CN202001195U - 铁路列车及铁路列车用风力发电机 - Google Patents

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李永泉
朱益红
徐浩
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Abstract

本实用新型涉及一种铁路列车用风力发电机，风力发电机包括机箱、风轮、发电机、充电控制器和蓄电池，所述风轮带动发电机转动并发电，所述发电机与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，所述蓄电池设置在机箱外，所述风轮和发电机设置在机箱内。由于本实用新型风力发电机利用列车在行驶过程中产生的风能，并把风能转化为电能储存在蓄电池内，蓄电池为列车上的在线监测设备源源不断地提供电能，从而实现对诸如轴温、制动盘摩擦状态、坠下物、车轮的磨损等状况的在线监测。另外本实用新型风力发电机的风轮设置在机箱内，把发电机和蓄电池设置在机箱外，简化了机箱的结构，可以把机箱做的更小巧，更容易突破列车底部空间的限制。

Description

铁路列车及铁路列车用风力发电机
技术领域
本实用新型涉及一种铁路列车及铁路列车用风力发电机。
背景技术
随着我国国民经济的迅猛发展，对于铁路货物运量的要求也逐年提高，为了实现我国铁路列车，尤其是铁路货车重载快跑的目标，铁路部门做了许多工作，同时也对车辆主要机件的在线监测提出了更高的要求。由于目前的铁路货车普遍没有电源，对于诸如轴温、制动盘摩擦状态、坠下物、车轮的磨损等状况都无法得到有效的在线监测，有时会出现故障不能及时发现，甚至酿成事故，给国家财产造成损失。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种可以为铁路列车提供电源的风力发电机，该风力发电机结构更合理，发电效率更高，使列车对于诸如轴温、制动盘摩擦状态、坠下物、车轮的磨损等状况都可以得到有效的在线监测。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种铁路列车用风力发电机，包括机箱、防护箱、风轮、发电机、充电控制器和蓄电池，所述风轮带动发电机转动并发电，所述发电机与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，所述蓄电池设置在机箱外，所述风轮设置在机箱内，所述发电机设置在机箱外的防护箱内，所述机箱包括安装底板、壳体和滤网，所述安装底板和壳体围成一风道，所述风轮设置在所述风道内，所述滤网设置在壳体的前端和后端。
其中，所述风道二端宽中间窄，所述风轮设置在风道中间位置。
其中，所述滤网为弧形结构，滤网的弧形底部低于安装底板的底部，安装底板与滤网为弧形过渡连接。
其中，所述滤网与壳体的连接处设有漏口。
其中，所述风轮包括叶片、安装板和风轮轴，所述风轮轴一端与发电机的转轴通过联轴器连接，另一端悬空。
其中，所述风轮的叶片数量为2-4片。
其中，所述安装底板呈波浪状。
本实用新型还提供了一种铁路列车，包括多个车箱，还包括风力发电机，所述风力发电机设置在车箱底部，风力发电机包括机箱、防护箱、风轮、发电机、充电控制器和蓄电池，所述风轮带动发电机转动并发电，所述发电机与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，所述蓄电池设置在机箱外，所述风轮设置在机箱内，所述发电机设置在机箱外的防护箱内，所述机箱包括安装底板、壳体和滤网，所述安装底板和壳体围成一风道，所述风轮设置在所述风道内，所述滤网设置在壳体的前端和后端。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型风力发电机利用列车在行驶过程中产生的风能，并把风能转化为电能储存在蓄电池内，蓄电池为列车上的在线监测设备源源不断地提供电能，从而实现对诸如轴温、制动盘摩擦状态、坠下物、车轮的磨损等状况的在线监测。
另外所述铁路列车用风力发电机被安装在列车车箱的底部，因为越靠近地面风力越大，列车底部与地面的距离非常有限，所以风力发电机的高度受到很大限制，本实用新型风力发电机的风轮设置在机箱内，把发电机和蓄电池设置在机箱外，简化了机箱的结构，可以把机箱做的更小巧，更容易突破列车底部空间的限制，检测维修更便利。
机箱的安装底板和壳体与列车底部围成独立的风道，出风更顺畅，而且风道二端宽中间窄，从而起到聚风作用，进一步加大风道内的风速，而且风道二端都可以作为进风口，不论列车前进或倒行，均能起到发电作用；所述防护箱用于保护发电机，避免高速异物对发电机的损坏。所述滤网起到进出风及过滤异物作用，可以减少高速异物、较大异物对风轮的损害，在列车前进或倒行过程中均能起到过滤异物以及进出风顺畅，使风力发电机工作正常的作用。
附图说明
图1是本实用新型铁道列车用风力发电机实际安装方式的俯视图；
图2是本实用新型铁道列车用风力发电机实际安装方式的主视图；
图3是本实用新型铁道列车用风力发电机实施例的A-A向剖示图；
图4是本实用新型铁道列车用风力发电机实施例的立体图。
其中，1、机箱；11、安装底板；12、壳体；13、滤网；14、漏口；2、风轮；21、叶片；22、安装板；23、风轮轴；3、发电机；31、发电机支架；4、风道。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
作为本实用新型的铁道列车的实施例，包括多个车箱，还包括风力发电机，所述风力发电机设置在车箱底部，风力发电机包括机箱1、防护箱、风轮2、发电机3、充电控制器和蓄电池，所述风轮2带动发电机3转动并发电，所述发电机3与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，所述蓄电池设置在机箱1外，所述风轮2设置在机箱1内，所述发电机3设置在机箱1外的防护箱内，所述机箱1包括安装底板11、壳体12和滤网13，所述安装底板11和壳体12与列车底部围成一风道4，所述风轮2设置在所述风道4内，所述滤网13设置在壳体12的前端和后端。
作为本实用新型的铁道列车用风力发电机实施例，如图1至图4所示，包括机箱1、防护箱、风轮2、发电机3、充电控制器和蓄电池，所述风轮2带动发电机3转动并发电，所述发电机3与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，所述蓄电池设置在机箱1外，所述风轮2设置在机箱1内，所述发电机3设置在机箱1外的防护箱内(附图未示出)，所述机箱1包括安装底板11、壳体12和滤网13，所述安装底板11和壳体12与列车底部围成一风道4，所述风轮2设置在所述风道4内，所述滤网13设置在壳体12的前端和后端。
在本实施例中，所述风道4二端宽中间窄，所述风轮2设置在风道4中间位置，所述安装底板11呈波浪状，能够起到聚风及减少机箱1体积的作用。
由于本实用新型风力发电机利用列车在行驶过程中产生的风能，并把风能转化为电能储存在蓄电池内，蓄电池为列车上的在线监测设备源源不断地提供电能，从而实现对诸如轴温、制动盘摩擦状态、坠下物、车轮的磨损等状况的在线监测。
另外本实用新型所述铁路列车的用风力发电机被安装在列车车箱的底部，因为越靠近地面风力越大，列车底部与地面的距离非常有限，所以风力发电机的高度受到很大限制，本实用新型风力发电机的风轮2设置在机箱1内，把发电机3和蓄电池设置在机箱1外，简化了机箱1的结构，可以把机箱1做的更小巧，更容易突破列车底部空间的限制，检测维修更便利。本实用新型风力发电机高度可以控制在750mm以内。
机箱1的安装底板11、壳体12与列车底部围成独立的风道4，出风更顺畅，而且风道4二端宽中间窄，从而起到聚风作用，进一步加大风道4内的风速，而且风道4二端都可以作为进风口，不论列车前进或倒行，均能起到发电作用；所述防护箱用于保护发电机3，避免高速异物对发电机3的损坏。所述滤网13起到进出风及过滤异物作用，可以减少高速异物、较大异物对风轮2的损害，在列车前进或倒行过程中均能起到过滤异物以及进出风顺畅，使风力发电机工作正常的作用。
在本实施例中，所述滤网13为弧形结构，滤网13的弧形底部低于安装底板11的底部，安装底板11与滤网13为弧形过渡连接。把滤网13做成弧形结构的目的在于让大的异物从滤网13上自动滑落，防止薄膜、片状类物体贴附在滤网13上影响进风，同时便于侧向进风。所述安装底板11为铸铁件或是冲压件，安装底板11上设置连接结构，通过连接结构把风力发电机安装到列车底部，所述连接结构可以为固定孔，通过紧固件固定到列车底部。
至于充电控制器可以设置在机箱1内部也可以设置在机箱1外部，充电控制器对蓄电池具有充电功能、卸荷保护功能、防反接功能、提供直流电或交流电功能。
如图3所示，发电机3通过发电机支架31固定在列车车箱底部，发电机3的额定转速、极对数、额定电压、额定功率等参数是根据风轮2的结构型式、蓄电池的额定电压、负载所需功率而定。
在本实施例中，所述滤网13与壳体12的连接处设有漏口14，所述漏口14比较圆滑，主要起到自动排出异物以及方便停车时人工清理异物的作用。
在一实施例中，所述风轮2包括叶片21、安装板22和风轮轴23，所述风轮轴23一端与发电机3的转轴通过联轴器连接，另一端悬空，可解决风轮轴23与发电机转轴的同轴度问题，所述风轮2的叶片21数量可以为2-4片，当叶片21数量为N时，其叶片21两端固定位的对应夹角不小于360/N。风轮2的结构型式采用行业中常见的Savonius式、Darrieus式Φ型、Darrieus式H型、Darrieus式Φ螺旋型或Darrieus式H螺旋型等。
本实用新型所述蓄电池可以为胶体蓄电池或深循环蓄电池。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种铁路列车用风力发电机，包括机箱、防护箱、风轮、发电机、充电控制器和蓄电池，所述风轮带动发电机转动并发电，所述发电机与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，其特征在于：所述蓄电池设置在机箱外，所述风轮设置在机箱内，所述发电机设置在机箱外的防护箱内，所述机箱包括安装底板、壳体和滤网，所述安装底板和壳体围成一风道，所述风轮设置在所述风道内，所述滤网设置在壳体的前端和后端。
2.根据权利要求1所述的铁路列车用风力发电机，其特征在于：所述风道二端宽中间窄，所述风轮设置在风道中间位置。
3.根据权利要求2所述的铁路列车用风力发电机，其特征在于：所述滤网为弧形结构，滤网的弧形底部低于安装底板的底部，安装底板与滤网为弧形过渡连接。
4.根据权利要求3所述的铁路列车用风力发电机，其特征在于：所述滤网与壳体的连接处设有漏口。
5.根据权利要求1至4任一项所述的铁路列车用风力发电机，其特征在于：所述风轮包括叶片、安装板和风轮轴，所述风轮轴一端与发电机的转轴通过联轴器连接，另一端悬空。
6.根据权利要求5所述的铁路列车用风力发电机，其特征在于：所述风轮的叶片数量为2-4片。
7.根据权利要求1所述的铁路列车用风力发电机，其特征在于：所述安装底板呈波浪状。
8.一种铁路列车，包括多个车箱，其特征在于：还包括风力发电机，所述风力发电机设置在车箱底部，风力发电机包括机箱、防护箱、风轮、发电机、充电控制器和蓄电池，所述风轮带动发电机转动并发电，所述发电机与充电控制器电连接，充电控制器与蓄电池电连接，其特征在于：所述蓄电池设置在机箱外，所述风轮设置在机箱内，所述发电机设置在机箱外的防护箱内，所述机箱包括安装底板、壳体和滤网，所述安装底板和壳体围成一风道，所述风轮设置在所述风道内，所述滤网设置在壳体的前端和后端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104728044A (zh) * 2015-01-15 2015-06-24 太原理工大学 一种铁路货车电源装置
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