CN114421702B - 一种用于铁路货车的轴端发电机 - Google Patents

一种用于铁路货车的轴端发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN114421702B
CN114421702B CN202210180259.3A CN202210180259A CN114421702B CN 114421702 B CN114421702 B CN 114421702B CN 202210180259 A CN202210180259 A CN 202210180259A CN 114421702 B CN114421702 B CN 114421702B
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
shaft end
axle
rotor
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210180259.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114421702A (zh
Inventor
陆正刚
王泽汉
姚竖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN202210180259.3A priority Critical patent/CN114421702B/zh
Publication of CN114421702A publication Critical patent/CN114421702A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114421702B publication Critical patent/CN114421702B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D43/00—Devices for using the energy of the movements of the vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，用于为铁路货车发电，该铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，其特征在于，包括：承载鞍，固定在无轴箱转向架上；发电机外壳，安装在承载鞍上；定子，固定在发电机外壳上；转子，固定在发电机外壳上；轴端压板，固定在车轴的端部并且与转子相连接，用于在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电。

Description

一种用于铁路货车的轴端发电机
技术领域
本发明属于铁路货运和车辆运用领域，具体涉及一种用于铁路货车的新型轴端发电机。
背景技术
铁路货物运输具有运量大、速度高、运费低等优点，对国民经济的发展起到十分重要的作用。随着货运速度、载重不断提高，运输范围越来越广阔，对货运列车的安全性要求也随之提高，铁路货车智能监测系统应运而生。但是铁路货车由于需要不断拆解编组，除机车外，后续车厢及转向架普遍缺少供电电源，因此需要采用自发电装置。
早期铁路客车所用的轴端发电机吊挂在转向架前后端，在车轴处加装皮带轮与发电机间进行传动。这种设计重量、占用空间大，发电效率低，并且对转向架改动较大，在铁路货车上难以实施。
目前货车上没有电源装备，随着铁路货运智能化和和智能运维的要求，车辆运行状态智能监测系统成为数据提供的有效途径，为监测系统提供稳定可靠的电源成为必须解决的关键问题和难点，主要是因为铁路货车运用条件恶劣，除了采用蓄电池方案外，轴端发电方案是较风能、太阳能或气动发电更可行的技术路线。蓄电池方案需要定期更换电池或充电，运用管理难度大，现有的无轴箱转向架的承载鞍与车轴之间存在径向、轴向的跳动，轮轨冲击振动大等现状，给轴端发电机设计又带来挑战。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种新型铁路货车无轴箱转向架轴端发电机，为采用无轴箱转向架的铁路货车的用电需求提供稳定可靠的电源，并解决轴端发电机与车轴驱动联接时，存在的径向、轴向跳动问题。
为此，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，用于为该铁路货车发电，该铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，其特征在于：包括承载鞍，固定在无轴箱转向架上；发电机外壳，安装在承载鞍上；定子，固定在发电机外壳上；转子，固定在发电机外壳上；轴端压板，固定在车轴的端部并且与转子相连接，用于在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电。
在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，转子包括转轴、铁芯以及励磁永磁体，转轴通过两个转动轴承与发电机外壳联接，铁芯通过键槽固定在转轴上，励磁永磁体等间距地粘接在铁芯表面并通过两个转子座进一步固定。
在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，转轴具有第一突出部分，该第一突出部分为凸型结构，轴端压板具有第二突出部分，该第二突出部分为凹形结构，第一突出部分与第二突出部分相配合从而实现轴端压板与转子相连接。第一突出部分与第二突出部分之间通过互补的凹凸型槽型联接结构实现传动。
在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，其中，轴端压板与转轴间沿车轴的轴向具有间隙。
在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，其中，发电机外壳与承载鞍螺接。
在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，轴端压板与车轴端部螺接固定。
在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，定子由冲制的硅钢片叠压而成，并与发电机外壳通过过盈配合联接。
发明的作用与效果
本发明提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，包括：承载鞍固定在无轴箱转向架上，发电机外壳安装在承载鞍上，定子固定在发电机外壳上，转子固定在发电机外壳上，轴端压板固定在车轴的端部并且与转子相连接，可以在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电，在实现有效传动的同时允许转子与轴端压板间存在一定范围内的径向与轴向位移，使得发电效率不受承载鞍与车轴间跳动的影响。
此外，该轴端发电机整体吊挂于承载鞍上，安装方便可靠。该轴端发电机的供电功率满足铁路货车智能监测系统及相关的用电需求。用于铁路货车的新型轴端发电机安装维护简单，体积小，功率大，实用性强，密封性好。
附图说明
图1是本发明的实施例中轴端发电机的爆炸视图；
图2是本发明的实施例中轴端发电机的剖视结构示意图；
图3是本发明的实施例中轴端发电机轴向示意图；
图4是本发明的实施例中轴端发电机安装座示意图；
图5是本发明的实施例中励磁永磁体安装示意图；
图6是本发明的实施例中轴端压板与转子装配示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本用于铁路货车的新型轴端发电机作具体阐述。
<实施例>
本实施例提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，该发电机用于为铁路货车发电，该铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，轴端发电机主体安装于无轴箱转向架的承载鞍上，轴端压板安装于车轴端部，驱动电机转动。
图1是本发明的实施例中轴端发电机的爆炸视图；图2是本发明的实施例中轴端发电机的剖视结构示意图；图3是本发明的实施例中轴端发电机轴向示意图；图4是本发明的实施例中轴端发电机安装座，即承载鞍与车轴的装配示意图。
如图1～4所示，用于铁路货车的新型轴端发电机100包括轴端压板10、定子20、发电机外壳30、转子40、承载鞍50。
承载鞍50固定在无轴箱转向架上。发电机外壳30安装在承载鞍50上，通过四个螺钉固定在承载鞍50上。
定子20固定在发电机外壳30上。定子20包括定子铁芯21。定子铁芯21由冲制的硅钢片叠压而成，并与发电机外壳30通过过盈配合联接。
转子40固定在发电机外壳上30。转子40包括转轴41、励磁永磁体42、铁芯43以及转子座44。转轴41通过两个转动轴承与发电机外壳30联接。铁芯43通过键槽固定在转轴41上。
图5是本发明的实施例中励磁永磁体安装示意图。
如图5所示，励磁永磁体42数量有多个，采用磁极正负交替粘接，等间距地粘接在铁芯43表面，并通过两个转子座44进一步固定，加强励磁永磁体固定效果。转子座44通过螺钉固定于转子铁芯43上。
轴端压板10与车轴端部螺接固定，通过三个螺钉固定在车轴端部，压紧轴承。轴端压板10也与转轴41相连接，用于在车轴的带动下转动，进而带动转子40转动，从而与定子铁芯21相配合，使得发电机发出电能。
图6是本发明的实施例中轴端压板与转子装配示意图。
如图6所示，转轴41具有第一突出部分411，该第一突出部分411为凸型结构。轴端压板10具有第二突出部分11，该第二突出部分11为凹形结构。第一突出部分411与第二突出部分11相配合从而实现轴端压板10与转轴41相连接。第一突出部分411与第二突出部分11之间通过互补的凹凸型槽型联接结构实现传动，并且允许两者间径向相对运动。轴端压板10与转轴41沿车轴的轴向具有间隙，从而能够适应发电机100与轴端压板10的径向及轴向跳动，可以解决承载鞍50与车轴间的跳动导致轴端发电机不能正常运转的问题。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的用于铁路货车的新型轴端发电机，用于为铁路货车发电，铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，包括：承载鞍，固定在无轴箱转向架上；发电机外壳，安装在承载鞍上；定子，固定在发电机外壳上；转子，固定在发电机外壳上；轴端压板，固定在车轴的端部并且与转子相连接，用于在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电。发电机整体通过螺钉吊挂在承载鞍上，采用一体式设计，拆装方便，体积小，可靠性高，且满足现有机车车辆限界要求。
本实施例中，转轴具有第一突出部分，该第一突出部分为凸型结构，轴端压板具有第二突出部分，该第二突出部分为凹形结构，第一突出部分与第二突出部分相配合从而实现轴端压板与转子相连接，实现有效传动的同时允许两者间存在一定范围内的径向与轴向位移，使得发电效率不受承载鞍与车轴间跳动的影响。
发电机功率可达15～350W，且可集成转速传感器，满足铁路货车智能监测系统的用电和转速信号获取需求。
本实施例所涉及的用于铁路货车的新型轴端发电机，安装维护简单，体积小，功率大，实用性强，密封性好。

Claims (5)

1.一种用于铁路货车的轴端发电机，用于为所述铁路货车发
电，所述铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，其特征在于，包括：
承载鞍，固定在所述无轴箱转向架上；
发电机外壳，安装在所述承载鞍上；
定子，固定在所述发电机外壳上；
转子，通过轴承与所述发电机外壳联接，所述转子包括转轴；
轴端压板，固定在所述车轴的端部并且与所述转子相连接，用于 在所述车轴的带动下转动进而带动所述转子转动，从而与所述定子相 配合进行发电，
其中，所述转轴通过两个转动轴承与所述发电机外壳联接，具有两个第一突出部分，该第一突出部分为凸型结构，
所述轴端压板具有第二突出部分，该第二突出部分为凹形结构，
所述第一突出部分与所述第二突出部分相配合从而实现所述轴端压
板与所述转子相连接，
所述第二突出部分具有两个彼此分开且相对设置的弧形凸起，两个弧形凸起之间形成两个凹槽，两个所述凹槽与两个所述第一突出部分相配合，
所述第一突出部分与所述第二突出部分之间通过互补的凹凸型 槽型联接结构实现传动，
所述轴端压板与所述转轴间沿所述车轴的轴向具有间隙，
所述轴端压板通过三个螺钉螺接固定在所述车轴的端部，所述轴端压板具有用于设置所述三个螺钉的三个螺钉安装孔，
所述第二突出部分设置在所述三个螺钉安装孔的径向外侧。
2.根据权利要求 1 所述的轴端发电机，其特征在于：
其中，所述转子还包括铁芯和励磁永磁体，
所述铁芯通过键槽固定在所述转轴上，
所述励磁永磁体等间距地粘接在所述铁芯表面并通过两个转子 座进一步固定。
3.根据权利要求 1 所述的轴端发电机，其特征在于：
其中，所述发电机外壳与所述承载鞍螺接。
4.根据权利要求 1 所述的轴端发电机，其特征在于：
其中，所述轴端压板与所述车轴端部螺接固定。
5.根据权利要求 1 所述的轴端发电机，其特征在于：
其中，所述定子由冲制的硅钢片叠压而成，并与发电机外壳通过 过盈配合联接。
CN202210180259.3A 2022-02-25 2022-02-25 一种用于铁路货车的轴端发电机 Active CN114421702B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210180259.3A CN114421702B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种用于铁路货车的轴端发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210180259.3A CN114421702B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种用于铁路货车的轴端发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114421702A CN114421702A (zh) 2022-04-29
CN114421702B true CN114421702B (zh) 2024-02-23

Family

ID=81262410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210180259.3A Active CN114421702B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种用于铁路货车的轴端发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114421702B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102678308A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 湖南华强电气有限公司 一种汽车发动机
CN104638800A (zh) * 2015-03-06 2015-05-20 济南轨道交通装备有限责任公司 铁路货车用轴端发电机及具有该轴端发电机的转向构架
CN205544784U (zh) * 2016-03-07 2016-08-31 成都优立科科技有限公司 一种用于铁路货车轴端的径向发电机
DE102015210772A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Generatorsystem für Schienenfahrzeuge
CN106505763A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 株洲中车机电科技有限公司 一种机车轴端永磁同步发电机
CN206712603U (zh) * 2017-04-12 2017-12-05 四川优立科轨道交通科技有限公司 车轴与发电机的连接机构
CN107947445A (zh) * 2017-12-21 2018-04-20 舍弗勒技术股份两合公司 轴端发电机组件、轴端发电机、车辆转向架及其组装方法
CN110365155A (zh) * 2018-04-11 2019-10-22 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种铁路货车用轴端发电机
CN111585388A (zh) * 2020-06-05 2020-08-25 永济市运达通电气设备有限公司 轨道车辆轴端发电装置
CN113489236A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 中车长江运输设备集团有限公司 一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8847448B2 (en) * 2012-06-20 2014-09-30 Yu-Ming Tsui Electric generator for railroad train in combination

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102678308A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 湖南华强电气有限公司 一种汽车发动机
CN104638800A (zh) * 2015-03-06 2015-05-20 济南轨道交通装备有限责任公司 铁路货车用轴端发电机及具有该轴端发电机的转向构架
DE102015210772A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Generatorsystem für Schienenfahrzeuge
CN205544784U (zh) * 2016-03-07 2016-08-31 成都优立科科技有限公司 一种用于铁路货车轴端的径向发电机
CN106505763A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 株洲中车机电科技有限公司 一种机车轴端永磁同步发电机
CN206712603U (zh) * 2017-04-12 2017-12-05 四川优立科轨道交通科技有限公司 车轴与发电机的连接机构
CN107947445A (zh) * 2017-12-21 2018-04-20 舍弗勒技术股份两合公司 轴端发电机组件、轴端发电机、车辆转向架及其组装方法
CN110365155A (zh) * 2018-04-11 2019-10-22 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种铁路货车用轴端发电机
CN111585388A (zh) * 2020-06-05 2020-08-25 永济市运达通电气设备有限公司 轨道车辆轴端发电装置
CN113489236A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 中车长江运输设备集团有限公司 一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
机车轴端永磁同步发电机技术研究;雷军;李伟业;元约平;;内燃机与配件(第14期);第53-54页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114421702A (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103023164B (zh) 铁路货车轴端盘式永磁发电装置
CN103051132B (zh) 铁路快捷货运车辆轴端电源装置
WO2023005536A1 (zh) 一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆
CN110365155B (zh) 一种铁路货车用轴端发电机
US8847448B2 (en) Electric generator for railroad train in combination
KR102185392B1 (ko) 마그네틱 기어드 동기전동기가 적용된 트램 구동시스템
CN114421702B (zh) 一种用于铁路货车的轴端发电机
CN104638800B (zh) 铁路货车用轴端发电机及具有该轴端发电机的转向构架
CN113258744B (zh) 一种列车轴端发电装置
CN107719400B (zh) 轨道车辆永磁直驱牵引传动装置
US20080169140A1 (en) Machine for augmentation, storage, and conservation of vehicle motive energy
CN111371246A (zh) 一种轨道巡检车用风冷结构电驱动总成
CN211685116U (zh) 一种铁路货车的轴端发电装置配置结构
CN2907065Y (zh) 直线电机系统用感应板
CN210941762U (zh) 一种基于磁场耦合的铁路货车车辆车轴发电装置
CN110233543B (zh) 发电装置、轨道车辆及货车监测组件的供电方法
CN208272795U (zh) 一种能够借助车轴旋转发电的发电装置
CN209435038U (zh) 无轴承电机和安装有无轴承电机的铁路货车车厢
CN219204294U (zh) 一种轨道车辆防爆轮轴发电系统
CN117977880A (zh) 一种铁路车辆用轴端发电装置
CN220904556U (zh) 一种电动代步车轮毂
CN212033922U (zh) 轮轴发电机和动力电机一体的轮毂电机及新能源车
CN213367544U (zh) 一种窄轨电机车用永磁直驱外转子电机走行驱动装置
CN108521193A (zh) 一种外转子轮毂电机电动汽车驱动制动一体化方法
US3792666A (en) Railway truck motor suspension

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant