[发明专利]一种电磁楔式制动结构及制动电能控制方法

权利要求书

1.一种电磁楔式制动结构，其特征在于，包括电机(1)、制动盘(2)、悬架部件(5)、楔块组合和制动钳(12)，所述悬架部件(5)一端通过弹簧(7)依次与旋转杆件(4)、电机(1)的旋转轴(8)连接；所述旋转杆件(4)的右端中间设置有花键(6)，电机(1)的旋转轴(8)上开有与花键(6)对应的花键槽(9)，通过花键(6)与花键槽(9)配合，实现电机(1)与旋转杆件(4)的连接；所述旋转杆件(4)上还装有电磁装置(3)；所述楔块组合一部分固定安装在制动钳(12)的一端内侧，另一部分与所述电磁装置(3)配合，所述制动钳(12)的另一端内侧设置摩擦片(13)，所述电磁装置(3)连接制动控制器；通过电磁装置(3)、楔块组合、电机(1)和摩擦片(13)的共同协作，实现制动与制动解除；

所述楔块组合包括楔块(10)和联合楔块(11)，所述联合楔块(11)固定在制动钳(12)的内侧，楔块(10)的斜面与联合楔块(11)的斜面配合，所述楔块(10)的上端与电磁装置(3)之间通过可滑动的连接杆件(14)实现连接；

所述电磁装置(3)与电机(1)连接蓄电池；在制动过程中，电磁装置(3)产生磁性吸引制动盘(2)，直至与制动盘(2)吸合，此时制动盘(2)带动旋转杆件(4)、电磁装置(3)以及弹簧(7)旋转，通过连接杆件(14)在电磁装置(3)旋转的过程中推动联合楔块(10)沿着楔块(11)向下移动从而靠近制动盘(2)，同时楔块(10)会推动楔块(11)产生一个远离制动盘(2)的运动，楔块(11)会通过制动钳(12)带动摩擦片(13)向制动盘(2)靠近，从而使得摩擦片(13)和楔块(10)同时对制动盘(2)进行摩擦制动实现制动；

当电磁装置(3)转过一定角度，带动连接杆件(14)推动楔块(10)移动时，楔块(10)对连接杆件(14)产生阻力，并传递到电磁装置(3)上，从而限制电磁装置(3)带动旋转杆件(4)旋转的角度；随着电流的增大，旋转杆件(4)旋转的角度会增大，因此联合楔块(10)和摩擦片(13)提供的摩擦扭矩也会增大，当电磁装置(3)通入的电流达到最大值，电磁装置(3)带动旋转杆件(4)转动的角度不再变化，而此时仍未达到制动的要求，则通过电机(1)旋转，带动旋转杆件(4)，电机(1)利用其自有的抱闸功能，联合楔块(10)产生的阻力，对电磁装置(3)带动旋转杆件(4)旋转的角度进行控制，因此，由楔块(10)所能移动的距离以及电机(1)的抱闸特性，将旋转杆件(4)转动的角度控制在0至30度之间；当电磁装置(3)中的电流达到最大值时，电磁装置提供的摩擦扭矩达到最大不再变化，此时由电机(1)对旋转杆件(4)提供一个旋转扭矩，使得旋转杆件(4)能够进一步的推动楔块(10)移动，进一步增大楔块(10)以及摩擦片(13)对制动盘(2)的摩擦扭矩，从而实现制动；

若制动的过程有电机(1)参与，则电机(1)反转对旋转杆件(4)施加一个与其方向相反的扭矩，减小旋转杆件(4)转动的角度，当电机旋转复位后电机电流降低为0；同时逐渐减小电磁装置(3)中的电流，电磁装置(3)通过连接杆件(14)减小楔块(10)和制动盘(2)的摩擦力，帮助旋转杆件(4)和楔块(10)的复原；当电磁装置(3)中电流为0时，电机(1)不再提供扭矩，旋转杆件(4)回复至原状，由于旋转轴(8)上的花键槽(9)不设置相关结构固定花键(6)，花键(6)只要受到旋转轴(8)径向方向的力，便能够在花键槽(9)内移动，此时由弹簧(7)将旋转杆件(4)拉回原状，旋转杆件(4)带动电磁装置(3)回复至原状，电磁装置(3)通过连接杆件(13)带动楔块(10)与制动盘(2)分离；此时制动力为0，即完全解除制动的状态。

2.一种如权利要求1所述的电磁楔式制动结构的电能控制方法，其特征在于，制动控制器发出制动力分配策略，计算出后轴电磁装置所需电能W_d；将所需电能W_d与后轴电磁装置最大承受电能W_dmax作比较，

若所需电能W_d小于W_dmax，则调用电制动回收的电能W_v配合蓄电池提供制动所需的电能W_d；

若所需电能W_d大于W_dmax，则由电制动回收的电能W_v、蓄电池以及电机(1)配合提供制动所需的电能W_d。