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求大型客車電渦流緩速器工作原理？？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-10-10

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電渦流緩速器在發(fā)達國家已廣泛使用，近幾年在國內(nèi)中高檔車大都采用。目前幾乎所有的高一級以上的大中型客車都標(biāo)配或選裝電渦流緩速器，部分卡車也在試裝緩速器（如解放、歐曼、重汽等）。營運客車和卡車裝備了電渦流緩速器后，大大地提高了車輛的安全性、經(jīng)濟性和舒適性。一電渦流緩速器簡介電渦流緩速器安裝在汽車驅(qū)動橋與變速箱之間，靠電渦流的作用力來減速。當(dāng)我們用某種方式（推動緩速器的手檔開關(guān)，或踩下制動踏板）給緩速器的定子線圈通入直流電的時候，在定子線圈會產(chǎn)生磁場，該磁場在相鄰鐵心、磁極板、氣隙、轉(zhuǎn)子之間形成一個回路，此時如果轉(zhuǎn)子和定子之間有相對運動，這種運動就相當(dāng)于導(dǎo)體在切割磁力線，由電磁感應(yīng)原理可知，這時候在導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感生電流，同時感生電流會產(chǎn)生另外一個感生磁場，該磁場和已經(jīng)存在的磁場之間會有作用力，而作用力的方向永遠是阻礙導(dǎo)體運動的方向。這就是緩速器制動力矩的來源。同時，需要進一步說明的時，由于轉(zhuǎn)子這個導(dǎo)體很大，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的感生電流是以渦電流的形式存在的，所以這種形式的緩速器被稱為電渦流緩速器。從能量守衡的角度上來說，當(dāng)緩速器起制動作用的時候，是把汽車運動的動能轉(zhuǎn)化為渦電流的電能進而以熱量的形式被消耗掉。因此，電渦流緩速器在工作時會產(chǎn)生巨大的熱量，進而，轉(zhuǎn)子的散熱能力和控制轉(zhuǎn)子熱變形的方向成為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，也是電渦流緩速器的核心技術(shù)之一，而保持轉(zhuǎn)子風(fēng)葉等散熱表面的清潔也成為緩速器保養(yǎng)的重要項目。電渦流緩速器由機械部分和電氣部分兩部分組成。機械部分由支架總成、轉(zhuǎn)子總成和定子總成三部分組成。支架總成固定于變速箱后蓋（或后橋軸承蓋端蓋）上，并連接定子總成; 轉(zhuǎn)子總成連接在變速箱輸出突緣（或后橋輸入突緣）上，與傳動軸一起轉(zhuǎn)動。緩速器的轉(zhuǎn)子總成與定子總成之間有很小的間隙（按大小分1～1.6mm）, 保證了緩速器在汽車運行的情況下，可以進行無摩擦自由轉(zhuǎn)動和制動。電氣部分由控制器總成、電源總開關(guān)、工作狀態(tài)指示燈、氣壓傳感器和速度信號傳感器等組成。電渦流緩速器的機械部分按其結(jié)構(gòu)和安裝位置的不同，主要可分為三類(原理都一樣)。A類：安裝在變速箱輸出端或后橋輸入端，結(jié)構(gòu)為兩轉(zhuǎn)子夾一個定子，典型代表為法國Telma的F型緩速器，這也是目前使用最多的一類緩速器（尤其是客車）。其優(yōu)點是制動力矩范圍廣,800Nm~3300Nm,安裝、維修方便，旋轉(zhuǎn)的螺旋式散熱風(fēng)道非常有利于散熱等，缺點是突緣串動時易使轉(zhuǎn)子與定子擦傷。B類：安裝在變速箱輸出端或后橋輸入端，結(jié)構(gòu)為一個“叵”字型，即圓桶型的轉(zhuǎn)子包住圓形的定子，氣隙為徑向分布，典型代表為日本的澤騰緩速器，國產(chǎn)的如特爾佳R型、紐曼的T型等為同類緩速器其優(yōu)點是：機構(gòu)緊湊、重量輕，尺寸小，拆裝方便，磁場呈徑向分布，從而轉(zhuǎn)子間隙不受軸向竄動的影響，軸向長度小，轉(zhuǎn)子重量輕，對原車的傳動系統(tǒng)影響小，所須安裝空間小，尤其實用于后懸短、傳動軸無法縮短的中型車輛和公交車等。缺點是散熱性能不如A類，不適合作大扭矩的緩速器。C類：安裝在傳動軸中間（如發(fā)動機前置的卡車和客車），結(jié)構(gòu)類似A類，只是轉(zhuǎn)子和定子用一根花鍵軸串聯(lián)為一個整體，出廠時氣隙已經(jīng)調(diào)試好，裝車時整體吊裝即可。典型代表是： Telma的A系列和Kloft的等，國產(chǎn)的如銳立已在解放上選裝。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，出廠時就已經(jīng)裝配為一個整體，汽車廠裝車手續(xù)簡單，另外由于獨立支承在大梁上，對后橋和變速箱基本沒有影響。缺點是質(zhì)量大，制造成本高，只能安裝在前置車的傳動軸中間，且要定期加黃油，否則會燒毀里面的錐軸承。電渦流緩速器的電氣控制系統(tǒng)由微電腦控制，當(dāng)車速達到一定時，微電腦控制系統(tǒng)進入工作待命狀態(tài)，當(dāng)推動緩速器的手檔開關(guān)，或踩下制動踏板后，微電腦控制系統(tǒng)就會根據(jù)手擋打開的檔位或氣壓開關(guān)接通的個數(shù)，分別以25%、50％、75％和100%的四個級數(shù)，逐漸增加緩速器渦流強度，使車輛獲得不同的制動力（無極控制的是按電流大小來控制扭矩的大小的）。二緩速器的使用2.1 打開鑰匙開關(guān)，不管是否踩下制動踏板，緩速器都不會工作。汽車起動后，達到一定車速(約5公里/小時)，準(zhǔn)備工作指示燈亮，即表示控制器進入工作待命狀態(tài)，慢慢踩下剎車踏板，可以從緩速器的工作指示燈看到緩速器的工作情況。而當(dāng)車輛速度降低到約5公里/小時后, 緩速器停止工作。（說明：緩速器工作指示燈有些廠商只有一個燈，有些是幾個更詳細的組合燈）2.2緩速器本身只是車輛制動系統(tǒng)中的一個輔助制動系統(tǒng)，它本身只能起到減速的作用，而不能使車輛完全制動。所以汽車進站、停車或是緊急剎車時還必須靠汽車本身的制動系統(tǒng)來將車輛完全制動停止。2.3緩速器的具體使用方法及其維修保養(yǎng)措施，每個廠商在供貨時都會提供一套詳細的使用維護手冊，我在這里就不再熬述了！三、電渦流緩速器的優(yōu)越性：㈠、安全性方面主要表現(xiàn)在 1、能夠承擔(dān)汽車運行中絕大部分制動時的負荷，使車輪制動器的溫度大大降低，確保車輪制動器處于良好的技術(shù)狀態(tài)，以使在緊急情況時，應(yīng)對自如。 2、能夠在一個相當(dāng)寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供強勁的制動力矩，而且低速性能良好。車速在10公里/小時的時候，緩速器就能提供緩速制動；車速達到20公里/小時，緩速器就能達到最大的制動力矩。　　 3、是一個相對獨立的反應(yīng)靈敏的輔助制動系統(tǒng)，它的轉(zhuǎn)子與傳動軸緊固在一起，任何時候都能按司機的意愿提供制動力矩，因而它的性能優(yōu)于發(fā)動機排氣制動。 4、采用電流直接驅(qū)動，沒有中間環(huán)節(jié)，其操縱響應(yīng)時間非常短，僅有40毫秒，比液力緩速器的響應(yīng)時間快20倍。㈡、經(jīng)濟性方面主要表現(xiàn)為： 1、由于電渦流緩速器的定子和轉(zhuǎn)子之間沒有接觸，不存在磨損，因而故障率極低，平時除了做好例行檢查，保持清潔以外，其他工作很少，所以維修費用極低。 2、由于電渦流緩速器能夠承擔(dān)車輛大部份制動力矩，因而能夠延長輪制動器的使用壽命，降低用于車輛制動系統(tǒng)的維修費用，提高經(jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，安裝了電渦流緩速器的車輛。其車輪制動器使用壽命至少可以延長4-7倍，從而節(jié)省了維修材料和人工費用以及輪胎消耗。 3、電渦流緩速器如果發(fā)生故障，在維修配件不能及時供應(yīng)的情況下，可以關(guān)閉緩速器，車輛仍可以繼續(xù)運行，基本不影響車輛的正常使用。㈢、環(huán)保方面主要表現(xiàn)為：由于制動片在摩擦過程中會產(chǎn)生很多粉塵，粉塵中含有因高溫作用而發(fā)生變異的有害物質(zhì)，甚至含有致癌物質(zhì)；再者，制動器的頻繁維修，會產(chǎn)生較多的維修廢棄物，以及制動過程中的噪音，這些都對環(huán)境造成污染。電渦流緩速器能夠承擔(dān)車輪制動器大部分的負荷，因而也就能大大減少車輪制動器對環(huán)境帶來的影響。四、如何加裝緩速器A類：由于目前國內(nèi)主要是客車裝緩速器，客車裝緩速器多裝在齒輪箱輸出端，而客車上用的最多的齒輪箱是綦江齒輪箱，所以緩速器廠商首要的也是主要的配置狀態(tài)就是與綦江齒輪箱匹配（小車常用QJ805大車常用S6-90），故我就拿在綦江S6-90箱上裝Telma的F型緩速器為例，來說明加裝需作的改動和加裝順序，其余的情況類似。該狀態(tài)實際上是緩速器插在齒輪箱和傳動軸之間，緩速器定子支架固定在齒輪箱后蓋上，轉(zhuǎn)子固定在輸出突緣上，所以首先要將原齒輪箱的后蓋及突緣更換成可以裝緩速器的專用后蓋及突緣（綦江有此狀態(tài)），更換后輸出突緣相對于原來伸長了63mm；插入之間的轉(zhuǎn)子連接發(fā)蘭一般厚27mm,所以傳動軸相對不裝緩速器時的狀態(tài)要縮短63+27＝90mm,傳動軸要更換成比原來短90mm的。這兩項大的改動準(zhǔn)備好后就可以進行安裝了。安裝時，先將原齒輪箱后蓋和突緣拆下，換裝上可裝緩速器的后蓋及其突緣，然后用后蓋上的止口和螺孔裝上緩速器定子支架，再在突緣上裝前轉(zhuǎn)子和連接發(fā)蘭，再在定子支架上裝定子，再把后轉(zhuǎn)子裝上后，即可按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙（單邊約1.4mm），再用緩速器輔助支撐將緩速器支撐在大梁上（輔助支承上有緩沖橡膠墊），最后裝傳動軸。當(dāng)然，有時候為防傳動軸螺栓不好寧，在裝好前轉(zhuǎn)子及其連接發(fā)蘭后就將傳動軸前半部分連接上，然后再裝其余的。注意：緩速器上的所有螺栓、螺母、螺桿處必須加螺紋緊固膠并按規(guī)定扭矩寧緊。另外，理論上講，輔助支撐只能和大梁內(nèi)外側(cè)連接，但部分人為了方便將輔助支撐連接在大梁的下邊，是否合適，各自定奪。從上面可以看出，如果要加裝緩速器，出了要從緩速器廠商購買一套緩速器機械部分、電器控制部分和線束，還要買一套可裝緩速器的專用后蓋及突緣，和一根縮短的傳動軸。（整車廠是直接向綦江定購可裝緩速器狀態(tài)的齒輪箱）B類：從市場反應(yīng)看，部分客戶認為緩速器連接在齒輪箱后蓋上不僅對齒輪箱有負面影響，而且維護齒輪箱時很不方便，尤其是公交公司維修人員基本不允許將緩速器安裝在齒輪箱上。當(dāng)然，另外一個原因是公交車大多是低地板車，緩速器無法裝在齒輪箱上。由于B類緩速器的眾多優(yōu)點，所以現(xiàn)在將B類緩速器裝在后橋上也就很流行，尤其是公交公司基本都這樣作。該狀態(tài)是緩速器的定子連接到后橋軸承蓋上，轉(zhuǎn)子連接到后橋突緣與傳動軸之間。轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙靠軸承蓋上的止口與突緣止口的同心度來保證，不需要人來調(diào)，這也是該類緩速器的一大優(yōu)點?？梢?，安裝此類緩速器時，只需將后橋軸承座更換成可裝緩速器的軸承蓋（即有止口和連接螺孔）；另外，由于該轉(zhuǎn)子連接板的厚度一般在10mm左右，所以一般不需要更換傳動軸。從上可見，裝該類緩速器只需更換軸承蓋（東風(fēng)153等、解放420等后橋已有專用軸承蓋），安裝也很方便，所以目前此類緩速器得到了大力發(fā)展，尤其是公交系統(tǒng)基本都是將B類緩速器裝在后橋上。當(dāng)然B類緩速器也可以裝在齒輪箱上，同樣也需更換專用齒輪箱后端蓋和突緣（注：A、B類緩速器的專用后蓋和突緣不一樣）。目前，綦江在這方面做的很好，開發(fā)出了B類緩速器專用后蓋及突緣（該傳動軸不須要縮短），而其它齒輪箱如果要安裝此類緩速器，還得要緩速器廠商開發(fā)相應(yīng)的專用后端蓋和突緣，顯然增加了成本和難度！C類：由于此類緩速器在出廠時就已裝配為一個整體，所以整車廠只需用連接板將其懸吊在大梁之間。由于此類緩速器應(yīng)用的局限性，所以目前使用不太多！五、電器控制部分傳統(tǒng)的控制方式是：車速及ABS信號→控制器→手控和腳控開關(guān)→大繼電器→緩速器。首先控制器根據(jù)采集到的電源信號、車速信號和ABS信號來判斷緩速器是否可以工作，當(dāng)車速大于約5km/h時，控制器才輸出控制電源，這時推手檔開關(guān)或踩下制動踏板順序接通大繼電器，來依次給緩速器各檔供電工作。: 回答者：網(wǎng)友

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