专利名称：一种大制动转矩电涡流缓速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于交通工具制动用电磁装置领域，特别是涉及一种大制动转矩电涡流缓速器，主要面向高速列车的减速制动，也适用于大型客车，载重卡车等。
背景技术：
由于传统的摩擦制动的方法在摩擦损耗和高温升方面的固有缺陷，缓速器对于高速列车的制动性能的改善明显。国家现在大力发展高速列车，车速的提升，对于列车的制动提出了更大的挑战。对于电涡流缓速器来说则要求能够有更大的制动转矩，这也是目前电涡流缓速器的研究重点之一。目前的电涡流缓速器提高制动转矩的方法基本上是围绕着改变装置尺寸、励磁电流来获得，而磁极的形状则基本为圆形或方形，这导致涡流的路径也为圆形或方形，这样的涡流在磁极作用下，有效涡流覆盖区域不大，得到的制动力矩不大，无法满足高速列车等交通工具的制动要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种大制动转矩电涡流缓速器，通过设计扇形的磁极结构，优化磁路，使有效涡流路径扩大，提高了制动力矩，能够满足高速列车的制动需要。本实用新型提供了一种大制动转矩电涡流缓速器，它包括磁极、线圈、外壳、连接件、转轴、轴承和转盘，所述磁极包括极身和极靴，极身和极靴固定连接，线圈绕于极身上， 转盘两侧对称分布有至少一个磁极，每个磁极的极靴与转盘之间均存在气隙，每个磁极的极身均与外壳固定连接，转轴穿过转盘，与转盘通过连接件固定连接，转轴的两轴端各装有一对轴承，轴承由外壳固定。进一步的，所述极身和所述极靴均为扇形。进一步的，外壳的侧面厚度大于等于17mm。进一步的，线圈(4)与外部电源电连接，通过控制所述外部电源的电流，所述大制动转矩电涡流缓速器能够实现多档转矩输出。本实用新型通过将极身及极靴形状加工成扇形，使静态转盘表面磁场分布也为扇形，这样的磁场分布能有效引导转子盘上涡流路径，使转子盘上感应的涡流引导为类扇形， 有效扩大了有效涡流覆盖的范围，明显的提高了转子盘上产生的制动转矩。该装置可以满足高铁制动需求，也可应用于需要较大制动转矩的大型载重货车。同时，本实用新型增大了外壳的侧面厚度，能够增加磁路中的总磁通，降低磁路饱和度，提高转盘上磁场强度。
图1为大制动转矩电涡流缓速器结构示意图；图2为磁极结构示意图；图3为磁极与线圈结构示意图；[0013]图4为磁极分布示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施对本实用新型做进一步说明。本实用新型所述的大制动转矩电涡流缓速器，如图1所示，其包括磁极1、线圈4、 外壳5、连接件6、转轴7、轴承8和转盘9。如图2所示，磁极1包括极身2和极靴3，极身 2和极靴3均为扇形，极身2与极靴3分开线切割加工，再用沉头螺钉连接紧固。如图3所示，线圈4绕于极身2上，线圈4使用耐高温、高热导率环氧树脂浇注。转轴7与转盘9通过连接件6 (花键或胀套标准件)连接。转轴7轴肩处装有一对轴承8，轴承8由外壳5上紧固定。外壳5上通过螺纹连接磁极1。原则上转盘3两侧可对称设置有一个或多个磁极 1，考虑到装置散热及装置重量因素，本装置转盘3两侧各对称设置有四个磁极1，四个磁极 1分别在135°角度范围内均勻分布，如图4所示。该极对数和分布方式不唯一，可根据使用具体情况调整。转盘9与磁极1的极靴3不接触，之间存在气隙。向相邻的磁极1缠绕的线圈4中通入反向电流，通过整流电路或电池作为电源，由高功率精密可调电阻控制电流，实现多档可调扭矩输出。转盘9与转轴7都经过热处理，其中转盘采用45#钢，向提高钢材磁导特性方向做调质处理(860°C油淬，560°C高温回火)；轴采用普通热处理加强其机械强度。外壳5侧面和磁极1使用电工纯铁或硅钢片制成。为降低磁路饱和度、使磁阻尽量小，同时考虑到重量因素，外壳侧面厚度控制在17-25mm，在特殊情况下，为增加磁路总磁通，也可进一步提高外壳侧面厚度。将本实用新型所述的大制动转矩电涡流缓速器安装于高速列车转向架，用火车轴替代装置转轴7，将线圈4接入电源电路。当列车高速行驶时，转盘9会随着火车轴转动， 当需要急刹车时，控制电源电路，对线圈4通电，在磁极1、转盘9、磁极1与转盘9之间的气隙和外壳5中形成磁路，由于转盘9随火车轴高速转动切割磁力线，在转盘9上会形成了涡流，涡流在磁场的作用下就产生了制动转矩。该装置通过优化结构和磁极形状，使转盘 9上有效涡流覆盖区域最大，且最大程度增加了转盘9上的磁场穿透深度，以获得高制动转矩。为了便于使用，平稳制动，通过调节电源电路中的大功率可调电阻，调节线圈4的励磁电流，可实现多档可调制动转矩输出。将本实用新型所述装置的扇形磁极部分保留，通过调整装置尺寸，可制成车用制动装置，用于大型卡车或汽车制动等。通过调整装置尺寸和辅助支撑结构，可制成电梯或传动带用电磁制动装置，也可以制成炼钢过程中钢水熔炼用的电磁制动装置。本实用新型不仅局限于上述具体实施方式
，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式
实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种大制动转矩电涡流缓速器，其特征在于，它包括磁极(1)、线圈(4)、外壳(5)、连接件(6)、转轴(7)、轴承(8)和转盘(9)，所述磁极(1)包括极身(2)和极靴(3)，极身(2)和极靴(3)固定连接，线圈(4)绕于极身(2)上，转盘(9)两侧对称分布有至少一个磁极(1)， 每个磁极(1)的极靴(3)与转盘(9)之间均存在气隙，每个磁极(1)的极身(2)均与外壳(4) 固定连接，转轴(6)穿过转盘(9)，与转盘(9)通过连接件(6)固定连接，转轴(6)的两轴端各装有一对轴承(7)，轴承(7)由外壳(4)固定。
2.根据权利要求1所述的大制动转矩电涡流缓速器，其特征在于，所述极身(2)和所述极靴(3)均为扇形。
3.根据权利要求1所述的大制动转矩电涡流缓速器，其特征在于，外壳(5)的侧面厚度大于等于17mm。
4.根据权利要求1所述的大制动转矩电涡流缓速器，其特征在于，所述线圈(4)与外部电源电连接，通过控制所述外部电源的电流，所述大制动转矩电涡流缓速器能够实现多档转矩输出。
专利摘要本实用新型提供了一种大制动转矩电涡流缓速器，它包括磁极、线圈、外壳、连接件、转轴、轴承和转盘，所述磁极包括均为扇形的极身和极靴，极身和极靴固定连接，线圈绕于极身上，转盘两侧对称分布有至少一个磁极，转盘与每个磁极的极靴之间存在气隙，每个磁极的极身均与外壳固定连接，转轴穿过转盘，与转盘通过连接件固定连接，转轴的两轴端各装有一对轴承，轴承由外壳固定。本实用新型通过设计扇形的磁极结构，优化磁路，使有效涡流路径扩大，明显的提高了转子盘上产生的制动转矩，可以满足高铁制动需求，也可应用于需要较大制动转矩的大型载重货车。
文档编号B60L7/28GK202071705SQ20112017280
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者张勃, 彭涛, 李亮, 王国兵, 陈乔 申请人:华中科技大学