專利名稱：磁流變液制動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體阻力制動器。
背景技術：
中國專利授權公告號為1231686C、名稱為"結構可變的旋轉式磁流變 液制動器"的發明專利說明書公開了一種制動器，它包括軸承端蓋，密封蓋， 導磁內、外筒，電磁線圈，轉軸，定位鍵，軸承，磁流變液，轉盤，密封材 料。導磁內、外筒均是由導磁材料制成的圓筒體；導磁內筒具有圓盤形的分 隔結構，轉軸穿過導磁內筒與轉盤相接；電磁線圈附在導磁外筒殼體內，再 一起套裝在導磁內筒上；磁流變液注入導磁內筒；將密封蓋固定于導磁內筒 上，用密封材料密封后用支撐軸承壓緊，通過螺栓將軸承端蓋連接于密封蓋 上。導磁內、外筒將電磁線圈產生的磁路封閉在制動器結構內部，保證磁場 集中地作用磁流變液。導磁內筒的分隔結構，將制動器分為兩個腔體，可以 決定安裝一個或兩個轉盤，有效地提高磁流變效率，保證該制動器能提供較 大的阻尼力矩。由于磁流變液具有磁性材料的特性和液體流動性，在外加磁 場作用下磁流變液的流變特性迅速改變，并且流變特性隨著外加磁場強度的 變化而變化。磁流變液的粘度變化是可逆的、迅速的且易于控制的，使得磁 流變液在汽車、機械、建筑、礦山等領域得到廣泛應用。上述發明專利利用 通電的電磁線圈作為磁源，在制動時需要直接向制動器提供較大的電流，耗 電能高。上述制動器雖然通過結構變化可輸出不同的制動力矩，但結構變化 時需將制動器全部零件拆卸，并需要更換導磁外筒等相關部件，所以上述結 構的磁流變液制動器不方便實施輸出不同的制動力矩。發明內容本發明的目的是提出一種使用節電的磁流變液制動器，本發明的進一步 目的是所述磁流變液制動器能方便地實施分擋制動。為達到上述目的，本發明采取如下技術方案本發明包括轉子、處于轉 子外周的定子、覆蓋在定子兩側的密封蓋以及與轉子固定連接并由固定在兩 密封蓋上的軸承支撐的傳動軸，上述轉子與其周圍的定子部分、兩側密封蓋 部分之間具有封閉腔，封閉腔中充有磁流變液，所述定子包括環狀中空殼體、 環狀固定保持架和環狀活動保持架，固定保持架和活動保持架的內側面上各 固定有周向均勻分布并以相同規律排列的永磁鐵，上述帶有永磁鐵的固定保 持架和帶有永磁鐵的活動保持架以軸向即X向并列于殼體內，在殼體的內側 面上均勻分布有窗口，分屬于固定保持架和活動保持架的兩軸向相鄰的永磁 鐵對著同一窗口，各窗口上嵌置有導磁板，殼體的其它部位是非導磁材料制 成，固定保持架和活動保持架采用導磁材料制成，活動保持架設有控制臂。所述活動保持架與殼體之間、活動保持架與固定保持架之間設有滑動片。所述控制臂連接有氣缸或液壓缸。上述永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中相鄰永磁鐵之間極 性相異。上述永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中2至3塊永磁鐵為 一組，同組中的永磁鐵極性相同，同一保持架中相鄰組永磁鐵極性相異。 本發明具有如下積極效果-
1、 本發明采用永磁鐵作為磁源，利用所處環境中存在的液壓系統或氣壓 系統提供的液力或氣力來推動控制臂，由控制臂帶動活動保持架轉動一個角 度而改變閉合磁路的方向，即可實現制動，也可實現分擋制動，不但節電， 而且實施方便、制動性能可靠，操作方便。
2、 本發明利用了磁流變液特性，當磁路不穿過磁流變液時，磁流變液恢 復致常態，即此時的粘性系數較低，不會因制動導致磁流變液的磨損，磁流 變液較摩擦片具有較大的比熱容，可以有效降低制動溫升，提高制動安全性。
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據具體實施例并結合 附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中 圖l是本發明的結構示意圖；圖2是本發明常態時即非制動狀態時磁力線的走向示意圖； 圖3是本發明工作時即制動狀態時磁力線的走向示意圖；圖4是實施例2在非制動狀態時活動磁鐵與固定磁鐵的排列示意圖； 圖5是實施例2在處于一檔制動時活動磁鐵與固定磁鐵的排列示意圖； 圖6是實施例2在處于完全制動時活動磁鐵與固定磁鐵的排列示意圖。
具體實施方式
實施例1圖1至圖3所示的實施例包括轉子5、處于轉子5外周的定子7、覆蓋在 定子7兩側的密封蓋3、 10以及與轉子5固定連接并由固定在兩密封蓋3、 10上的軸承2支撐的傳動軸1，上述轉子5與其周圍的定子部分、兩側密封 蓋之間具有封閉腔4，封閉腔4中充有磁流變液。所述定子7包括環狀中空 殼體7-l、環狀固定保持架7-2和環狀活動保持架7-3。兩側的密封蓋3、 10 由螺釘6固定在殼體7-1兩側。固定保持架7-2的內側面上固定有周向均勻 分布的永磁鐵7-4，活動保持架7-3的內側面上固定有周向均勻分布永磁鐵 7-5，固定保持架7-2上的永磁鐵7-4的排列和活動保持架7-3的永磁鐵7-4 的排列以相同規律排列。上述帶有永磁鐵7-4的固定保持架7-2和帶有永磁 鐵7-5的活動保持架7-3以軸向即X向并列于殼體7-1內，固定保持架7-2 通過螺釘與殼體7-1相連。活動保持架7-3與殼體7-l之間、活動保持架7-3 與固定保持架7-2之間均設有滑動片7-6，活動保持架7-3可在殼體7-1內內 轉動一定角度。上述殼體7-l的內側面上設有均勻分布的窗口，分屬于固定 保持架7-2和活動保持架7-3的兩軸向相鄰的永磁鐵處于同一窗口中，窗口 上嵌置導磁板7-6，殼體7-l的其它部位是非導磁材料制成。固定保持架7-2 和活動保持架7-3采用導磁材料制成。活動保持架7-3設有控制臂8。控制臂 8與外部控制件連接，外部控制件是氣缸或液壓缸。本實施例中永磁鐵的排列采取極性以徑向即Y向設置，即頂面是一個極、 底面是一個極，同一保持架中相鄰永磁鐵之間極性相異。當活動保持架7-3 上的永磁鐵7-5與軸向相鄰的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵7-4極性相異時 (見圖2)，活動保持架7-3上的永磁鐵7-5、軸向相鄰的固定磁鐵保持架7-2 的永磁鐵7-4的磁力線通過殼體7-1的同一窗口導磁板7-6形成閉合磁路， 由于磁力線沒有穿過磁流變液，磁流變液流變特性未發生改變，此時制動器 處于常態即非制動狀態。通過氣缸或液壓缸旋轉活動保持架7-3 —個角度， 使活動保持架7-3上的永磁鐵7-5與軸向相鄰的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵7-4極性相同(見圖3)，固定保持架上的永磁鐵7-4通過殼體7-l的窗口導磁 板7-6、磁流變液、相鄰窗口導磁板與相鄰永磁鐵7-4之間形成閉合磁路；同 樣，活動保持架上的兩相鄰永磁鐵7-5通過磁流變液形成閉合磁路。由于各 閉合磁路均穿過磁流變液，因此磁流變液的流變性能因磁場強度的變化而發 生改變，此時制動器處于工作狀態。 實施例2見圖4，永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中兩塊永磁鐵為 一組，同組中的永磁鐵極性相同，相鄰組永磁鐵極性相異；其余與實施例1 相同。本實施例當活動保持架7-3上的永磁鐵組與相對的固定磁鐵保持架7-2 的永磁鐵組極性相異時，分屬于兩保持架上且軸向相鄰的永磁鐵的磁力線形 成閉合磁路，閉合磁路的走向可參考圖2中的閉合磁路的走向，磁力線沒有 穿過磁流變液，制動器處于非制動狀態。當活動保持架7-3旋轉一個檔位，相當旋轉一塊永磁鐵和兩永磁鐵之間 的節距，原兩保持架上的處于非制動狀態時相對的永磁鐵組錯位，見圖5， 分別屬于兩保持架中且軸向相鄰的極性相異的永磁鐵之間形成閉合磁路，其 磁力線不穿過磁流變液，而處于同一保持架中相鄰極性相異的永磁鐵形成閉 合磁路，磁力線穿過磁流變液，這樣形成部分磁力線穿過磁流變液，產生較 小的制動力矩，制動器處于一檔制動狀態。當活動保持架7-3旋轉二個檔位，見圖6，活動保持架7-3上的永磁鐵組 與相對的固定磁鐵保持架7-2的永磁鐵組極性相同，同一保持架中相鄰極性 相異的永磁鐵之間形成閉合磁路，閉合磁路的走向參考圖3中的閉合磁路的 走向，全部磁力線穿過磁流變液，產生較大的制動力矩，制動器處于完全制 動狀態。實施例3參照實施例2，與實施例2不同的是同一保持架中三塊永磁鐵為一組， 制動器能實現一檔制動、二檔制動和完全制動。這對于所屬領域的普通技術 人員來說，在上述實施例2的基礎上的實現是顯而易見的，不再在本文中細 述。
權利要求
1、一種磁流變液制動器，包括轉子(5)、處于轉子(5)外周的定子(7)、覆蓋在定子(7)兩側的密封蓋(3、10)以及與轉子(5)固定連接并由固定在兩密封蓋(3、10)上的軸承(2)支撐的傳動軸(1)，上述轉子(5)與其周圍的定子部分、兩側密封蓋部分之間具有封閉腔(4)，封閉腔(4)中充有磁流變液，其特征在于所述定子(7)包括環狀中空殼體(7-1)、環狀固定保持架(7-2)和環狀活動保持架(7-3)，固定保持架(7-2)和活動保持架(7-3)的內側面上各固定有周向均勻分布并以相同規律排列的永磁鐵(7-4、7-5)，上述帶有永磁鐵(7-4)的固定保持架(7-2)和帶有永磁鐵(7-5)的活動保持架(7-3)以軸向即X向并列于殼體(7-1)內，在殼體(7-1)的內側面上均勻分布有窗口，分屬于固定保持架(7-2)和活動保持架(7-3)的兩軸向相鄰的永磁鐵對著同一窗口，各窗口上嵌置有導磁板(7-6)，殼體(7-1)的其它部位是非導磁材料制成，固定保持架(7-2)和活動保持架(7-3)采用導磁材料制成，活動保持架(7-3)設有控制臂(8)。
2、 根據權利要求1所述的磁流變液制動器，其特征在于所述活動保持 架(7-3)與殼體(7-1)之間、活動保持架(7-3)與固定保持架(7-2)之間 設有滑動片(7-6)。
3、 根據權利要求2所述的磁流變液制動器，其特征在于所述控制臂(8) 連接有氣缸或液壓缸。
4、 根據權利要求l 、 2或3所述的磁流變液制動器，其特征在于上述 永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中相鄰永磁鐵之間極性相異。
5、 根據權利要求l 、 2或3所述的磁流變液制動器，其特征在于上述 永磁鐵的極性以徑向即Y向設置，同一保持架中2至3塊永磁鐵為一組，同 組中的永磁鐵極性相同，同一保持架中相鄰組永磁鐵極性相異。
全文摘要
一種磁流變液制動器，包括轉子、定子、密封蓋以及傳動軸，上述轉子周圍具有封閉腔，封閉腔中充有磁流變液，所述定子包括環狀中空殼體、環狀固定保持架和環狀活動保持架，固定保持架和活動保持架的內側面上各固定有周向均勻分布并以相同規律排列的永磁鐵，上述帶有永磁鐵的固定保持架和帶有永磁鐵的活動保持架以軸向并列于殼體內，在殼體的內側面上均勻分布有窗口，分屬于固定保持架和活動保持架的兩軸向相鄰的永磁鐵對著同一窗口，各窗口上嵌置有導磁板，而殼體的其它部位是非導磁材料制成，固定保持架和活動保持架采用導磁材料制成。本發明采用永磁鐵作為磁源，活動保持架的轉動而改變閉合磁路的方向，即可實現制動，不但節電，而且實施方便、制動性能可靠，操作方便。
文檔編號F16D57/00GK101225859SQ200710192038
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月30日 優先權日2007年12月30日
發明者劉成曄 申請人:江蘇技術師范學院