DE102015210772A1 - Generator system for rail vehicles - Google Patents
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-
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F15/00—Axle-boxes
- B61F15/12—Axle-boxes with roller, needle, or ball bearings
-
- 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
Abstract
Generatorsystem (1) für Schienenfahrzeuge, umfassend einen Generator (2) mit einem Rotor (15) und einem Stator (16), sowie eine Radsatzlagereinheit (3), wobei die Radsatzlagereinheit (3) ein Lager (4) zur Lagerung einer Radsatzwelle (5) sowie ein Lagergehäuse (12) umfasst, wobei an der Stirnseite der Radsatzwelle (5) eine Endkappe (13) angeordnet ist und die Endkappe (13) mit dem Rotor (15) gekoppelt ist, und wobei der Stator (16) mit dem Lagergehäuse (12) verbunden ist, wobei der Rotor (15) zwei Abschnitte (I, II) aufweist, wobei der erste Abschnitt (I) radial von dem Stator (16) umschlossen ist.Generating system (1) for rail vehicles, comprising a generator (2) with a rotor (15) and a stator (16), and a wheelset bearing unit (3), wherein the wheelset bearing unit (3) has a bearing (4) for supporting a wheelset shaft (5 ) and a bearing housing (12), wherein on the front side of the axle (5) an end cap (13) is arranged and the end cap (13) is coupled to the rotor (15), and wherein the stator (16) with the bearing housing (12), wherein the rotor (15) has two sections (I, II), wherein the first section (I) is enclosed radially by the stator (16).
Description
Die Erfindung betrifft ein Generatorsystem für Schienenfahrzeuge, umfassend einen Generator mit einem Rotor und einem Stator, sowie eine Radsatzlagereinheit, wobei die Radsatzlagereinheit ein Lager zur Lagerung einer Radsatzwelle sowie ein Lagergehäuse umfasst, wobei an der Stirnseite der Radsatzwelle eine Endkappe angeordnet ist und die Endkappe mit dem Rotor gekoppelt ist, und wobei der Stator mit dem Lagergehäuse verbunden ist.The invention relates to a generator system for rail vehicles, comprising a generator with a rotor and a stator, and a Radsatzlagereinheit, wherein the Radsatzlagereinheit comprises a bearing for supporting a Radsatzwelle and a bearing housing, wherein on the front side of the wheelset an end cap is arranged and the end cap with is coupled to the rotor, and wherein the stator is connected to the bearing housing.
In der
Ferner ist in der Druckschrift
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kostengünstiges und einfaches Generatorsystem für Schienenfahrzeuge zu offenbaren, welches ohne großen konstruktiven Änderungsaufwand leicht nachträglich an jegliche bereits bestehende Radsatzlagereinheiten adaptiert werden kann.Object of the present invention is to disclose a cost-effective and simple generator system for rail vehicles, which can be easily retrofitted to any existing wheelset bearing units without much design effort.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird das im Anspruch 1 angegebene Generatorsystem vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.To achieve the object of the invention specified in
Das erfindungsgemäße Generatorsystem zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor zwei Abschnitte aufweist, wobei der erste Abschnitt radial von dem Stator umschlossen ist. Der erste Abschnitt des Rotors weist im Vergleich zum zweiten Abschnitt einen kleineren Außendurchmesser auf. Vorzugsweise ist dabei der zweite Abschnitt des Rotors als Flansch ausgebildet. Im Maschinenbau ist ein Flansch ein Teil zum Verbinden von Maschinenteilen, wobei der Flansch die Aufgaben hat, die Maschinenteile zueinander richtig zu positionieren und die auftretenden Betriebskräfte zu übertragen. Erfindungsgemäß stellen Flansch und Rotor ein Bauteil dar.The generator system according to the invention is characterized in that the rotor has two sections, wherein the first section is enclosed radially by the stator. The first section of the rotor has a smaller outer diameter compared to the second section. Preferably, the second portion of the rotor is formed as a flange. In engineering, a flange is a part for connecting machine parts, the flange has the tasks to correctly position the machine parts to each other and transmit the operating forces occurring. According to the invention, the flange and the rotor constitute a component.
Radial um den ersten Abschnitt des Rotors ist der Stator angeordnet, so dass ein radialer Arbeitsluftspalt entsteht. Das bedeutet, dass der Stator als Hülse ausgebildet ist, wobei der Stator sich vorzugsweise über den gesamten ersten Abschnitt des Rotors erstreckt. Der Stator kann jedoch auch eine Topfform aufweisen.Radially around the first section of the rotor, the stator is arranged, so that a radial working air gap is formed. This means that the stator is formed as a sleeve, wherein the stator preferably extends over the entire first portion of the rotor. However, the stator may also have a cup shape.
Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn der Stator einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts des Rotors. Dadurch ist es möglich, dass der zweite Abschnitt des Rotors, das heißt der Flansch, mittels Verbindungselemente koaxial an der Endkappe befestigt ist, wobei die Verbindungselemente radial außerhalb des Stators angeordnet sind. Als Verbindungselement werden vorzugsweise Schrauben, insbesondere drei Schrauben, verwendet. Es sind jedoch auch alle anderen im Maschinenbau gängigen Verbindungselemente denkbar. It is further advantageous if the stator has an outer diameter which is smaller than the outer diameter of the second portion of the rotor. Thereby, it is possible that the second portion of the rotor, that is, the flange is fastened by means of connecting elements coaxially to the end cap, wherein the connecting elements are arranged radially outside of the stator. As a connecting element preferably screws, in particular three screws are used. However, all other commonly used in mechanical fasteners are also conceivable.
Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn das Lagergehäuse das Lager teilweise umschließt. Das bedeutet, dass das Lagergehäuse das Lager nicht vollumfänglich umgibt und somit kein geschlossenes Lagergehäuse vorhanden ist. Vorzugsweise umschließt das Lagergehäuse weniger als 50% des Lagers. Das Lagergehäuse ist beispielsweise als Adapter ausgebildet.It is also advantageous if the bearing housing partially encloses the bearing. This means that the bearing housing does not completely surround the bearing and thus there is no closed bearing housing. Preferably, the bearing housing encloses less than 50% of the bearing. The bearing housing is formed for example as an adapter.
Ebenfalls erfindungsgemäß ist es, wenn in dem Lagergehäuse ein zweireihiges Wälzlager angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich um ein zweireihiges Kegelrollenlager in O-Anordnung. Beispielsweise können aber auch Zylinderrollenlager oder Pendelrollenlager verwendet werden. Das Wälzlager kann auf der Radsatzwelle mittels einer Pressverbindung angeordnet sein. Die Radsatzwelle kann als Voll- oder als Hohlwelle ausgebildet sein.It is likewise according to the invention if a double-row roller bearing is arranged in the bearing housing. Preferably, it is a double-row tapered roller bearing in O arrangement. For example, but also cylindrical roller bearings or spherical roller bearings can be used. The rolling bearing can be arranged on the wheelset by means of a press connection. The wheel set shaft can be designed as a solid or as a hollow shaft.
Der Stator ist auf dem Rotor mittels ein oder mehrerer Statorlagerungen, insbesondere Wälzlager, vorzugsweise Rollenlager, gelagert. Vorzugsweise sind zwei Statorlagerungen vorhanden, einreihig ausgebildet und an den axialen Enden des Stators angeordnet. Außerdem ist der Stator über eine Verdrehsicherung mit dem Lagergehäuse verbunden.The stator is mounted on the rotor by means of one or more stator bearings, in particular rolling bearings, preferably roller bearings. Preferably, two stator bearings are present, formed in a single row and arranged at the axial ends of the stator. In addition, the stator is connected via a rotation with the bearing housing.
Der durch den Generator erzeugte Strom kann beispielsweise für eine Messeinrichtung, um die Funktionsfähigkeit der Wälzlager zu überprüfen, verwendet werden.The current generated by the generator can be used for example for a measuring device to check the functioning of the rolling bearings.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:Further details, features, combinations of features and effects on the basis of the invention will become apparent from the following description of a preferred, exemplary embodiment of the invention and from the drawings. These show in:
In der
Das Wälzlager
Radial außerhalb des Lageraußenrings
An der Stirnseite der Radsatzwelle
Der Rotor
Der Außendurchmesser DAI des ersten Abschnitts
Ferner ist der Stator
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Generatorsystem generator system
- 22
- Generator generator
- 33
- Radsatzlagereinheit axlebox
- 44
- Wälzlager roller bearing
- 55
- Radsatzwelle axle
- 66
- Lagerinnenring Bearing inner ring
- 77
- Wälzkörper rolling elements
- 88th
- Lageraußenring Bearing outer ring
- 99
- Laufbahn career
- 1010
- Dichtung poetry
- 1111
- Ring ring
- 1212
- Lagergehäuse bearing housing
- 1313
- Endkappe endcap
- 1414
- Verbindungselement connecting element
- 1515
- Rotor rotor
- 1616
- Stator stator
- 1717
- Arbeitsluftspalt Working air gap
- 1818
- Magnet magnet
- 1919
- Statorlagerung Statorlagerung
- 2020
- Verdrehsicherung twist
- 2121
- Verdrehsicherungseinheit am Lagergehäuse Anti-rotation unit on the bearing housing
- 2222
- Stiel am Stator Stalk on the stator
- 23 23
- Stielartiges Element der Verdrehsicherungseinheit Stick-like element of the anti-rotation unit
- 2424
- Aussparung recess
- II
- erster Abschnitt des Rotors first section of the rotor
- IIII
- zweiter Abschnitt des Rotors second section of the rotor
- DAI D AI
- Außendurchmesser des ersten Abschnitts des Rotors Outer diameter of the first section of the rotor
- DAII D AII
- Außendurchmesser des zweiten Abschnitts des Rotors Outer diameter of the second section of the rotor
- DS D S
- Außendurchmesser des Stators Outer diameter of the stator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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