[发明专利]磁流体刹车装置

权利要求书

1.磁流体刹车装置，其特征在于：所述的磁流体刹车装置包括有被制动轴(1)、外壳(2)、磁流体(4)、电磁线圈(5)以及控制器(6)；被制动轴(1)设有叶轮(3)，叶轮(3)固定于被制动轴(1)上，叶轮(3)的轴线与被制动轴(1)的轴线相同，叶轮(3)设有叶片(8)，外壳(2)设有密封的刹车型腔(9)，磁流体(4)设于刹车型腔(9)内，刹车型腔(9)内充满磁流体(4)，叶轮(3)位于磁流体(4)的液体中内，电磁线圈(5)安装于外壳(2)上，外壳(2)与固定架(10)固定连接，控制器(6)设有控制线与电磁线圈(5)连接，外壳(2)由固定壳(11)与壳盖(12)构成；使用时，控制器(6)与刹车开关或者刹车控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的固定壳(11)用第一螺丝(13)与车架(10)固定连接，固定壳(11)用第二螺丝(14)与壳盖(12)固定连接，固定壳(11)与壳盖(12)之间设有第一密封件(7)，刹车型腔(9)由固定壳(11)与壳盖(12)密封连接构成。

3.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的固定壳(11)与被制动轴(1)密封连接，固定壳(11)与被制动轴(1)之间设有第二密封件(15)；壳盖(12)与被制动轴(1)密封连接，壳盖(12)与被制动轴(1)之间设有第三密封件(16)。

4.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的固定壳(11)的内壁(17)设有定叶片(18)；固定壳(11)设有环槽(19)，电磁线圈(5)安装于固定壳(11)的环槽(19)上。

5.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的固定壳(11)或者壳盖(12)设有单向阀(20)，单向阀(20)的方向是由刹车型腔(9)外指向刹车型腔(9)内。

6.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的磁流体刹车装置的未刹车的运行状态是：控制器(6)切断电磁线圈(5)的电源，电磁线圈(5)没有电流通过，磁流体(4)未被磁化，磁流体(4)的形态为液态，被制动轴(1)于刹车型腔(9)转动处于没有刹车阻力的状态，被制动轴(1)带动叶轮(2)搅动刹车型腔(9)内的磁流体(4)，磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力小于被制动轴(1)转动的动力。

7.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的磁流体刹车装置的刹车的状态是：控制器(6)向电磁线圈(5)供电，通过电磁线圈(5)的电流由零安培增加到刹车的电流值，刹车的电流值为1安培至500安培，电磁线圈(5)产生的磁场强度随电磁线圈(5)通过的电流增加而增加，磁流体(4)的形态由未被磁化的液体向被磁化的固态转变，磁流体(4)的屈服应力随电磁线圈(5)的磁场强度的增加而增加，被制动轴(1)于刹车型腔(9)转动，叶轮(2)带动磁流体(4)于刹车型腔(9)转动，固定壳(11)的定叶片(18)阻碍磁流体(4)转动，定叶片(18)对磁流体(4)转动的阻碍力随磁流体(4)的密度以及粘度的增加而增加，磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力随磁流体(4)的屈服应力的增加而增加，当磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力大于或等于被制动轴(1)转动的动力时，被制动轴(1)被刹车。

8.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的磁流体刹车装置的解除刹车的状态是：通过电磁线圈(5)的电流由刹车的电流值减少到零安培，刹车的电流值为1安培至500安培，电磁线圈(5)产生的磁场强度随电磁线圈(5)通过的电流减少而减少，磁流体(4)的形态由被磁化的固态向未被磁化的液态转变，磁流体(4)的屈服应力随电磁线圈(5)的磁场强度的减少而减少，被制动轴(1)于刹车型腔(9)转动，被制动轴(1)带动叶轮(2)搅动刹车型腔(9)内的磁流体(4)，磁流体(4)对叶轮(2)转动的阻力随磁流体(4)的屈服应力减少而减少，磁流体(4)转动受到固定壳(11)的定叶片(18)的阻力磁流体(4)的屈服应力减少而减少，当磁流体(4)对叶轮(3)转动的阻力小于被制动轴(1)转动的动力时，被制动轴(1)刹车被解除。

9.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的磁流体刹车装置利用控制器控制电磁线圈的磁场，利用磁场控制磁流体的屈服应力，利用控制磁流体的屈服应力来控制磁流体阻碍被制动轴转动，以达到软刹车的目的。

10.根据权利要求1所述的磁流体刹车装置，其特征在于：所述的磁流体刹车装置的工作原理是：行车时，被制动轴(1)带动叶轮(3)在刹车型腔(9)内转动，叶轮(3)的叶片(8)带动磁流体(4)于刹车型腔(9)转动，由于磁流体(4)未被磁化，磁流体(4)的形态处于未被磁化的原始液态，磁流体(4)对叶轮(3)未产生刹车阻力；刹车时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器(6)，控制器(6)控制通过电磁线圈(5)的电流，电磁线圈(5)的磁场强度随通过电磁线圈(5)的电流增加而增加，密封于外壳(2)刹车型腔(9)的磁流体(4)被磁化，磁流体(4)的屈服应力随电磁线圈(5)磁场强度的增加而增加，外壳(2)的定叶片(18)对磁流体(4)转动的产生阻碍力随磁流体(4)的屈服应力的增加而增加，利用增加磁流体(4)的屈服应力来阻碍叶轮(3)转动，利用定叶片(18)来阻碍磁流体(4)跟随叶轮(3)转动，利用增加磁流体(4)的屈服应力来阻碍叶轮(3)以及被制动轴(1)转动，达到软刹车目的；当叶轮(3)转动受到磁流体(4)的阻力大于或等于被制动轴(1)的转动力时，被制动轴(1)被刹车；刹车解除时，刹车开关或者刹车控制电路将刹车信号传输给控制器(6)，控制器(6)切断电磁线圈(5)的电流，电磁线圈(5)的磁场消失，刹车型腔(9)内的磁流体(4)失去磁场的磁化作用，磁流体(4)由被磁化的固态复到原来的液态，磁流体(4)的屈服应力恢复到原来的未刹车状态，叶轮(3)的叶片(8)转动受到磁流体(4)的阻力恢复到原来不刹车的状态，同时，磁流体(4)转动受到外壳(2)的定叶片(18)的阻碍力恢复到原来不刹车的状态，磁流体(4)对叶轮(3)以及被制动轴(1)的刹车阻力消除，机动车正常运行。