[发明专利]一种磁流变制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁流变制动器，属于机械制动技术领域。

背景技术

磁流变液是一种颗粒悬浮液，主要由软磁性颗粒、基载液及包裹在颗粒表面的添加剂组成。由于磁流变液中存在软磁性颗粒，其对磁场敏感，是一种智能磁功能材料，在磁场作用下磁流变液将发生明显的流变效应，其中的软磁性颗粒将沿磁场方向呈链状结构排列，形成众多的颗粒链，而颗粒链将阻碍基载液的自由流动，使得磁流变液在宏观方面表现为半固体，并呈现出一定的剪切屈服应力。由于其独特的磁流变特性，自磁流变液问世以来，在汽车、机械、航空航天、建筑、医疗等众多领域得到了越来越广泛的应用，已开发出多种磁流变产品，包括：离合器、制动器、阻尼器、抛光装置、液压阀、密封装置、复合构件等。

磁流变制动器作为磁流变液的应用分支，具有制动响应快、制动部件磨损较小、制动力矩大、控制简单、振动小、控制能源消耗低等特点，是一种较为理想的制动器件，可以避免传统制动器的控制复杂、体积庞大、价格昂贵、制动力矩不足、散热差等问题。目前已存在较多磁流变制动器应用实例及专利文献，如公开号为CN101225859A的中国发明专利2008年07月23日公开了“一种磁流变制动器”，该制动器采用永磁铁作为磁源，可持续产生磁场，但其制动力不可调；公开号为CN102146968A的中国发明专利2011年08月10日公开了“一种多盘式磁流变制动器”，该制动器励磁线圈容易拆卸，但无法实现断电制动功能。因此可见现有磁流变制动器存在一个不足之处，即均采用励磁线圈或永磁铁单独的供磁方式，其中永磁铁供磁安全性好，但制动力不可调节；而励磁线圈供磁容易因断电或线圈出现故障产生制动力中断现象，安全可靠性差。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种磁流变制动器，实现磁流变制动器在正常工况下采用励磁线圈供磁制动，提供可控制动力；而在励磁线圈出现故障或断电时，快速切换至永磁铁供磁方式制动的目的，保证制动力不中断，提高磁流变制动器的安全可靠性。

为了实现上述目的，本磁流变制动器包括制动轴、左导磁外壳、右导磁外壳和中导磁外壳，制动轴通过轴承安装在制动器轴心，中导磁外壳通过螺栓固定在左导磁外壳和右导磁外壳之间，左导磁外壳和右导磁外壳分别通过螺栓与带有内花键的外隔磁壳固定连接，在中导磁外壳、左导磁外壳、外隔磁壳和右导磁外壳构成的空间内安装励磁线圈；带有外花键的内隔磁壳通过螺栓与制动轴连接，在内隔磁壳的外部通过花键嵌套有动摩擦片组，在外隔磁壳的内部通过花键嵌套有静摩擦片组，动摩擦片组和静摩擦片组之间通过小隔磁环间隔分开；

外隔磁壳的右端面开有环形槽，右导磁外壳由右导磁外壳Ⅰ和右导磁外壳II两部分组成，右导磁外壳I的内圆柱面和右导磁外壳II的外圆柱面之间形成环形通槽，该环形通槽与外隔磁壳右端面的环形槽位置及大小相对应；在外隔磁壳端面的环形槽内活动安装导磁环，在右导磁外壳的环形通槽内活动安装隔磁杯，导磁环和隔磁杯固定连接；右导磁外壳II的中心和内隔磁壳的中心开设的圆孔内活动插放有固定在一起的滑动导磁轴和永磁铁，隔磁杯和滑动导磁轴通过螺栓连接为一体，隔磁杯与右导磁外壳II形成的密闭空腔内安装有与制动轴轴向相同的拉伸弹簧组，在隔磁杯上开设有与密闭空腔连通的压力油进口。

永磁铁为圆柱形且插放于制动器的轴向中心处。

在导磁环和隔磁杯之间以及滑动导磁轴和永磁铁之间均通过强力胶粘接固定。

与现有技术相比，本磁流变制动器设有两种磁场产生源：励磁线圈和永磁铁，均可以在摩擦片间产生磁场，实现了磁流变制动器在正常工况下采用励磁线圈供磁制动模式，提供可控制动力；而当励磁线圈出现故障或断电时，通过拉伸弹簧组和密封腔压力油的作用将励磁线圈供磁制动模式快速切换至永磁铁供磁制动模式，保证了磁流变制动器制动力的延续，提高了磁流变制动器的安全性能和可靠性。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图。

图中：1、制动轴，2、端盖，3、轴承，4、轴承挡圈，5、左导磁外壳，6、内隔磁壳，7、动摩擦片组，8、静摩擦片组，9、小隔磁环，10、外隔磁壳，11、中导磁外壳，12、励磁线圈，13、右导磁外壳I，14、导磁环，15、隔磁杯，16、拉伸弹簧组，17、密闭空腔，18、压力油进口，19、右导磁外壳II，20、密封圈，21、滑动导磁轴，22、永磁铁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。