CN205544784U - 一种用于铁路货车轴端的径向发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于铁路货车轴端的径向发电机，该径向发电机包括：管状的轴厢；穿设于轴厢内的货车车轴；货车车轴套接有车轴轴承，货车车轴通过车轴轴承与轴厢转动相连；与轴厢固定相连、且包覆货车车轴的外端盖；径向发电机还包括：套接于货车车轴端部的转子磁缸，转子磁缸还与货车车轴端部固定连接；与所述转子磁缸内壁对称贴合的转子磁铁；与外端盖靠近车轴一侧固定相连定子底座；环绕设置于定子底座边沿的定子线圈组件，定子线圈组件深入转子磁缸内部、且与对称贴合的转子磁铁共面。本实用新型提供的径向发电机结构简单，易于安装并发电稳定。

Description

一种用于铁路货车轴端的径向发电机

技术领域

本实用新型涉及铁路设备技术领域，更为具体地说，涉及一种用于铁路货车轴端的径向发电机。

背景技术

随着铁路货车运营速度的提升和载重的增大，越来越多的耗电装置(如电子防滑器和轴温检测设备等设备)被广泛应用于铁路货车系统中，但是铁路货车的车厢编组频繁，拆解频率高以及作业环境恶劣等因素，导致传统的依靠牵引机车通过电缆向各节车厢供电的方式难以实现。

相关技术中，为了实现对铁路货车的供电，一般在铁路货车的车轴上套设皮带轮，通过皮带等传动机构将皮带轮与发电机的转子进行连接，以实现发电，具体地，请参见图1，图1为相关技术提供的列车用皮带轮发电机的结构示意图，如图1所示，在列车车厢下方的列车车轴1上连接皮带轮2，皮带轮2通过皮带传动机构与齿轮箱3的输入轴连接，齿轮箱3再次通过皮带传动机构与发电机构4的输入轴连接，发电机构4实现发电。

然而使用皮带轮将车轴的带动发电机输入轴进行发电的方式，结构复杂，体积大，难以安装并容易损坏，对检修的要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于铁路货车轴端的径向发电机的技术方案，以解决背景技术中所介绍的现有技术中皮带轮式发电机结构复杂，体积大，难以安装并容易损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种用于铁路货车轴端的径向发电机，包括管状的轴厢；穿设于所述轴厢内的货车车轴；所述货车车轴套接有车轴轴承，所述货车车轴通过所述车轴轴承与所述轴厢转动相连；与所述轴厢固定相连、且包覆所述货车车轴的外端盖；所述径向发电机还包括：

套接于所述货车车轴端部的转子磁缸，所述转子磁缸还与所述货车车轴端部固定连接；

与所述转子磁缸内壁对称贴合的转子磁铁；

与所述外端盖靠近转子磁缸一侧固定相连的定子底座；

环绕设置于所述定子底座边沿的定子线圈组件，所述定子线圈组件深入所述转子磁缸内部、且与所述转子磁铁共面。

优选地，所述外端盖为圆盘状，所述径向发电机还包括：

连接于所述轴厢与所述外端盖之间的减震器安装座，所述减震器安装座呈管状；

所述减震器安装座的一端通过固定螺栓与所述轴厢固定相连，另一端通过螺钉与所述外端盖边沿固定相连。

优选地，所述外端盖靠近所述定子底座一侧形成有凸台，所述定子底座还包括：

圆盘状的定子底座本体，所述定子底座本体与所述凸台通过螺钉固定相连；

所述定子底座本体靠近外端盖一侧的边沿形成有第一环壁，所述定子底座通过所述第一环壁套接于所述凸台；

所述定子底座本体靠近所述货车车轴一侧的边沿形成有第二环壁，所述第二环壁靠近所述转子磁缸一侧形成有定子固定凹槽，所述定子底座通过所述定子固定凹槽与所述定子线圈组件相固定。

优选地，所述转子磁缸包括：

套接于所述货车车轴端部的轴承座，所述轴承座开设有螺钉通孔；

杯形的转子磁缸本体，所述转子磁缸本体的底部开设有螺钉通孔；

所述轴承座、所述转子磁缸本体与所述货车车轴共同通过螺钉固定相连；

所述转子磁铁固定于所述转子磁缸本体的环壁内侧，且所述转子磁铁与所述定子线圈组件之间留有空隙。

优选地，所述外端盖靠近所述定子线圈组件一侧贴设有绝缘膜。

优选地，所述用于铁路货车轴端的径向发电机还包括：

开设于所述外端盖的电缆引出孔，所述电缆引出孔用于引出与所述定子线圈组件相连的电缆。

优选地，所述转子磁铁一侧与转子磁缸本体内壁粘接；另一侧通过绝缘塑料与所述转子磁缸本体内壁相固定。

优选地，所述减震器安装座形成有安装座内环壁，所述减震器安装座通过所述安装座内环壁与所述轴厢相套接；

所述外端盖形成有外端盖内环壁，所述外端盖通过所述外端盖内环壁与所述减震器安装座相套接。

本实用新型提供的用于铁路货车轴端的径向发电机的工作过程如下：

转子磁缸套接于货车车轴端部，随着货车车轴的转动而转动，同时由于转子磁铁对称贴合于所述转子磁缸内壁，因此转子磁铁会绕着货车车轴转动，同时定子线圈组件深入转子磁缸内部，且与转子磁铁共面，因此当转子磁铁转动时，定子线圈组件切割相互对称的转子磁铁之间的磁力线，产生电动势，从而通过电磁感应产生电流，在铁路货车车轴的带动下，实现发电机发电的功能。

通过上述工作过程可以得出，本实用新型提供的用于铁路货车轴端的径向发电机，该径向发电机固定有转子磁铁的转子磁缸与货车车轴直接相连，不需要皮带等传输装置，结构较为简单，占用体积较小，且方便安装并维修，同时由于该径向发电机的固定有转子磁铁的转子磁缸与货车车轴直接相连，因此，转子磁铁的转速等于货车车轴转速，不存在皮带打滑的问题，发电机发电稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是相关技术提供的列车用皮带轮发电机的结构示意图；

图2是本实用新型一示例性实施例示出的一种用于铁路货车轴端的径向发电机的结构示意图。

图1至图2中各个结构与附图标记的对应关系如下：

1-列车车轴、2-皮带轮、3-齿轮箱、4-发电机构、5-轴厢、6-货车车轴、7-车轴轴承、8-外端盖、81-凸台、82-电缆引出孔、83-外端盖内环壁、9-转子磁缸、91-轴承座、92-转子磁缸本体、10-转子磁铁、11-定子底座、111-定子底座本体、1111-第一环壁、1112-第二环壁、11121-定子固定凹槽、12-定子线圈组件、13-减震器安装座、131-安装座内环壁、14-绝缘膜、15-绝缘塑料、16-法兰结构。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的用于铁路货车轴端的径向发电机方案，解决了背景技术中所介绍的传统的列车用皮带轮发电机结构复杂，体积大，难以安装并容易损坏的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

请参考附图2，为本实用新型一示例性实施例示出的一种用于铁路货车轴端的径向发电机的结构示意图。如图2所示，该用于铁路货车轴端的径向发电机包括：管状的轴厢5；穿设于所述轴厢5内的货车车轴6；所述货车车轴6套接有车轴轴承7，所述货车车轴6通过所述车轴轴承7与所述轴厢5转动相连；与所述轴厢5固定相连、且包覆所述车轴的外端盖8；轴厢5与货车车轴6通过车轴轴承7相接，并通过外端盖8包裹，货车车轴6能够在轴厢5内转动，从而带动径向发电机的转子组件转动，提供电能。

所述径向发电机还包括：套接于所述货车车轴6端部的转子磁缸9，所述转子磁缸9还与所述货车车轴6端部固定连接；

转子磁缸9套接于货车车轴6端部，从而能够绕着货车车轴6中心线转动，同时转子磁缸9还与货车车轴6端部固定相连，能够防止转子磁缸9与高速转动的货车车轴6相脱离。其中，优选地，转子磁缸9与货车车轴6端部通过螺钉固定相连。

与所述转子磁缸9内壁对称贴合的转子磁铁10；转子磁缸9与转子磁铁10共同构成了该径向发电机的转子组件，转子磁铁10贴合于转子磁缸9内壁，并相互对称，则对称的转子磁铁10之间形成的磁力线能够绕着货车车轴6旋转，当转子磁铁10之间设置有定子线圈组件时，定子线圈组件能够对磁力线进行切割，产生电动势，实现该轴端径向发电机的发电。

与所述外端盖8靠近转子磁缸9一侧固定相连的定子底座11；环绕设置于所述定子底座11边沿的定子线圈组件12，所述定子线圈组件12深入所述转子磁缸9内部、且与所述转子磁铁10共面。定子线圈组件12深入转子磁缸9内部并与转子磁铁10共面，从而当货车车轴6转动带动转子磁铁10转动时，定子线圈组件12能够切割相互对称的转子磁铁10之间的磁力线，从而使得定子线圈组件12产生电动势，从而实现发电机发电过程。

本实施例提供的用于铁路货车轴端的径向发电机，径向发电机的转子磁缸9与货车车轴6直接相连，不需要皮带轮等传输装置，简化了结构，减小了占用体积，方便安装并维修，同时由于该径向发电机的转子磁缸9与货车车轴6直接相连，因此，转子磁铁的转速等于货车车轴6转速，不存在皮带打滑的问题，因此该径向发电机发电稳定。

铁路货车运行时，容易产生较大幅度的震动，影响发电机各个结构的稳定性，因此，如图2所示，所述外端盖8为圆盘状，所述径向发电机还包括：

连接于所述轴厢5与所述外端盖8之间的减震器安装座13，减震器安装座13呈管状，设置于轴厢5与外端盖8之间，从而能够扩展轴厢5与外端盖8之间距离，同时减震器安装座13安装有减震器，能够实现减震的功能，降低定子线圈组件12脱落的可能性。

所述减震器安装座13的一端通过固定螺栓与所述轴厢5固定相连，另一端通过螺钉与所述外端盖8边沿固定相连。减震器安装座13的一端通过固定螺栓与轴厢5固定相连，从而能够实现与轴厢5的牢固固定，同时另一端通过螺钉与外端盖8边沿固定相连，能够将外端盖8、外端盖8上的定子底座11和定子线圈组件12牢固固定。

为了提高定子底座11与外端盖8的连接牢固性，如图2所示，外端盖8靠近所述定子底座11一侧形成有凸台81，所述定子底座11还包括：

圆盘状的定子底座本体111，定子底座本体111与所述凸台81通过螺钉固定相连；

所述定子底座本体111靠近外端盖8侧的边沿形成有第一环壁1111，所述定子底座11通过所述第一环壁1111套接于所述凸台81。通过在外端盖8形成凸台81，定子底座本体111靠近外端盖8一侧的边沿形成第一环壁1111，因此，可以将第一环壁1111套接在凸台81上，同时定子底座本体111与凸台81通过螺钉相互固定，从而实现定子底座本体111与外端盖8的牢固固定。

并且，定子底座本体111靠近货车车轴6一侧的边沿形成有第二环壁1112，所述第二环壁1112靠近所述转子磁缸9一侧形成有定子固定凹槽11121，所述定子底座11通过所述定子固定凹槽11121与所述定子线圈组件12相固定。

由于该定子固定凹槽11121靠近转子磁缸9，并用于固定定子线圈组件12，因此定子线圈组件12也靠近转子磁缸9，即靠近固定于转子磁缸9的转子磁铁10，从而能够近距离地切割相互对称的转子磁铁10之间的磁力线，产生较大电能。

如图2所示，转子磁缸9包括：套接于所述货车车轴6端部的轴承座91，所述轴承座91开设有螺钉通孔；轴承座91开设有螺钉通孔，能够通过该螺钉通孔与货车车轴6固定相连，从而固定牢固。

杯形的转子磁缸本体92，所述转子磁缸本体92的底部开设有螺钉通孔；转子磁缸本体92呈杯形，方便固定转子磁铁10，并且转子磁缸本体92的空腔为定子线圈组件12的设置提供了空间。同时转子磁缸本体92的底部开设有螺栓通孔，所述轴承座91、所述转子磁缸本体92与所述货车车轴6通过螺钉固定相连；能够将轴承座91、转子磁缸本体92以及货车车轴6牢固固定，且该螺钉为货车车轴6自带螺钉，因此此种安装方式结构简单且方便操作。轴承座91用于固定轴承，防止轴承位置移动，并设置有螺钉通孔，与转子磁缸本体92通过螺钉相互固定连接。

所述转子磁铁10固定于所述转子磁缸9本体的环壁内侧，且所述转子磁铁10与所述定子线圈组件12之间留有空隙。转子磁铁10固定于转子磁缸9本体的环壁内侧，由于转子磁缸9本体呈杯形，转子磁缸9旋转能够带动转子磁铁10旋转，转子磁铁10与定子线圈组件12之间留有空隙，能够避免转子磁铁10与定子线圈组件12之间的相互碰触。

所述外端盖8靠近定子线圈组件12一侧贴设有绝缘膜14，能够防止定子线圈组件12以及定子线圈组件12所脱落的金属屑接触到外端盖8，从而导致定子线圈组件12发生漏电的现象。

如图2所示，该用于铁路货车轴端的径向发电机还包括：

开设于所述外端盖8的电缆引出孔82，所述电缆引出孔82用于引出与所述定子线圈组件12相连的电缆。如图2所示，该电缆引出孔82开设于靠近定子线圈组件12的外端盖8，并方便定子线圈组件12的电缆从外端盖8引出，从而给铁路货车的用电设备提供电能。

为了方便对转子磁铁10牢固固定，如图2所示，所述转子磁铁10一侧与转子磁缸本体92内壁粘接；另一侧通过绝缘塑料15与所述转子磁缸本体92内壁相固定。转子磁铁10一侧与转子磁缸本体92内壁粘结，另一侧通过绝缘塑料15与转子磁缸本体92内壁相固定，从而能够通过正反两面将转子磁铁10固定于转子磁缸本体92上，避免转子磁缸本体92旋转以及铁路货车振动导致的转子磁铁10偏移与脱落。其中，绝缘塑料15能够与转子磁缸本体92相粘接，也能够通过螺钉或螺栓与转子磁缸本体92相固定。

为了方便减震器安装座13的安装以及提高减震器安装座13的连接牢固性，减震器安装座13形成有安装座内环壁131，所述安装座内环壁131用于插接所述轴厢5；如图2所示，减震器安装座13呈管状，一侧形成有安装座内环壁131，通过该安装座内环壁131将减震器安装座13插入轴厢5内，从而方便减震器安装座13与轴厢5的牢固固定，并将减震器安装座13与轴厢5对齐，方便后续的螺栓连接。

同理，外端盖8形成有外端盖内环壁83，外端盖内环壁83用于插接减震器安装座13。外端盖8形成有外端盖内环壁83，通过外端盖内环壁83，外端盖8插入到减震器安装座13内，从而使得外端盖8与减震器安装座13的螺钉固定更加牢固，并方便对齐安装位置。

作为一种实施例，轴厢5端部与减震器安装座13端部为法兰结构16，所述减震器安装座13与所述轴厢5通过所述法兰结构16固定相连。法兰用于管端的连接，具有良好的密封性与连接牢固性，将减震器安装座13与轴厢5通过法兰结构16固定连接，能够将减震器安装座13与轴厢5牢固固定。

转子磁缸9套接于货车车轴6端部，随着货车车轴6的转动而转动，同时由于转子磁铁10对称贴合于所述转子磁缸9内壁，因此转子磁铁10会绕着货车车轴6转动，同时定子线圈组件12深入转子磁缸9内部，同时与转子磁铁10共面，因此当转子磁铁10转动时，定子线圈组件12切割相互对称的转子磁铁10之间的磁力线，从而通过电磁感应产生电动势，产生电流，在铁路货车车轴6的带动下，实现该径向发电机的发电。

通过上述工作过程可以得出，本实用新型提供实施例的用于铁路货车轴端的径向发电机，固定有转子磁铁10的转子磁缸9与货车车轴6直接相连，不需要皮带等传输装置，结构较为简单，占用体积较小，方便安装并维修，同时由于该径向发电机的转子磁缸9与货车车轴6直接相连，因此，转子转速等于货车车轴6转速，不存在皮带打滑的问题，发电机发电稳定。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，包括管状的轴厢(5)；穿设于所述轴厢(5)内的货车车轴(6)；所述货车车轴(6)套接有车轴轴承(7)，所述货车车轴(6)通过所述车轴轴承(7)与所述轴厢(5)转动相连；与所述轴厢(5)固定相连、且包覆所述货车车轴(6)的外端盖(8)；

所述径向发电机还包括：

套接于所述货车车轴(6)端部的转子磁缸(9)，所述转子磁缸(9)还与所述货车车轴(6)端部固定连接；

与所述转子磁缸(9)内壁对称贴合的转子磁铁(10)；

与所述外端盖(8)靠近转子磁缸(9)一侧固定相连的定子底座(11)；

环绕设置于所述定子底座(11)边沿的定子线圈组件(12)，所述定子线圈组件(12)深入所述转子磁缸(9)内部、且与所述转子磁铁(10)共面。

2.根据权利要求1所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，所述外端盖(8)为圆盘状，所述径向发电机还包括：

连接于所述轴厢(5)与所述外端盖(8)之间的减震器安装座(13)，所述减震器安装座(13)呈管状；

所述减震器安装座(13)的一端通过固定螺栓与所述轴厢(5)固定相连，另一端通过螺钉与所述外端盖(8)边沿固定相连。

3.根据权利要求1所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，所述外端盖(8)靠近所述定子底座(11)一侧形成有凸台(81)，所述定子底座(11)还包括：

圆盘状的定子底座本体(111)，所述定子底座本体(111)与所述凸台(81)通过螺钉固定相连；

所述定子底座本体(111)靠近外端盖(8)一侧的边沿形成有第一环壁(1111)，所述定子底座(11)通过所述第一环壁(1111)套接于所述凸台(81)；

所述定子底座本体(111)靠近所述货车车轴(6)一侧的边沿形成有第二环壁(1112)，所述第二环壁(1112)靠近所述转子磁缸(9)一侧形成有定子固定凹槽(11121)，所述定子底座(11)通过所述定子固定凹槽(11121)与所述定子线圈组件(12)相固定。

4.根据权利要求1所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，所述转子磁缸(9)包括：

套接于所述货车车轴(6)端部的轴承座(91)，所述轴承座(91)开设有螺钉通孔；

杯形的转子磁缸本体(92)，所述转子磁缸本体(92)的底部开设有螺钉通孔；

所述轴承座(91)、所述转子磁缸本体(92)与所述货车车轴(6)共同通过螺钉固定相连；

所述转子磁铁(10)固定于所述转子磁缸本体(92)的环壁内侧，且所述转子磁铁(10)与所述定子线圈组件(12)之间留有空隙。

5.根据权利要求1所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，所述外端盖(8)靠近所述定子线圈组件(12)一侧贴设有绝缘膜(14)。

6.根据权利要求1所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，还包括：

开设于所述外端盖(8)的电缆引出孔(82)，所述电缆引出孔(82)用于引出与所述定子线圈组件(12)相连的电缆。

7.根据权利要求4所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，

所述转子磁铁(10)一侧与所述转子磁缸本体(92)内壁相粘接；另一侧通过绝缘塑料(15)与所述转子磁缸本体(92)内壁相固定。

8.根据权利要求2所述的用于铁路货车轴端的径向发电机，其特征在于，

所述减震器安装座(13)形成有安装座内环壁(131)，所述减震器安装座(13)通过所述安装座内环壁(131)与所述轴厢(5)相套接；

所述外端盖(8)形成有外端盖内环壁(83)，所述外端盖(8)通过所述外端盖内环壁(83)与所述减震器安装座(13)相套接。