用于驱动轮且两侧驱动轮的制动力矩不可独立调节、装配相对困难及不适于与摩擦制动高质量集成控制等问题。中国专利授权公告号为CN102155508B文献中公开的“一种永磁制动与摩擦制动相组合的制动器及制动方法”，在原有摩擦制动装置的基础上增加一套永磁制动装置，所加的永磁制动装置由导磁板、导磁环、导磁套及永磁体构成且对称分布于制动盘两侧，通过液压或气压动力驱动永久磁铁轴向移动调节永久磁铁与制动盘的距离而实现对永磁制动转矩的控制。这种组合制动装置对原有摩擦制动装置改动小，易于实现，具有一定制动能量分流效果，但是其存在永磁制动与摩擦制动集成度较低，组合制动装置体积较大，永磁制动装置所能提供的制动转矩较小，永磁制动工作时磁力线空气间隙较大，使得磁效率较低，摩擦制动与永磁制动作用于同一个制动盘使得抗热衰退性能改善甚微，需要额外的液压或气压驱动装置，不适于与电控摩擦制动高质量集成控制等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有永磁制动与摩擦制动集成度低、永磁制动装置所能提供的制动转矩较小、永磁制动工作时磁力线空气间隙较大使得磁效率较低，不适于与电控摩擦制动高质量集成控制等问题而提出一种集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置。为达到上述目的，本专利技术所述的集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置采取如下技术方案：本专利技术包括摩擦制动组件、永磁制动组件和集成制动盘，集成制动盘是左端敞口、右端面正中间同轴固定套有旋转轴的圆筒形，永磁制动组件包括支架座圈、固定磁铁支架、磁路引导架、固定磁铁、导磁极片、活动磁铁、活动磁铁支架、定子外壳和调节电机，集成制动盘的左端敞口处是与旋转轴通过滚针轴承相连接的圆盘形的定子外壳，集成制动盘的内部同轴套有一个左右两端都是敞口的圆筒形支架座圈，支架座圈外部同轴固定套有磁路引导架，支架座圈和磁路引导架的左端都与定子外壳固定连接；在磁路引导架侧壁内沿其圆周方向均匀嵌有若干个导磁极片，定子外壳、支架座圈和磁路引导架之间围成一个环形的空腔，该环形的空腔中设置固定磁铁、活动磁铁、固定磁铁支架和活动磁铁支架，活动磁铁支架和固定磁铁支架均是圆筒形状，分别沿轴向左右布置，活动磁铁支架通过轴承套在支架座圈外，固定磁铁支架固定套在支架座圈上，活动磁铁支架的外壁上沿其圆周方向均匀固定连接若干个活动磁铁，固定磁铁支架的外壁上沿其圆周方向均匀固定连接若干个固定磁铁，固定磁铁、活动磁铁和导磁极片的数量相同，一个活动磁铁和一个固定磁铁沿轴向左右布置，固定磁铁和活动磁铁均沿径向充磁，相邻两个固定磁铁的充磁方向相反，相邻两个活动磁铁的充磁方向相反，活动磁铁支架的左端通过斜齿与传动杆的右端相啮合，传动杆的左端固定连接调节电机的输出轴；初始位置时在轴向上正对着的固定磁铁和活动磁铁的充磁方向相反，永磁制动时调节电机带动活动磁铁转动使每个活动磁铁与轴向正对着的固定磁铁的充磁方向相同。本专利技术采用上述技术方案后具有的积极效果是：1、本专利技术集成了永磁缓速器与电控摩擦制动系统的功能与优点，利用非接触永磁制动分担制动能量，从而降低摩擦制动的磨损，提高车辆制动器的抗热衰退性能。2、本专利技术的复合制动装置可以独立安装于车轮旁，可以安装于车轮原有摩擦制动器位置，且各个车轮摩擦制动转矩与永磁制动转矩都可独立调节，具有体积小、质量轻、能耗低、便于布置及适用于高质量集成控制等优点。3、本专利技术的集成制动盘体内设有若干个充钠腔，利用金属钠的高比热容、高热导率特性，吸收部分制动能量，并加速传递制动产生的热量，从而提高车辆制动器的抗热衰退性能。4、本专利技术的复合制动装置采用了一个行星齿轮机构，用于提高集成制动盘的转速，增加永磁制动所能产生的制动力矩，充分发挥无接触、低能耗的永磁制动的作用。附图说明图1为本专利技术所述的集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置的整体结构示意图；图2为图1中集成制动盘7和通风叶片17的结构装配图；图3为图1中永磁制动组件的局部结构放大图；图4为图1中永磁制动组件的径向截面图；图5为图4中永磁制动组件在非制动状态时的固定磁铁15、活动磁铁19、固定磁铁支架13和活动磁铁支架21的局部结构展开图；图6为图4中永磁制动组件在制动状态时的固定磁铁15、活动磁铁19、固定磁铁支架13和活动磁铁支架21的局部结构展开图；图7为图1所示的本专利技术工作时与车轮的装配结构示意图；附图中：1、制动电机；2、制动钳体；3、丝杆；4、螺母；5、摩擦块；6、充钠腔；7、集成制动盘；8、齿圈；9、行星齿轮；10、太阳轮；11、旋转轴；12、支架座圈；13、固定磁铁支架；14、磁路引导架；15、固定磁铁；16、导磁极片；17、通风叶片；18、散热片；19、活动磁铁；20、中心通孔；21、活动磁铁支架；22、限位卡环；23、定子外壳；24、传动杆；25、调节电机；26、滑动销孔；27、环形的盘缘。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置包括：摩擦制动组件、永磁制动组件、集成制动盘7及行星齿轮机构，每部分都可以独立安装于各个车轮的轮边。如图1、2所示，集成制动盘7是摩擦制动组件与永磁制动组件的中间连接体。集成制动盘7是圆筒形状，圆筒形状在轴向上的左端是敞口，右端面封闭，右端面的正中间开有中心通孔20，中心通孔20中同轴固定套有旋转轴11。集成制动盘7的侧壁内沿圆周均匀分布有若干个封闭的充钠腔6，充钠腔6内部填充金属钠，利用金属钠的高比热容和高热导率特性吸收一定量的车辆制动能量，同时当温度达到九十几度后，金属钠熔化为液体钠，当车轮转动时液体钠在充钠腔6内震荡，加快制动所产生热能的传递与散发。集成制动盘7右端的盘面外边缘沿径向向外延伸两个环形的盘缘27，两个环形的盘缘27在轴向之间留有空隙，形成环形空隙，在环形空隙中安装通风叶片1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置，包括摩擦制动组件、永磁制动组件和集成制动盘（7），其特征是：集成制动盘（7）是左端敞口、右端面正中间同轴固定套有旋转轴（11）的圆筒形，永磁制动组件包括支架座圈（12）、固定磁铁支架（13）、磁路引导架（14）、固定磁铁（15）、导磁极片（16）、活动磁铁（19）、活动磁铁支架（21）、定子外壳（23）和调节电机（25），集成制动盘（7）的左端敞口处是与旋转轴（11）通过轴承相连接的圆盘形的定子外壳（23），集成制动盘（7）的内部同轴套有一个左右两端都是敞口的圆筒形支架座圈（12），支架座圈（12）外部同轴固定套有磁路引导架（14），支架座圈（12）和磁路引导架（14）的左端都与定子外壳（23）固定连接；在磁路引导架（14）侧壁内沿其圆周方向均匀嵌有若干个导磁极片（16），定子外壳（23）、支架座圈（12）和磁路引导架（14）之间围成一个环形的空腔，该环形的空腔中设置固定磁铁（15）、活动磁铁（19）、固定磁铁支架（13）和活动磁铁支架（21），活动磁铁支架（21）和固定磁铁支架（13）均是圆筒形状，分别沿轴向左、右布置，活动磁铁支架（21）通过滚针轴承套在支架座圈（12）外，固定磁铁支架（13）固定套在支架座圈（12）上，活动磁铁支架（21）的外壁上沿其圆周方向均匀固定连接若干个活动磁铁（19），固定磁铁支架（13）的外壁上沿其圆周方向均匀固定连接若干个固定磁铁（15），固定磁铁（15）、活动磁铁（19）和导磁极片（16）的数量相同，一个活动磁铁（19）和一个固定磁铁（15）沿轴向左右布置，固定磁铁（15）和活动磁铁（19）均沿径向充磁，相邻两个固定磁铁（15）的充磁方向相反，相邻两个活动磁铁（19）的充磁方向相反，活动磁铁支架（21）的左端通过斜齿与传动杆（24）的右端相啮合，传动杆（24）的左端固定连接调节电机（25）的输出轴；初始位置时在轴向上正对着的固定磁铁（15）和活动磁铁（19）的充磁方向相反，永磁制动时调节电机（25）带动活动磁铁（19）转动使每个活动磁铁（19）与轴向正对着的固定磁铁（15）的充磁方向相同。...
【技术特征摘要】
1.一种集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置，包括摩擦制动组件、永磁制动组件和集成制动盘（7），其特征是：集成制动盘（7）是左端敞口、右端面正中间同轴固定套有旋转轴（11）的圆筒形，永磁制动组件包括支架座圈（12）、固定磁铁支架（13）、磁路引导架（14）、固定磁铁（15）、导磁极片（16）、活动磁铁（19）、活动磁铁支架（21）、定子外壳（23）和调节电机（25），集成制动盘（7）的左端敞口处是与旋转轴（11）通过轴承相连接的圆盘形的定子外壳（23），集成制动盘（7）的内部同轴套有一个左右两端都是敞口的圆筒形支架座圈（12），支架座圈（12）外部同轴固定套有磁路引导架（14），支架座圈（12）和磁路引导架（14）的左端都与定子外壳（23）固定连接；在磁路引导架（14）侧壁内沿其圆周方向均匀嵌有若干个导磁极片（16），定子外壳（23）、支架座圈（12）和磁路引导架（14）之间围成一个环形的空腔，该环形的空腔中设置固定磁铁（15）、活动磁铁（19）、固定磁铁支架（13）和活动磁铁支架（21），活动磁铁支架（21）和固定磁铁支架（13）均是圆筒形状，分别沿轴向左、右布置，活动磁铁支架（21）通过滚针轴承套在支架座圈（12）外，固定磁铁支架（13）固定套在支架座圈（12）上，活动磁铁支架（21）的外壁上沿其圆周方向均匀固定连接若干个活动磁铁（19），固定磁铁支架（13）的外壁上沿其圆周方向均匀固定连接若干个固定磁铁（15），固定磁铁（15）、活动磁铁（19）和导磁极片（16）的数量相同，一个活动磁铁（19）和一个固定磁铁（15）沿轴向左右布置，固定磁铁（15）和活动磁铁（19）均沿径向充磁，相邻两个固定磁铁（15）的充磁方向相反，相邻两个活动磁铁（19）的充磁方向相反，活动磁铁支架（21）的左端通过斜齿与传动杆（24）的右端相啮合，传动杆（24）的左端固定连接调节电机（25）的输出轴；初始位置时在轴向上正对着的固定磁铁（15）和活动磁铁（19）的充磁方向相反，永磁制动时调节电机（25）带动活动磁铁（19）转动使每个活动磁铁（19）与轴向正对着的固定磁铁（15）的充磁方向相同。2.根据权利要求1所述的一种集成永磁制动与摩擦制动的车辆轮边复合制动装置，其特征是：支架座圈（12）内部设有行星齿轮机构，行星齿轮机构包括太阳轮（10）、齿圈（8）、行星齿轮（9）及行星架，太阳轮（10）...
【专利技术属性】
技术研发人员：何仁，王奎洋，何平，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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