[发明专利]一种可进行制动能量回收的自增力式磁流变液制动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用制动装置，特别是关于一种可进行制动能量回收的自增力式磁流变液制动装置。

背景技术

磁流变液是一种新型的智能材料，它是由高磁导率、低磁滞性的超微金属软磁颗粒通过表面活性剂均匀分散于非导磁性基液中而构成的稳定悬浮液体系。零磁场情况下粘度很低，表现为可自由流动的牛顿流体；在外加磁场作用下，可在毫秒量级时间内转变为高粘度、难流动的宾汉流体，并且这种变化是连续的、瞬时的、可逆的。同时，磁流变液的剪切应力与外加磁场强度（或电流）的大小有稳定的对应关系，易于控制。基于磁流变液这些优良特性，它已被广泛应用于军事、汽车、建筑、生物器械等领域。磁流变液制动器是磁流变液应用的一个重要分支。其中，制动力矩的大小是衡量磁流变液制动器制动性能及适用范围的一个重要指标。因此，如何提高磁流变液制动器的制动力矩也是目前该领域的一个重要研究方向。

目前，提高制动力矩的措施主要可以分为两类：1）通过采用多盘结构或改变制动盘形状来提高制动力矩。目前很多相关研究增加了制动盘的数量，即双盘或多盘式磁流变液制动器，双盘或多盘结构可以有效增加磁流变液工作面积，实现制动力矩的增大。另外，采用转子为叶轮结构的磁流变液制动器也能提高制动力矩，此时可通过与离合器的配合控制转子是否与车轮轴一起转动，避免零磁场时叶轮与磁流变液相对运动产生的阻力。还有采用电磁离合机构和行星增速器结构将制动力矩放大的方法，通过改变行星增速机构的增速比来改变制动力矩大小。2）制动时通过挤压固化的磁流变液来增大制动力矩。根据磁流变液在受压时其剪切屈服应力可有效增大的特性，一些研究通过在磁流变液制动器上增加径向或轴向加压装置，在制动时对磁流变液进行径向或轴向加压，提高磁流变液剪切屈服应力，进而提高制动力矩。但上述两类增大磁流变液制动器制动力矩的方法都存在一定的不足。前者通过增加制动盘数量或改变制动盘结构虽能有效增加制动力矩，但同时也极大地增加了制动器结构的复杂程度，加工及装配难度大，而且对冷却系统要求较高，散热性能不佳将对磁流变液的工作性能有较大影响；后者通过挤压磁流变液可一定程度上提高制动力矩，但挤压力的大小与制动力矩大小之间的对应关系复杂，增加了制动器的控制难度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构及装配简单，且在有效提高制动力矩的同时，能对制动能量进行回收，降低能耗的可进行制动能量回收的自增力式磁流变液制动装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可进行制动能量回收的自增力式磁流变液制动装置，其特征在于：它包括一紧固连接在车轮轴上的主动齿轮，一紧固连接在所述车轮轴上的制动盘，一紧固连接在从动轴上并与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，一通过联轴器转动连接所述从动轴一端的电机，一转动连接在所述从动轴另一端的磁流变装置，一连接在车体上的弹簧底座和所述磁流变装置的壳体之间的回位弹簧，一其中一端球铰接在所述磁流变装置的壳体上的连杆，以及一球铰接在所述连杆另一端的楔形自增力装置；其中，所述磁流变装置包括一密闭壳体，所述密闭壳体内具有一圆形槽，所述圆形槽内设置有一剪切盘，所述从动轴贯穿所述密闭壳体后与所述剪切盘紧固连接；所述圆形槽内还注有磁流变液；所述圆形槽的外围设置有一环形线圈；所述楔形自增力装置包括一与所述连杆相连的移动楔块，所述移动楔块与所述制动盘相邻的一侧连接有一制动衬片；所述移动楔块的另一侧为与其楔面相配合且固定在车体上的固定楔块，所述固定楔块的楔面上转动设置若干滚柱，所述滚柱与所述移动楔块的楔面相接触。

所述磁流变装置的密闭壳体包括第一磁流变壳体、第二磁流变壳体和端盖，所述第一磁流变壳体为圆槽形结构，其内部具有一体设置的环形凸台，所述环形凸台将所述第一磁流变壳体内部空间分隔为一圆形槽和一环形槽，所述线圈设置在所述第一磁流变壳体的环形槽内，所述剪切盘设置在所述第一磁流变壳体的圆形槽内并键连接在所述从动轴上，且所述剪切盘通过所述从动轴的定位凸台和挡圈进行轴向定位；所述第二磁流变壳体通过一深沟球轴承连接在所述第一磁流变壳体敞口端一侧的所述从动轴上，且所述第二磁流变壳体的形状与所述第一磁流变壳体的形状相配合，所述第二磁流变壳体和所述第一磁流变壳体通过若干周向设置的螺钉紧固连接成一体；所述端盖套设在靠近所述第二磁流变壳体的所述从动轴上，所述端盖和第二磁流变壳体通过若干周向设置的螺钉紧固连接成一体。

所述环形凸台上和所述端盖内壁均开设有一环形凹槽，两所述环形凹槽内均设置有O型密封圈。

所述电机为扁平电机。