CN208272795U - 一种能够借助车轴旋转发电的发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够借助车轴旋转发电的发电装置，包括转子和定子，所述转子固连于车轴上，所述定子安装于支架组件上并与所述转子对应，防异物部件，安装于所述定子和所述车轴之间。本实用新型公开的车辆发电装置免维护、发电能力强，且能适应各种环境。

Description

一种能够借助车轴旋转发电的发电装置

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种能够借助车轴旋转发电的发电装置。

背景技术

铁路车辆的运行状态检测一直是铁路货运系统的难题之一，究其主要原因是铁路车辆无电力供应。近几年，随着传感器技术的发展，监测车辆运行状态的传感器已具备足够的能力对车辆运行进行监测，但是一直无法很好的解决电力供应的问题，故急需研发一种铁路免维护发电装置。

目前，现有的技术方案主要有以下三类：

第一种，采用蓄电池(锂电池、铅酸电池等)给车辆传感器供电，但本技术方案的缺点在于：首先蓄电池的温度适应性差，低温环境下储能减少。另外，蓄电池的低电量检测与电池充电都需要人工检查与操作，无法达到铁路部门的要求。

第二种，采用太阳能电池给车辆传感器供电，主要存在的问题是维护工作量大，车辆运行环境复杂，太阳能电池板表面灰尘异物无法及时清理影响发电效率。另外由于车辆的结构特点及运行特点，没有合适的位置保证电池板始终受到光照，甚至光照时间都无法保证。太阳能电池板的使用寿命也是制约条件之一。

第三种，传统发电机应用于车辆时，采用联轴器将发电机转子与车轴相连，在车辆走行时带动发电机发电，该方案存在机械运动部件，即联轴器、发电机内部的轴承等，需要定期润滑维护及检查，而车辆的运行特点决定了其维护工作无法频繁进行。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够借助车轴旋转发电的发电装置，该装置免维护、发电能力强，且能适应各种环境。

本实用新型提供一种能够借助车轴旋转发电的发电装置，采用以下技术方案：

一种能够借助车轴旋转发电的发电装置，包括：转子，固连于所述车轴上；定子，安装于支架组件上并与所述转子对应；防异物部件，安装于所述定子和所述车轴之间。

进一步地，所述防异物部件以螺旋方式安装在所述定子和所述车轴之间。

进一步地，所述转子为环形磁性转子，所述环形磁性转子套接在所述车轴上，所述环形磁性转子包括磁性环形主体部、磁性转子齿，所述磁性环形转子固连于所述车轴上。

进一步地，所述转子为一个或多个磁性块，所述一个或多个磁性块镶嵌在所述车轴的轴端上。

进一步地，所述定子为环形定子，包括环形定子铁芯、定子齿极和线圈槽，其中定子齿极沿所述环形定子铁芯内周向圆心方向延伸，所述定子齿极上设有定子线圈，所述线圈槽具有连通于中心孔的开口。

进一步地，所述定子为W型定子，包括径向极齿、中心齿、定子线圈和齿组件，其中径向极齿上设有定子线圈，所述径向极齿、所述中心齿和所述齿组件构成至少两个W型回路。

进一步地，所述防异物部件为防异物毛刷。

进一步地，所述防异物部件采用非导磁材料。

进一步地，所述定子与车辆转向架通过安装附件连接。

进一步地，所述安装附件包括第一连接件和第二连接件，所述定子连接所述第二连接件，所述第二连接件一端连接所述第一连接件，另一端连接所述车辆转向架。

本实用新型提供的能够借助车轴旋转发电的发电装置安装简便，对车轴及车辆转向架无影响，发电能力强，温度适应范围宽，不受使用温度限制，免于维护，适用于各种环境。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型提供的能够借助车轴旋转发电的发电装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种能够借助车轴旋转发电的发电装置的转子结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种能够借助车轴旋转发电的发电装置的定子结构示意图；

图4是本实用新型提供的另一种能够借助车轴旋转发电的发电装置的定子结构示意图

图中：1-定子；2-转子；3-安装附件；4-防异物部件；5-车轴；6-车轮；7-车辆转向架；8-第一连接件；9-第二连接件；10-环形定子铁芯；11-线圈槽；12-定子齿极；13-磁性环形主体部；14-磁性转子齿；15-磁性块；16-径向极齿；17-中心齿；18-齿组件；19-中心孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种免维护的能够借助车轴旋转发电的发电装置，包括转子2和定子1。所述转子2固连于车轴5上，采用永磁体；所述定子1安装于支架组件上并与所述转子对应，所述定子1内部采用硅钢等导磁材料以及铜线，在交变磁场的作用下产生电能。

车辆在行驶过程中，所述车轴5发生转动进而带动所述转子2随所述车轴5一起旋转，给所述定子1提供交变磁场。

所述防异物部件4安装在所述定子1和所述车轴5之间，本实施例中的所述防异物部件4采用的安装方式为嵌入在所述定子1内，虽然上文示出了所述防异物部件的安装方式，然而本实用新型并不限于此，本领域技术人员可以在理解本实用新型的基础上对所述防异物部件进行安装，只要能够实现本实用新型的原理即可。示例性地，另外一种安装方式是将所述防异物部件4安装在所述车轴5上。车轮6安装于所述车轴5上。在车辆行进过程中，所述转子2与所述车轴5一起转动，从而与所述定子1之间形成相对运动，在所述定子1产生交变磁场进行发电。更优选地，所述防异物部件4以螺旋方式安装在所述定子1和所述车轴5之间，在所述车轴5转动时，可以将异物排到外面，更好地起到防止异物进入所述定子1与所述车轴5之间的空隙的作用。

本实用新型公开的发电装置直接利用车轴替代传统发电机转子部分，本身无轴承，无需维护。改变了传统发电机转子与定子之间的连接关系；此种设计本身无机械运动部件，免维护，对磁路进行优化设计后可保证发电能力。温度适应范围宽，不受使用温度限制，环境适应能力强，适用于各种环境。安装简便，对车轴及车辆转向架无影响。

所述防异物部件4可以为防异物毛刷，用于封闭所述定子1与所述车轴5之间的空隙，防止所述转子2吸附的异物侵入内部。所述毛刷采用圆盘形毛刷，优选地，可以采用螺旋形毛刷，螺旋形毛刷可以将异物排出到外面，更好地起到防止异物进入所述定子1与所述车轴5之间的空隙的作用。所述防异物部件4采用非导磁材料，采用非导磁材料的目的在于防止产生的磁场泄漏而对外部产生影响。

如图2示出了适用于本实用新型的转子，所述转子2为环形磁性转子，所述环形磁性转子套接在所述车轴5上。

所述环形磁性转子包括磁性环形主体部14、磁性转子齿13，所述磁性环形转子固连于所述车轴5上。

所述转子2为一个或多个磁性块15，所述一个或多个磁性块15套接在所述车轴5的轴端上。

如图3所示，所述定子1可以为环形定子，包括环形定子铁芯10、定子齿极12和线圈槽11，其中定子齿极12沿所述环形定子铁芯10内周向圆心方向延伸，所述定子齿极12上设有定子线圈(图中未示出)，所述线圈槽11具有连通于中心孔19的开口。

如图4所示，所述定子1还可以为W型定子，包括径向极齿16、中心齿17、定子线圈(图中未示出)和齿组件18，其中径向极齿上设有定子线圈，所述径向极齿16、所述中心齿17和所述齿组件18构成构成至少两个W形回路，当其中一个W型回路的中心齿面对转子的磁转变时，至少另一个W型回路的中心齿面对转子的磁极。采用所述W型定子可以减少振动，从而减小所述定子1与所述车轴5之间的缝隙。

所述定子1与所述车辆转向架7通过安装附件3实现连接。所述安装附件3包括第一连接件8和第二连接件9，所述定子1连接在所述第二连接件9上，所述第二连接件9一端连接所述第一连接件8，另一端连接所述车辆转向架7，这里的“连接”应做广义理解，例如，可以是不可拆卸连接，也可以是可拆卸连接，对于不可拆卸连接可以是焊接、铆接等，对于可拆卸连接可以是螺栓连接，本实用新型实施例采用螺栓连接的方式，但本领域技术人员应当认识到，在不偏离本实用新型的基本实用新型构思的情况下，所有能够实现将所述定子与所述车辆转向架连接的方式均可实现实用新型，这些都属于本实用新型的保护范围内。所述第一连接件和所述第二连接件为金属材料，比如钢制、铝制等。

所述安装附件3可以采用钢条、矩形管等。但本领域技术人员应当认识到，在不偏离本实用新型的基本实用新型构思的情况下，所有能够实现将所述定子与所述车辆转向架连接的附件均可实现实用新型，这些都属于本实用新型的保护范围内。比如，所述安装附件还可以采用角钢。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，所述发电装置包括：

转子，固连于所述车轴上；

定子，安装于支架组件上并与所述转子对应；

防异物部件，安装于所述定子和所述车轴之间。

2.根据权利要求1所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述防异物部件以螺旋方式安装在所述定子和所述车轴之间。

3.根据权利要求1所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述转子为环形磁性转子，所述环形磁性转子套接在所述车轴上，所述环形磁性转子包括磁性环形主体部、磁性转子齿，所述磁性环形转子固连于所述车轴上。

4.根据权利要求1所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述转子为一个或多个磁性块，所述一个或多个磁性块镶嵌在所述车轴的轴端上。

5.根据权利要求1所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述定子为环形定子，包括环形定子铁芯、定子齿极和线圈槽，其中定子齿极沿所述环形定子铁芯内周向圆心方向延伸，所述定子齿极上设有定子线圈，所述线圈槽具有连通于中心孔的开口。

6.根据权利要求1所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述定子为W型定子，包括径向极齿、中心齿、定子线圈和齿组件，其中径向极齿上设有定子线圈，所述径向极齿、所述中心齿和所述齿组件构成至少两个W型回路。

7.根据权利要求1-2任一所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述防异物部件为防异物毛刷。

8.根据权利要求1-2任一所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述防异物部件采用非导磁材料。

9.根据权利要求1所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述定子与车辆转向架通过安装附件连接。

10.根据权利要求9所述的能够借助车轴旋转发电的发电装置，其特征在于，

所述安装附件包括第一连接件和第二连接件，所述定子连接所述第二连接件，所述第二连接件一端连接所述第一连接件，另一端连接所述车辆转向架。