CN207588734U - 一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统。本实用新型由道床、防爬撑、轨枕、钢轨、垫板、道钉、轮轨、滚动轴承、支撑轴承、齿轮、发电机、电机垫板、皮带、弹性轴、固定板构成。地铁进入车站时，列车制动，此时轮轨行驶在本身的钢轨轮缘的同时，部分力量通过内侧轮轨作用在皮带上，此时带动皮带的转动，皮带的转动的同时带动滚动轴承，在通过齿轮与安装发电机配套的滚动轴承带动发电机的转动发电。在经过合适的电路整流后进入蓄电池，然后供使用。能够很好的减少电量的使用，或者说对能量的回收。

Description

一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，属于交通运输领域。

背景技术

伴随着城市的发展，轨道交通成为了中大型城市的首要选择。地铁，轻轨，单轨列车根据各自城市的发展规划而被选择，不管是地铁还是其他，除了地铁本身的建造成本以外，运营成本也是比较高昂，目前全国拥有城市轨道交通的城市基本都处于一种亏损状态。

虽然城市轨道交通的建设运营具有一定的公益性，但是作为现代企业性质的公司，经济效益也是不得不考虑的因素，既然不能在对提高乘车收费这方面增加收入，最好从节省运营成本方面下功夫。以昆明地铁为例，一天的票务收入仅能支付其电费，说明其是一个用电大户，如何减少地铁的用电量，或者说节约电量。

毕竟需要一组列车正常安全运行，首先得保证其充足的能量。既然如此，如何回收部分能量是一个可解决的问题，目前地铁其解决方案多是围绕车本身展开，针对这种情况，本实用新型提出了自己的节约电量的方法。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其目的是：地铁在进入车站时，车辆停车制动，此时地铁的轮轨将继续在钢轨上滚动，利用其轮轨与皮带的摩擦带动皮带的转动，然后进行发电；同理，在地铁出站时，轮轨主要靠与钢轨的摩擦提供向前的动力，如果在加入了合适的皮带，地铁刚增大接触面，提供更多的摩擦力，有助于启动。

本实用新型的技术方案是：一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，包括道床、防爬撑、轨枕、钢轨、垫板、道钉、轮轨、滚动轴承、支撑轴承、齿轮、发电机、电机垫板、皮带、弹性轴、固定板；

所述皮带包括左侧和右侧两根，左侧的皮带通过前后两个皮带轮固定在左侧钢轨的内侧，右侧的皮带通过前后两个皮带轮固定在右侧钢轨的内侧，轮轨在钢轨上转动且其内侧分别与左右两皮带接触，轮轨转动的同时带动左右两皮带转动，固定板安装于轨枕上，固定板上端安装有只能上下伸缩的弹性轴，支撑轴承直接嵌于弹性轴上部，滚动轴承包括前轴承和后轴承，前轴承为左右两根皮带两前端皮带轮的连接轴，后轴承为左右两根皮带两后端皮带轮的连接轴，前轴承和后轴承的中部均穿过支撑轴承且可在支撑轴承中转动，前轴承和后轴承中的其中一个上套有与齿轮啮合的轴承齿轮，齿轮与发电机的轴连接，发电机与外部的蓄电池连接。

套在前轴承上的支撑轴承有两个，套在后轴承上的支撑轴承有两个。

所述的发电机固定于电机垫板上，电机垫板固定于道床上的轨枕上，前轴承和后轴承中的其中一个的中部与齿轮连接。

所述的发电机通过螺栓固定于电机垫板上，电机垫板通过螺栓固定于轨枕3上。

所述的弹性轴上端设有用于安装支撑轴承的圆孔，支撑轴承直接嵌于弹性轴上的圆孔上。

所述的固定板通过螺栓安装于轨枕上。

本实用新型的有益效果是：

1、收集部分能量，减少电量的使用；

2、在轨道车辆启停时给与帮助。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为图1的正视结构图；

图3为本实用新型轮轨位于后端的结构图：

图4为弹性轴与支撑轴承的连接结构图；

图5为图1中的部分放大图。

图中各标号为：道床—1、防爬撑—2、轨枕—3、钢轨—4、垫板—5、道钉—6、轮轨—7、滚动轴承—8、支撑轴承—9、齿轮—10、发电机—11、电机垫板—12、皮带—13、弹性轴—14、固定板—15。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的说明。

实施例1：如图1-5所示，一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，包括道床1、防爬撑2、轨枕3、钢轨4、垫板5、道钉6、轮轨7、滚动轴承8、支撑轴承9、齿轮10、发电机11、电机垫板12、皮带13、弹性轴14、固定板15；

所述皮带13包括左侧和右侧两根，左侧的皮带13通过前后两个皮带轮固定在左侧钢轨4的内侧，右侧的皮带13通过前后两个皮带轮固定在右侧钢轨4的内侧，轮轨7在钢轨4上转动且其内侧分别与左右两皮带13接触，轮轨7转动的同时带动左右两皮带13转动，固定板15安装于轨枕3上，固定板15上端安装有只能上下伸缩的弹性轴14，支撑轴承9直接嵌于弹性轴14上部，滚动轴承8包括前轴承和后轴承，前轴承为左右两根皮带13两前端皮带轮的连接轴，后轴承为左右两根皮带13两后端皮带轮的连接轴，前轴承和后轴承的中部均穿过支撑轴承9且可在支撑轴承9中转动，前轴承和后轴承中的其中一个上套有与齿轮10啮合的轴承齿轮，齿轮10与发电机11的轴连接，发电机11与外部的蓄电池连接。

道床1、防爬撑2、轨枕3、钢轨4、垫板5、道钉6与普通轨道安装无差别，本实用新型就是在其基础上进行改变，然后达到想要的节能效果。支撑轴承9一方面用于固定滚动轴承8，另一方面就是便于滚动轴承8的转动。滚动轴承8嵌于两边支撑轴承9，皮带13套于同边的皮带轮上。

进一步地，套在前轴承上的支撑轴承9有两个，套在后轴承上的支撑轴承9有两个。在固定板15上安装弹性轴14，其只能上下伸缩，弹性模量一定。另外，在弹性轴14上有用于安装支撑轴承9的圆孔，具体结构如图4所示。支撑轴承9直接嵌于弹性轴14上的圆孔上，因为其设计为配套。

进一步地，所述的发电机11固定于电机垫板12上，电机垫板12固定于道床1上的轨枕3上，前轴承和后轴承中的其中一个的中部与齿轮10连接。

进一步地，所述的发电机11通过螺栓固定于电机垫板12上，电机垫板12通过螺栓固定于轨枕3上。

进一步地，所述的弹性轴14上端设有用于安装支撑轴承9的圆孔，支撑轴承9直接嵌于弹性轴14上的圆孔上。

进一步地，所述的固定板15通过螺栓安装于轨枕3上。

本实用新型的工作原理是：以一辆地铁进入车站时的情况进行整个装置的工作说明：在一辆地铁进入车站时，列车通过减速，制动停靠在站台位置，列车轮轨7的工作状态是以滚动的方式进行。因此，通过轮轨7与皮带13的摩擦，就会带动皮带13转动，进而带动滚动轴承8的转动。同时滚动轴承8就会带动发电机11的工作，发电机11发的电存储在蓄电池中，以此回收能量。地铁出车站时，工作原理一致。益处1就是增大了轮轨的接触面积；2就是承担很小部分车辆重量。

整套装置安装于道床中间，整体的运转方式为：从地铁进入车站时，列车开始制动，其轮轨7也是慢慢滚动停下来，不是直接滑动。通过安装在道床1间的整个装置，首先前后的滚动轴承8相距地铁的轴距差不多，这样当第一个轮轨7与之接触时，直到整个列车通过，一直在持续运转。皮带13与地铁轮轨7的接触力大小通过弹性轴14确定，因为确定的发电机11运转需要的转矩可以确定，转矩是由皮带13来提供。皮带13的转动时来自于地铁的轮轨7摩擦力提供，摩擦力等于压力与摩擦系数确定，压力将来自于弹性轴14的性能及使用需要。前面通过发电机11的需要来叙述了整个装置能量确定。下面进行正面描述：首先地铁车辆进出站时，列车的轮轨7通过与皮带13接触的摩擦力带动皮带13的转动，皮带13的转动带动滚动轴承8的转动，其中一边的滚动轴承8带有轴承齿轮，轴承齿轮与齿轮10啮合，此时通过此齿轮10与发电机11轴上的齿轮配合，带动发电机11的转动工作，发电机发出的电通过整流电路连接到蓄电池，将回收的能量存储，以供使用。至此到达整个装置的预想效果。

本实用新型主要是针对城市轨道交通的轨道车辆车辆而提出，大家都知道，城市轨道交通是一种发车频率高，站间距小的交通车辆。停车启动不管是对于油车还是电车，这一阶段消耗的能量很多。根据这一特点，本实用新型能很好的被利用，针对一辆车来说，其皮带13的长度与地铁车辆的轴距是略大，这样，对于同一辆车通过就是一种持续工作的时间。在利用整天运行时的连续均匀流就可以持续回收能量。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其特征在于：包括道床（1）、防爬撑（2）、轨枕（3）、钢轨（4）、垫板（5）、道钉（6）、轮轨（7）、滚动轴承（8）、支撑轴承（9）、齿轮（10）、发电机（11）、电机垫板（12）、皮带（13）、弹性轴（14）、固定板（15）；

所述皮带（13）包括左侧和右侧两根，左侧的皮带（13）通过前后两个皮带轮固定在左侧钢轨（4）的内侧，右侧的皮带（13）通过前后两个皮带轮固定在右侧钢轨（4）的内侧，轮轨（7）在钢轨（4）上转动且其内侧分别与左右两皮带（13）接触，轮轨（7）转动的同时带动左右两皮带（13）转动，固定板（15）安装于轨枕（3）上，固定板（15）上端安装有只能上下伸缩的弹性轴（14），支撑轴承（9）直接嵌于弹性轴（14）上部，滚动轴承（8）包括前轴承和后轴承，前轴承为左右两根皮带（13）两前端皮带轮的连接轴，后轴承为左右两根皮带（13）两后端皮带轮的连接轴，前轴承和后轴承的中部均穿过支撑轴承（9）且可在支撑轴承（9）中转动，前轴承和后轴承中的其中一个上套有与齿轮（10）啮合的轴承齿轮，齿轮（10）与发电机（11）的轴连接，发电机（11）与外部的蓄电池连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其特征在于：套在前轴承上的支撑轴承（9）有两个，套在后轴承上的支撑轴承（9）有两个。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其特征在于：所述的发电机（11）固定于电机垫板（12）上，电机垫板（12）固定于道床（1）上的轨枕（3）上, 前轴承和后轴承中的其中一个的中部与齿轮（10）连接。

4.根据权利要求3所述的一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其特征在于：所述的发电机（11）通过螺栓固定于电机垫板（12）上，电机垫板（12）通过螺栓固定于轨枕（3）上。

5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其特征在于：所述的弹性轴（14）上端设有用于安装支撑轴承（9）的圆孔，支撑轴承（9）直接嵌于弹性轴（14）上的圆孔上。

6.根据权利要求1所述的一种轨道车辆轮轨摩擦发电系统，其特征在于：所述的固定板（15）通过螺栓安装于轨枕（3）上。