液渦流汽車緩速器項目介紹

液渦流汽車緩速器項目介紹

申報人：

楊曉理

聯(lián)系電話/p>

申報單位：

貴州省電子信息技師學院

單位地址：貴州省都勻市劍江北路61號

申報材料目錄Contents一、申報人及團隊基本情況1、申報人基本介紹及工作業(yè)績2、工作室團隊簡介

（1）工作室團隊成立

（2）工作室成員及分工二、液渦流緩速器項目研究過程1.緩速器技術背景2.液渦流緩速器的工作原理

3.液渦流緩速器技術創(chuàng)新

4.緩速器原理性樣機驗證會5.液渦流緩速器專家驗證結論三、緩速器的工藝分析與加工過程1.加工工藝研討會議2.加工工藝分析3.加工工藝步驟四、緩速器道路測試五、液渦流緩速器專利保護六、液渦流緩速器的市場分析與前景規(guī)劃1標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere21、申報人基本介紹及工作業(yè)績

楊曉理，男，1987年11月6日出生，苗族，中共黨員，大學?？茖W歷，2012并取得加工中心高級技師資格。目前就職于貴州省電子信息技師學院數(shù)控中心，并擔任數(shù)控中心教研組長。

楊曉理同志忠誠黨的教育事業(yè)，默默耕耘，無私奉獻，有良好的師德風范和教師素養(yǎng)，遵紀守法，認真履行崗位職責，有較強的事業(yè)心和責任感。在大是大非面前，旗幟鮮明，立場堅定。工作上積極主動，勇挑重擔，顧全大局，常常超負荷工作。始終堅持戰(zhàn)斗在教學第一線，做到了教書育人，為人師表。

該同志除了正常的教學工作外還參與企業(yè)多項產品的研究，于2014年獲得國家級新型實用專利（專利名稱：一種直讀式水量調節(jié)用減速閥專利號：ZL201420309688.7）。在辛勤和努力下，該同志在2014年被中共黔南州委、黔南州人民政府授予“優(yōu)秀教師”榮譽稱號，同年被貴州省精神文明指導中心授予“第四屆貴州省道德模范·敬業(yè)奉獻”榮譽稱號，以下是該同志的獲獎一覽表：一、申報人及團隊基本情況標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere3標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere2、工作室團隊簡介1

工作室成立4

2010年8月25日，由貴州省電子信息技師學院和中國振華電子集團恒威機電有限公司達成協(xié)議成立校企合作單位，并正式掛牌。2010年9月2號由中國振華電子集團恒威機電有限公司牽頭，與貴州省電子信息技師學院數(shù)控中心“段建輝國家級技能大師工作室”共同開發(fā)，并成立“液渦流緩速器研發(fā)工作室”。

工作室的成立為“液渦流緩速器”的研發(fā)與加工奠定了基礎，同時充分利用德瑪吉五軸，數(shù)控車床等設備做出功效，提高我校教師隊伍的研發(fā)水平。校企合作正式掛牌5標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere62工作室成員及分工1）工作室人員結構人員結構示意圖標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere72）工作室分工計劃標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere二、液渦流緩速器項目介紹81.緩速器技術背景9標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere汽車制動系統(tǒng)是汽車安全行駛中最主要系統(tǒng)之一，隨著汽車技術發(fā)展和道路條件的不斷改善，車輛的行駛速度和單次運行的距離有了很大的發(fā)展，行駛動能及載荷大幅度提高，從而使傳統(tǒng)的摩擦片式制動裝置越來越不適應長時間高強度的工作需求。長時間的頻繁地使用行車制動器會出現(xiàn)效能熱衰退現(xiàn)象，嚴重導致制動失效，威脅行車安全。車輛因頻繁地更換制動蹄片和輪胎導致運輸成本增加，現(xiàn)實說明車用輔助緩速器系統(tǒng)是解決以上問題最切實可行的辦法。

近年來，隨著我國社會經濟的發(fā)展和安全意識的提高，我國相關標準已明確規(guī)定客車必須安裝緩速器，對于載貨汽車安裝緩速器，鼓勵安裝的用意亦十分明確。2011年3月，由中國振華電子集團恒威機電有限公司牽頭，與貴州省電子信息技師學院達成共同開發(fā)協(xié)議。2、液渦流緩速器的工作原理10標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere液渦流緩速器是一種專門為載貨汽車設計的輔助制動裝置。該裝置主要由轉子、定子、快速充放水機構、離合器等組成。轉子和定子共同組成工作腔。緩速器工作時，工作腔中充水，水在轉子葉片帶動下在工作腔中循環(huán)沖擊，動量矩發(fā)生變化，產生制動力矩，將旋轉機械的機械能轉化為工作液體的熱能，通過散熱機構將熱量帶走。當緩速作用解除時，工作液釋放回水箱，從而消除對轉子的阻力作用。液渦流結構示意圖1112標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere圖中：1、液阻緩速泵；2、離合裝置；3、傳動裝置；4、高壓循環(huán)泵；5、冷卻箱；6、風扇裝置；7、變速齒輪輸出軸；8、后橋傳動軸；9、電磁閥；10、流量控制閥；11、單向閥；12、動力萬向軸；13、補水箱；14、補水箱蓋；101、泵體；102、主軸；103、前泵輪；104、后泵輪；105、進口；106、出口；107、主體；108、前定位箱體；109、后定位箱體；110、軸承；111、前法蘭盤；112、后法蘭盤；201、離合器齒輪；202、離合器支座；203、離合器肢體；204、氣動閥；205、離合器齒輪箱；301、箱體；302、第一軸；303、第二軸；304、第三軸；401、旋轉軸；501、出氣接口；601、風扇保護罩；602、風扇支架；603、風扇軸；604、風扇葉片；13標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere該液渦流緩速裝置可以使大型貨車在減速和下長坡時更加安全、平穩(wěn)，減少使用行車制動器導致的磨損和發(fā)熱，避免因長時間使用剎車造成制動器發(fā)熱，導致剎車失靈而引發(fā)事故。因此，緩速器對于大中型車輛的制動能起到良好的輔助作用，尤其是行駛在山路或坡路較多的地方時效果更為明顯。目前市場上主要有電渦流緩速器和液力緩速器這兩種產品，電渦流緩速器的散熱性能差，只適用于平原地區(qū)和短途行駛的車輛使用，液力緩速器散熱性能好，因而適用于在各種地形道路上和長途行駛的車輛。3、液渦流緩速器技術創(chuàng)新14標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere液渦流緩速器是在傳統(tǒng)的水渦流測功器技術的基礎上，通過優(yōu)化轉子葉片和渦流室形狀設計而形成的一種新型汽車液渦流緩速器。優(yōu)化設計后的800KW液渦流緩速器主機的質量已經下降到了85Kg，功率密度居現(xiàn)有種類的緩速器之首，達到了9.4KW/kg的水平。液渦流緩速器適用于各種大中型客貨車，是一種符合中國國情、擁有真正意義上完全自主知識產權的汽車緩速器非仿制品進口替代產品。標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere4、緩速器原理性樣機驗證會15標題二Texthere標題三Texthere2011年9月18日，項目組邀請了專家組和有關領導在貴州省都勻市召開了新型汽車緩速器設計驗證會。標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere16標題二Texthere標題三Texthere

2011年12月28日上午，項目專家組和有關領導來到中國北方車輛研究所（車輛底盤零部件國家實驗室），現(xiàn)場觀看了緩速器臺架試驗，并對緩速器項目的研制工作取得了階段性的成功表示了祝賀。中國北方車輛研究所研究報告185、液渦流緩速器專家驗證結論19標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere到會的各位專家和領導認真聽取了汽車緩速器結構和工作原理以及研制工作報告，審閱了項目組相關資料和質詢了相關問題，并經過了現(xiàn)場實地測試，經認真分析討論，形成驗證意見如下：（1）根據(jù)該緩速器設計方案和原理性樣機的樣車路試測試驗證，該創(chuàng)新型緩速器原理可行、結構簡單，達到了設計要求。（2）新型車用緩速器，該設計結構用于車用緩速器領域屬國內外首創(chuàng)。（3）新型車用緩速器如能盡快實現(xiàn)產業(yè)化，將具有很好的市場前景。（4）建議項目方加強產品知識產權保護，完善產品產業(yè)化的各項試驗及準備，讓產品盡快進入市場。標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere三、緩速器的工藝分析與加工過程20加工工藝研討會議21標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere111加工工藝分析2211標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere2液渦流緩速器中主機轉子、前定輪、后定輪的復雜性在于其液渦型腔，液渦型腔中由復雜的曲面組成。根據(jù)液渦型腔的幾何形狀，可將液渦型腔分為直紋面、圓弧曲面和自由曲面組成，對于直紋面而言可以產用普通的機械加工完成，而對于圓弧曲面和自由曲面來說，則必須采用多軸坐標數(shù)控機床才能完成高復雜曲面的加工。

對于液渦型腔加工其實有多重加工方法，比如鑄造成型后修光法、電火花加工法等，這些加工方法在現(xiàn)在看來不僅效率低下，而且加工出的液渦型腔質量較差。目前市場上常用的液力緩速器產用的鑄造法加工，因此加工精度低，產生的力矩不穩(wěn)定，從而產生振動，影響行車制動的安全與穩(wěn)定。隨著數(shù)控技術的不斷進步，CAD/CAM得到了廣泛的應用，復雜的曲面也能得到了加工。而對于液渦型腔的加工，無疑選擇數(shù)控五軸才能完成。加工工藝步驟2311標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere3（1）實體設計

對于液渦流緩速器的工作原理而言，能影響到傳遞扭矩的最大因素在于液渦型腔，而液渦型腔的設計與加工成為液渦流緩速器中最大的核心技術，因此，在零件加工前利用的UG軟件對液渦型腔進行設計具有十分重要的作用。圖為楊曉理老師利用UG軟件進行設計的實體效果圖2411標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere（2）數(shù)控車削加工

利用數(shù)控車進行粗加工，去除大部分的毛坯余量，保證精加工時有穩(wěn)定的加工余量，以達到最終產品的統(tǒng)一，為下道工序（五軸）加工做好定位準備。2511標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere（3）德瑪吉五軸加工

五軸加工最重要的技術難點是夾具的合理設計、切削用量的選擇，當夾具的合理設計，切削用量的合理選擇后才能縮短加工工時，提高勞動生產率，充分的發(fā)揮機床的功效和保證零件的加工精度。定位夾具的設計（夾具實物圖）2611標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere液渦流汽車緩速器的重要核心部分是主機轉子和前后定輪，其定轉子和定子的外形形狀直接影響到傳遞剎車的扭矩，因而在加工過程中盡可能一次裝夾完成加工，采用五軸技術加工緩速器定輪和轉子可以減少夾具的使用數(shù)量，另外，由于五軸聯(lián)動機床可在加工中省去許多特殊刀具，所以降低了刀具成本，在五軸加工中能增加刀具的有效切削刃長度，減小切削力，提高刀具使用壽命。上圖為定輪的曲面形狀完成主機轉子的加工（實物圖）完成前后定輪的加工（實物圖）圖為楊曉理老師利用德瑪吉五軸正加工緩速器五軸上正加工定輪的反面

（實物圖）27標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere四、緩速器道路測試282911標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere標題四Texthere2012年4月初，緩速器裝車匹配工作初步完成，通過對主機及各個附件的細化設計和產品工藝化完善后，緩速器系統(tǒng)運行工況完全進入了正常。經三千多公里的山區(qū)坡道試驗，水渦流緩速器及其附件從未出現(xiàn)過制動力失效或者制動力衰退等故障。2012年7月16日，在環(huán)境溫度37℃、路面溫度57℃的炎熱天氣試驗中，試驗車以總質量32噸的工況，變速器掛9擋、緩速器制動擋設為6擋、在平均坡度3.7%、7公里長的道路上連續(xù)行駛了15分鐘，行駛全過程中試車員沒踩過一次剎車，試驗車最高時速一直都控制在30公里以下，緩速器排水溫度最高只達到了85°C，系統(tǒng)溫度始終沒有達到或者超過設計要求所允許的95°C，而且制動性能穩(wěn)定。試車過程請觀看《鐵韁勒烈馬-水渦流緩速器道路試驗實況》視頻資料的介紹。標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere30北汽福田歐曼8×4緩速器試驗車經過對國內重卡的產量和對改裝難易度的評估，項目組選用了北汽福田歐曼6系BJ5317VNCJJ-4車型作為緩速器試驗車，該試驗車自重15.5噸，載貨質量16.1噸，總質量31.6噸。標題四Texthere標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere30標題二Texthere標題三Texthere緩速器的散熱器安裝固定在汽車大梁右側，用水泵、管道和控制電磁閥組將主機與散熱器連接，形成了系統(tǒng)工作介質閉合循環(huán)系統(tǒng)。緩速器工作介質采用具有防凍和防銹性能的汽車發(fā)動機水基防凍液，工作介質共加注20升，如果系統(tǒng)無泄漏平時則不用添加，每年更換一次即可。緩速器的散熱器在汽車右側上的安裝固定位置標題四Texthere標題三Texthere標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere31緩速器試驗車行駛在北京戒臺寺至石門營環(huán)島的試驗路段中(視頻截圖）時速表不到30Km/h

（視頻截圖）標題四Texthere標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere五、液渦流緩速器專利保護32標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere33專利授權證書2015年10月向中國專利局申請了第一個緩速器的實用新型專利，并于2016年1月獲得了專利授權。2015年10月申請了發(fā)明專利并已經通過了初審，目前進入了實審階段。由于牽涉股份、發(fā)明權等系列問題，楊曉理的發(fā)明權即將體現(xiàn)在新頒發(fā)的發(fā)明專利上。標題四Texthere標題五Texthere標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題三Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere六、液渦流緩速器的市場分析與前景規(guī)劃343511標題一Texthere目錄Contents標題二Texthere標題四Texthere標題五Texthere標題六Texthere

標題三Texthere根據(jù)工信部的相關通知要求和GB7258新標準的規(guī)定，長度超過8米的客車、總質量12噸以上的貨運車輛以及運輸危險物品的車輛將被強制安裝緩速器。

目前，全國的汽車年