[发明专利]流体静力制动系统

说明书

技术领域

本发明涉及制动系统，特别是涉及液体阻力制动系统。

背景技术

制动系统用于很多技术领域，包括机动车辆和各种类型机器。摩擦制动器例如鼓式制动器或盘式制动器通常用于减慢和停止车辆和机器中的旋转轴。不过，摩擦制动有多个缺点。特别的缺点是制动垫或制动块和盘的磨损，该制动垫或制动块和盘进行接触，以便通过摩擦来减慢轴的旋转运动。还一缺点是由摩擦产生热量，并需要除去该热量以避免变形。

还已知多种其它类型的制动系统。并不依赖于摩擦的一种制动系统是液体阻力制动器。这种制动器可以基于一个或多个齿轮泵。附图1表示了一种简单的齿轮泵100。齿轮泵包括布置在壳体101中的驱动器齿轮102和惰齿轮104。通过轴103使驱动器齿轮102旋转将使得齿轮104旋转。当齿轮102、104旋转时，它们在泵100的进口侧105分离。这在进口侧105产生低压区域，从而将流体吸入泵中。流体由齿轮102、104(在较小容积107中)送向出口侧106，在该出口侧，齿轮的啮合使得流体排出。通常，在齿轮泵中的机械间隙很小，以防止流体往回泄露。

液体阻力制动器利用齿轮泵的基本原理，但是进口和出口通过阀而连接在一起。当阀保持打开时，轴可以自由旋转，从而泵送流体环绕系统。一旦阀关闭，流体压力增加，并限制齿轮的旋转，因此限制轴的旋转。

由于它们的无摩擦操作，液体阻力制动器特别适合这样的用途，其中，更换磨损的制动垫的维护成本很高，或者较重和恒定的磨损使得制动垫的花费很高，以至于不能工作(例如在大型车辆中，例如矿业卡车)。无摩擦操作也用于这样的用途，其中，热量产生或材料变形成为问题(例如在微型制动用途或爆炸性环境中)。液体阻力制动器还适用于再生性制动用途，其中，在制动过程中产生的剩余能量可以捕获和重新用于可选任务(例如用于轻轨系统和下一代一级方程式赛车中的再生性制动系统)。

这种制动器的实例在美国专利No.5558187中介绍。装置包括液体密封壳体，轴旋转啮合齿轮布置在该壳体内，该轴旋转啮合齿轮具有可与轴旋转啮合的可外部接近部分。多个隔腔由壳体形成，且隔腔通过可打开和可关闭的阀而相互流体连通。壳体基本充满流体，该流体可以与阀的打开直接相关地流过该阀。装置还包括多个隔腔分隔器齿轮，这些隔腔分隔器齿轮与轴旋转齿轮可旋转地啮合，并布置成与隔腔壁配合，以便在隔腔之间产生限制密封。当阀关闭时，在隔腔之间的流体流动延迟，且流体压力增加。增加的流体压力减慢了齿轮，这又使得与旋转啮合齿轮啮合的旋转轴减慢，同时降低流体压力。

这种系统的缺点是制动器总是比轴的直径大得多，从而导致附加空间需求和附加部件成本。

希望提供一种液体阻力制动系统，它提供了优于这种已知制动器的性能。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种制动系统，包括：

环形齿圈，该环形齿圈有容纳于其中的流体；

至少一个行星齿轮，该行星齿轮布置在环形齿圈内，并与该环形齿圈可旋转地啮合；

其特征在于它还包括：

分隔器，该分隔器布置在环形齿圈内，以便产生至少一个内部隔腔，其中，行星齿轮布置在该隔腔内；

至少一个槽道，该槽道布置在分隔器内；以及

用于限制流体流过槽道的装置，以便控制在行星齿轮和环形齿圈之间的相对旋转运动。

在一个实施例中，该至少一个行星齿轮布置在隔腔中，以便将隔腔分成至少两个部分。槽道或各槽道可以布置在第一隔腔部分和第二隔腔部分之间，且流体可流过槽道。系统还可以包括阀，该阀布置在槽道或各槽道中，其中，阀可关闭，以便限制流体流过槽道，从而限制在行星齿轮和环形齿圈之间的相对旋转运动。

根据本发明的一个方面，提供了一种制动系统，包括：

环形齿圈，该环形齿圈有容纳于其中的流体；

至少一个行星齿轮，该行星齿轮布置在环形齿圈内，并与该环形齿圈可旋转地啮合；以及

用于限制流体在系统内流动的装置，以便控制在行星齿轮和环形齿圈之间的相对旋转。

用于限制或控制流体在系统内流动的装置可以包括阀，其中，阀可关闭，以便限制流体在系统内流动，从而限制在行星齿轮和环形齿圈之间的相对旋转运动。

阀可布置在行星齿轮的两侧之间，或者在一对行星齿轮之间。