一种串联双循环园的电液复合缓速装置

1.本发明属于汽车辅助制动技术领域，设计一种串联双循环园的电液复合缓速装置，其将双凸极电涡流缓速器与串联双循环园液力缓速器实现一体化设计，可以实现汽车缓速功能。


背景技术：

2.汽车缓速器是一种非接触性的辅助制动装置，能较好地解决由于汽车连续制动所导致的制动性能严重衰退问题，同时分担了制动系统的制动负荷，大幅度提高了车辆行驶的安全性、经济性和舒适性。
3.目前，技术较为成熟的缓速器，无论是电涡流缓速器还是液力缓速器，都是有着自己的缺陷和不足。随着车速和车载重量的提升，对于行车安全又有了更高的要求，需要对缓速器的结构进行创新设计。液力缓速器在开始工作时，需要较长的响应时间。由于在需要制动时，液力缓速器才能开始进液。但工作液充满整个液力腔需要一定时间，所以液力缓速器的响应速度慢。电涡流缓速器在工作时随着车速的提升，制动力矩甚至会出现下降的情况。同时，由于其产生的涡流损耗导致定子温度上升，其热衰退也十分严重，制动力矩也会下降。


技术实现要素：

4.本发明克服已有电涡流缓速器和液力缓速器的不足，提出了一种串联双循环园的电液复合缓速装置，能够实现两者的有效结合；且缓速器结构相对简单，控制方便。
5.本发明通过下述方案来实现：
6.一种串联双循环园的电液复合缓速装置，包括液力缓速部分、双凸极电涡流缓速部分；其中，液力缓速部分包括：进液口1,、右转子6、液缓左定子3、液缓右定子10；右转子6轴向两侧分布径向相等的油腔，且在两侧循环园中间均匀分布循环园间水道13，液缓右定子10固定在车架上，右转子6通过与轴套5固连，与汽车输出轴相连，液缓左定子3和液缓右定子10两侧也都相应地分布油腔；右转子6与两定子之间轴向距离留有间隙，两侧油腔共同形成循环园；
7.双凸极电涡流缓速部分由电缓定子2、左转子4、右转子6、励磁线圈8、轴套5组成；电缓定子位于外圈，制动时外部电源给励磁线圈8通电，左右转子一同运动，在电缓定子2内表面形成涡流；左转子4、右转子6之间靠螺钉固连，右转子6与轴套5通过花键径向固定，在工作时三者一同转动；
8.本装置的左转子4、右转子6通过轴套5与传动轴相连接，其余部分的定子与车架固连。车辆正常行驶时，本装置不工作。
9.进一步，当车辆需要进行缓速制动时，双凸极电涡流缓速部分快速响应，外部电源给励磁线圈8通电，迅速产生电磁场并进行电磁制动。
10.进一步，液力缓速器部分也开始从进液口1快速进液，经过液缓左定子3上均布的
进口到达第一级液力循环园12中间压力较低位置，左侧液力缓速器开始工作。
11.进一步，经第一级液力循环园12旋转加压后流经循环园间水道13，流入第二级液力循环园11压力较低位置，第二级液力循环园11开始工作。
12.进一步，少部分工作液通过第一级液力循环园12后经过冷却液流道喷射到电缓定子2内表面，为其进行降温。
13.进一步，工作液在缓速器腔体内充分为电缓定子2内表面降温冷却后，通过外侧定子1的多个周向均布的出液口10排出。
14.本发明一种串联双循环园的电液复合缓速装置工作时，双凸极电涡流缓速部分可以快速响应，在制动前期起到了主要的制动作用。而液力缓速部分和复合缓速主要应用于长时间可预见制动，利于长下坡等刹车时间长的工况。
15.当不需要制动时，励磁线圈8没有供电，液力缓速部分也不会进液，即不会产生制动力矩的效果。
16.本发明一种串联双循环园的电液复合缓速装置的主要优点如下：
17.本发明结构简单，包括液力缓速器部分、双凸极电涡流缓速部分。其中双凸极电涡流缓速部分与液力缓速器部分高度融合一体化设计，二者并列布置，内圈为两个液力缓速部分，外圈为双凸极电涡流缓速部分。本发明散热效果好，双凸极电涡流缓速部分作为紧急制动器使用，有效的解决液力缓速器响应时间长的问题；长时间可预见制动时则主要使用液力缓速部分或复合缓速，可以极大地降低电缓部分的热衰退效应，提高行车安全。
附图说明
18.图1、本发明的一种串联双循环园的电液复合缓速装置的剖视图；
19.图2、本发明的一种串联双循环园的电液复合缓速装置转子示意图；
20.图3、本发明的一种串联双循环园的电液复合缓速装置转子示意图；
21.图4、本发明的一种串联双循环园的电液复合缓速装置液缓左定子示意图；
22.图5、本发明的一种串联双循环园的电液复合缓速装置液缓右定子示意图；
23.图中：1、进液口，2、电缓定子，3、液缓左定子，4、左转子，5、轴套，6、右转子，7、冷却液流道，8、励磁线圈，9、出液口，10、液缓右定子，11、第二级液力循环园，12、第一级液力循环园，13、循环园间水道。
具体实施方式
24.下面结合附图进一步对本发明的具体实施例进行说明。如图1所示，本发明实施例右转子4通过轴套5与传动轴相连，电缓定子2、液缓右定子10与车架固连，两级液力循环园与电涡流缓速部分共用左、右转子。液缓左、右定子上铸有定子叶片，右转子4与液缓左、右定子之间轴向留有间隙，转子与液缓定子间共同形成液力循环园，左、右转子与液缓左定子3上均开设有流道，工作液从进液口1进入第一级液力循环园12，在经由右转子6内的循环园间水道向第二级液力循环园11低压部分进液。而双凸极电涡流缓速部分，轴套5内侧为渐开线花键结构，与右转子6通过花键结构相连，左、右转子通过螺钉固连，三者共同转动。励磁线圈8在装配时即固定在转子中间位置，不工作时，转子组件与电缓定子无接触，需要制动情况时，由励磁线圈8快速响应供电，转子组件与电缓定子2间的相对转动使得在电缓定子2
内圈产生涡流，进而开始涡流制动。
25.该装置工作方式主要分为两种，工作方式一：当车辆需要紧急缓速时，由励磁线圈8快速响应供电，转子组件与电缓定子2间的相对转动使得在电缓定子2内圈产生涡流，开始紧急缓速；工作方式二：当车辆长时间可预见制动情况时，首先由双凸极电涡流缓速部分开始制动，同时工作液开始由进液口1快速进液，随着两级液力循环园逐渐进液，液力缓速部分也开始制动。
26.在上述装置工作方式二中，即实现液力缓速部分与双凸极电涡流缓速部分的联合制动时，双凸极电涡流缓速部分主要起到制动前期提供紧急制动力矩，在长时间制动时主要是液力缓速部分工作。
27.长时间可预见制动时，工作液进入液力循环园后，由于液缓定子与右转子6之间的相对运动，工作液对右转子6起阻碍作用，将车辆行驶的动能转化为热量散发出来。
28.本发明公开了一种串联双循环园的电液复合缓速装置，包括双凸极电涡流缓速部分和液力缓速部分。本发明将双凸极电涡流缓速部分与液力缓速部分高度融合一体化设计，二者并列布置，内圈为两个液力缓速部分，外圈为双凸极电涡流缓速部分。两个液力缓速器分别位于左右两侧，工作液由进油口1进入第一级液力循环园12，经第一级液力循环园12旋转加压加速后进入第二级液力循环园11，同时工作液起到冷却液的作用，对外圈电缓定子2内表面起到冷却作用。本发明结构简单，散热效果好，双凸极电涡流缓速部分作为紧急缓速使用，有效的解决液力缓速器响应时间长的问题；长时间可预见制动时则主要使用复合缓速，可以极大地降低电涡流缓速部分热衰退效应，提高行车安全。
29.以上所述仅为解释本发明，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：包括双凸极电涡流缓速部分和串联双循环园液力缓速部分；双凸极电涡流缓速部分由定子、转子、励磁线圈和轴套组成；所述定子位于外圈，转子、励磁线圈和轴套同时位于内圈；制动时首先由外部给励磁线圈进行供电，在电源迅速为励磁线圈供电，在定子、转子和定子与转子齿之间的气隙上形成闭合磁路；轴套内圈为渐开线内花键结构，通过花键结构与转子固连；转子与轴套跟随传动轴旋转，在定子内圈产生电涡流，即在此处产生涡流损耗，将车辆的动能转化成内能；串联双循环园液力缓速部分由内外两个液力缓速器组成，内侧第一级液力循环园位于左下侧，外侧第二级液力循环园位于由上侧，二者与双凸极电涡流缓速部分共用转子；液力缓速器转子左右两侧铸有转子叶片，转子两侧定子密封端盖上铸有定子叶片，液力缓速器转子与定子之间轴向留有间隙，液力缓速器转子与定子密封端盖共同形成液力腔；液力缓速器转子与定子密封端盖上均开设有流道，工作液从双凸极电涡流缓速部分定子外圈进油口进入。2.根据权利要求1所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：该装置工作液由左侧进液口进入，经过内侧第一级循环园定子密封端盖上均布的进口到达第一级液力循环园转子液腔中间压力较低位置，经第一级液力循环园旋转加压后流经转子中循环园间水道，流入外侧第二级液力循环园压力较低位置；少部分工作液通过第一级液力循环园在转子齿间卸油孔流道处加压喷射到双凸极电涡流缓速器定子内表面，另一大部分工作液流入外侧第二级液力循环园压力较低位置，在第二级液力循环园中继续工作产生制动扭矩；工作液在定子内表面上充分为双凸极电涡流缓速部分降温冷却后，通过定子和两侧定子密封端盖的最底部布置了三个出液口排出。3.根据权利要求1所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：装置的转子通过轴套与传动轴相连接，装置的其余定子部件与车架固连在一起，车辆正常行驶时，本发明不发挥作用，当遇到长下坡或者需要持续制动情况时，双凸极电涡流缓速部分快速响应进行制动，同时液力缓速部分开始快速进液，液力缓速器进液完成后，液力缓速器开始制动；长时间可预见制动情况时，发挥主要制动作用。4.根据权利要求2所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：液力缓速部分在第一级液力循环园内设有卸油口流道，使得一部分工作液能够处加压喷射到双凸极电涡流缓速器定子内表面，为电涡流缓速部分发热表面充分降温冷却，带走制动瞬间产生的巨大热量；在冷却后由于重力原因，工作液都通过定子和两侧定子密封端盖的最底部布置了三个出液口排出。5.根据权利要求2所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：由于是一体化设计，双凸极电涡流缓速部分和液力缓速部分公用一个转子，所有转子部分都统一集成到公用转子上；外圈主要为电涡流缓速部分转子，分布有一定数量的转子齿和转子槽；内侧主要为液力缓速部分第一级液力循环园转子，分布有一定数量的叶片以构成液力腔；右侧主要为液力缓速部分第二级液力循环园转子，分布有一定数量的叶片以构成液力腔；在一、二级循环园间均布流道，以便工作液可以经第一级液力循环园旋转加压后流经转子中循环园间水道，流入第二级液力循环园压力较低位置。6.根据权利要求3所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：不工作时，
双凸极电涡流缓速部分励磁线圈不进行通电，液力缓速部分内无工作液；开始制动情况时，快速响应给励磁线圈供电，电涡流缓速部分开始工作，同时液力缓速部分也响应进液；制动结束后，电涡流缓速部分停止供电，液力缓速部分停止供液。7.根据权利要求3所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：长时间可预见制动时，工作液进入第一级液力循环园后，由于定子转子的相对运动，工作液对液力缓速器转子起阻碍作用，将车辆行驶的动能转化为热量散发出来；工作液在第一级液力循环园中加压加速后进入第二级液力循环园，两级液力循环园同时发挥制动功能。8.根据权利要求7所述的串联双循环园的电液复合缓速装置，其特征在于：第一级液力循环园定子密封端盖与转子相对的内外圆周面上通过螺旋迷宫密封对工作液进行一定程度的密封，使得工作液大部分能够进入第二级液力循环园，少部分通过在转子齿间卸油孔流道处加压喷射到双凸极电涡流缓速器定子内表面。

技术总结
本发明公开了一种串联双循环园的电液复合缓速装置，包括双凸极电涡流缓速部分和串联双循环园液力缓速部分。本发明将双凸极电涡流缓速器和串联双循环园液力缓速器高度融合一体化设计，二者并列布置，内圈为第一级液力循环园，外圈为双凸极电涡流缓速器，外圈右侧设有第二级液力循环园。两级液力循环园分别位于左右两侧，工作液由定子外圈处进油口进入第一级液力循环园。经内圈第一级，液力循环园旋转加压加速后进入右上侧第二级液力循环园。同时，部分工作液也会通过第一级循环园的卸油孔流道加压喷射到双凸极电涡流缓速器定子内表面，起到冷却液的作用。本发明结构简单，解决液力缓速器响应时间长的问题，提高行车安全。提高行车安全。提高行车安全。


技术研发人员：李德胜 朱冠林 赵童 聂宇航 贾亚辉 王斌
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2023.01.30
技术公布日：2023/7/12