3.3.2 液冷式永磁缓速器的安装方式
液冷式永磁缓速器一般安装在汽车传动系统的传动轴上,控制整个车桥的制动和减速。永磁缓速器产生的制动力矩先作用在汽车传动轴上,再分配于左、右两侧驱动轮上,使整个汽车减速。即使两侧驱动轮的制动力矩大小有所差别,但它们承受的制动力矩只占整体制动力矩的很小部分,这样能有效缓解因制动器的差异而引发制动跑偏的问题。根据装车方式的不同,设计了三种永磁缓速器结构方案:
1)前置式缓速器结构。前置式缓速器结构是指永磁缓速器安装在变速器与离合器之间。
2)后置式缓速器结构。后置式缓速器结构是指永磁缓速器安装在变速器后体上。
3)中置式缓速器结构。中置式缓速器结构永磁缓速器安装在汽车传动轴中间。

图3-23 前置式永磁缓速器设计方案
1—变速器输入轴 2—离合器端盖 3—离合器壳体 4—进气管接口 5—定子鼓 6—水道密封盖 7—变速器端盖 8—永久磁铁 9—磁铁保持架 10—轴承 11—回位弹簧 12—摩擦片 13—离合盘 14—推力轴承 15—活塞 16—气缸
1.前置式缓速器结构设计方案
前置式缓速器置于离合器与变速器之间,通过变速器的减速(即转矩放大)作用,加强了缓速器对汽车的制动效果,用于解决国内重型货车下坡制动问题。考虑到转子与变速器输入轴连接,导致输入轴的转动惯量增大,因此该结构采用了离合器控制方式。
如图3-23所示,离合器端盖2通过联接螺栓与离合器壳体3连接,变速器端盖7通过联接螺栓与变速器外壳连接,缓速器定子鼓5安装在离合器端盖2与变速器端盖7之间,水道密封盖6与定子鼓5上的水道组成液冷装置。永久磁铁8沿圆周均布在磁铁保持架9上,磁铁保持架9通过轴承10与变速器端盖7连接并可自由转动,与定子鼓保持一定的间隙。控制机构由气缸16、活塞15、离合盘13、推力轴承14、摩擦片12以及回位弹簧11组成,气缸16通过螺栓紧固在离合器端盖2上。活塞15通过O形圈密封,可以在气缸内滑动,推力轴承14固定在活塞15和离合盘13上,离合盘13通过花键与变速器输入轴1连接,回位弹簧11固定在变速器输入轴1上,并通过离合盘13和轴肩压紧。离合盘13通过花键与摩擦片12连接,摩擦片12通过花键与磁铁保持架9连接。
当需要制动时,在气缸16内通入高压气体,高压气体推动活塞15、推力轴承14以及离合盘13将摩擦片12压紧,旋转的变速器输入轴1带动离合盘13、摩擦片12以及转子磁铁保持架9和永久磁铁8一起转动,定子鼓5切割永久磁铁8发出的磁力线产生涡流,该涡流形成的涡流场与永久磁铁的磁场相互作用产生阻碍磁铁保持架9转动的力矩,这个阻碍力矩最后作用在变速器输入轴上,从而产生制动力矩。永磁缓速器工作时定子上产生的热量通过冷却沟槽中的液体带走,冷却液经独立于缓速器的散热器散热后,回流到缓速器中循环往复工作。当不需要制动时,放出气缸16内的高压气体,回位弹簧11推动离合盘13回到图3-23中状态,摩擦片12分开,转子不转动,变速器输入轴1不受制动力矩,从而解除制动。
前置式缓速器的整车安装结构如图3-24所示。

图3-24 前置式缓速器的整车安装结构
2.后置式缓速器结构设计方案
后置式缓速器安装在变速器后端盖上,其安装方式与现有车辆安装的电涡流缓速器基本兼容,用于解决大、中型城市客车,旅行客车,公交车和中、小型货车的制动问题。
如图3-25所示,缓速器支架8通过螺栓与定子鼓9连接,定子鼓9内设有密封冷却液管道,冷却液管道的入液口和出液口之间形成冷却回路。2~4个气缸11作为外力装置通过螺栓固定在气缸支架10上,气缸11的活塞杆与轴承装置的轴承外环5螺纹联接。12~20块瓦片形永久磁铁7沿圆周均布在磁铁保持架6上,永久磁铁7的外径与定子鼓9的内径保持1~1.5mm间隙。环形磁铁保持架6中间固定轴承4内圈,轴承4外圈与轴承外环5固定。磁铁保持架6内环设有花键,并与过渡法兰3的外径上的花键滑动配合。变速器输出轴1通过输出轴法兰2将动力传递给过渡法兰3,再通过传动轴法兰12传递给汽车传动轴。(https://www.daowen.com)
当缓速器工作时,气缸11右侧接口通入高压气体,活塞推动轴承外环5、轴承4、磁铁保持架6和永久磁铁7向定子鼓9密封水道一侧滑动,定子鼓9切割磁铁保持架6上永久磁铁7发出的磁力线,在定子鼓9内产生涡流,并产生阻碍转子转动的力矩,该阻碍力矩通过磁铁保持架6和过渡法兰3作用在传动轴法兰12上,从而对汽车产生制动力矩。
通过电磁阀调节气缸11内气压,使活塞带动轴承外环5、轴承4、磁铁保持架6和永久磁铁7连续地在过渡法兰3的花键上滑动,永久磁铁7和定子鼓9的相互作用面积连续变化,可实现缓速器制动力矩的连续调节。当不需要制动时,活塞将轴承外环5、轴承4、磁铁保持架6和永久磁铁7完全拉出定子鼓9密封水道一侧,定子鼓9不能切割永久磁铁7的磁力线,没有涡流产生,故传动轴不受制动力矩,从而解除对汽车的制动。

图3-25后置式永磁缓速器设计方案
1—变速器输出轴 2—输出轴法兰 3—过渡法兰 4—轴承 5—轴承外环 6—磁铁保持架 7—永久磁铁 8—缓速器支架 9—定子鼓 10—气缸支架 11—气缸 12—传动轴法兰
后置式缓速器的整车安装结构如图3-26所示。

图3-26 后置式缓速器的整车安装结构
3.中置式缓速器结构设计方案
中置式缓速器安装在汽车传动轴的中间位置,其安装方式与电涡流缓速器基本兼容,适用于长传动轴重型货车或大客车,解决大、中型城市客车,旅行客车,公交车和大、中型货车的制动问题。
如图3-27所示,将普通汽车传动轴分成两截,中间安装缓速器。缓速器轴7通过万向节与传动轴连接,通过轴承使缓速器端盖与缓速器轴保持同轴,并与定子2液套固定成一个整体。转子4与缓速器轴通过花键联接,随缓速器轴一起旋转并能在轴上往复移动。永久磁铁3沿圆周均布在转子4上。定子2内设有用于冷却的冷却液管道,缓速器端盖上固定1~2个气缸1,气缸1的活塞与轴承外环5固定。通过过渡轴承6可传递气缸推力给旋转的转子4。

图3-27 中置式缓速器结构设计方案
1—气缸 2—定子 3—永久磁铁 4—转子 5—轴承外环 6—过渡轴承 7—缓速器轴
当缓速器工作时,气缸1左侧接口通入高压气体,推动转子4向定子2的冷却液管道一侧滑动,定子2切割转子4上永久磁铁3发出的磁力线,在定子2内产生涡流,并产生阻碍转子转动的力矩,定子上产生的热量。当不需要制动时,气缸1将转子4完全拉出定子2的水道侧,定子2不能切割永久磁铁3发出的磁力线,传动轴不受制动力矩,从而解除对汽车的制动。
中置式缓速器的整车安装结构如图3-28所示。

图3-28 中置式缓速器的整车安装结构