RU2736602C2

RU2736602C2 - Транспортное средство, содержащее генератор с приводом от колеса для зарядки аккумулятора

Info

Publication number: RU2736602C2
Application number: RU2019100041A
Authority: RU
Inventors: Рудольф Йоханнес ВАН ВИЙК
Original assignee: Кэрриер Корпорейшн
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2020-11-19
Also published as: RU2019100041A; RU2019100041A3; NL2016936A; CN109314434B; US10931165B2; US20190165649A1; WO2017214363A1; NL2016936B1; EP3469690A1; CN109314434A

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – обеспечение надежной и компактной конструкции. Транспортное средство имеет колеса для его перемещения по несущей поверхности, такой как дорога или рельсы. Транспортное средство содержит аккумуляторную батарею и подключенный к ней генератор (31, 50, 51). Генератор (31, 50, 51) размещен между первым колесом и вторым колесом в корпусе (10) и имеет статор (31) и ротор (51), предназначенные для генерирования электрической мощности для зарядки указанной батареи. Первое колесо приводит в действие упомянутый ротор (51) генератора посредством вала (22), соединенного с центром указанного первого колеса и проходящего в осевом направлении от него, причем соединение между ротором (51) и упомянутым валом (22) содержит коробку (34, 40, 52) передач для регулирования скорости вращения ротора относительно скорости вращения указанного колеса. Упомянутая коробка (34, 40, 52) передач содержит планетарную зубчатую передачу, включающую солнечную шестерню (52), планетарные шестерни (40) и шестерню (34) с внутренним зацеплением. При этом указанный вал (22), солнечная шестерня (52) и упомянутый ротор (51) расположены вокруг общей оси. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Изобретение относится к транспортному средству, имеющему колеса для перемещения транспортного средства по несущей поверхности, такой как дорога или рельсы, причем указанное транспортное средство содержит аккумуляторную батарею и подключенный к ней указанный генератор, имеющий статор и ротор, который используется для генерирования электрической мощности для зарядки упомянутой батареи, причем указанное колесо вращает указанный ротор с помощью вала, подсоединенного к центру указанного колеса, и проходящего в осевом направлении от него, причем соединение между указанным ротором и упомянутым валом содержит коробку передач для регулирования скорости вращения указанного ротора относительно скорости вращения указанного колеса.

[0002] В частности, изобретение относится к несамоходному прицепу или железнодорожному вагону, содержащему охлаждаемое грузовое пространство. Грузовое пространство имеет холодильный агрегат, предназначенный для охлаждения указанного грузового пространства до нужной температуры, причем упомянутый холодильный агрегат получает питание от аккумуляторной батареи. Чтобы обеспечить питанием аккумуляторную батарею холодильного агрегата грузового пространства, ротор генератора соединен с колесом прицепа с помощью указанного вала колеса и упомянутой коробки передач. Из-за наличия коробки передач между валом ротора и валом колеса ось генератора расположена на расстоянии от осей колес.

[0003] Проблема, которая может возникнуть, заключается в том, что из-за того что генератор не выровнен по отношению к колесам, возникают нежелательные моменты и вибрации в конструкции механической подвески, которые могут привести к сбою. Изобретение предназначено для формирования надежного, компактного и легкого решения.

[0004] С этой целью указанная коробка передач содержит планетарную зубчатую передачу типа, имеющего солнечную шестерню, планетарные шестерни и шестерню с внутренним зацеплением, а упомянутый вал, указанная солнечная шестерня и ротор простираются вокруг общей оси.

[0005] Предпочтительно когда указанная шестерня с внутренним зацеплением неподвижно соединена с указанным статором, причем солнечная шестерня жестко соединена с ротором, и указанные планетарные шестерни соединены с возможностью вращения с валом. Предпочтительно, чтобы вал был установлен с возможностью вращения с ротором посредством, по меньшей мере, одного подшипника.

[0006] Указанный генератор предпочтительно представляет собой асинхронный генератор или генератор с возбуждением постоянными магнитами, в котором преобразователю/зарядное устройство переменного тока/постоянного тока подключен между указанным генератором и упомянутой батареей для регулирования тока и напряжения заряда для указанной аккумуляторной батареи, так что напряжение и ток не зависят от скорости вращения колес. Поскольку ротор в генераторах этих типов не нужно запитывать от источника тока, генерируется меньше тепла.

[0007] Указанная аккумуляторная батарея предпочтительно представляет собой литий-ионный аккумулятор. Указанное механическое соединение между указанным генератором и указанным колесом предпочтительно содержит коробку передач для регулирования скорости вращения указанного ротора относительно скорости вращения указанного колеса. Указанное по меньшей мере одно колесо предпочтительно приводит в движение указанный ротор указанного генератора посредством вала, соединенного с центром колеса и проходящего в осевом направлении от него. В альтернативном варианте реализации указанное, по меньшей мере, одно колесо приводит в действие ротор указанного генератора посредством гидравлической системы. Предпочтительно указанное транспортное средство содержит блок управления для избирательного размещения указанного генератора, который одновременно приводится в движение указанным колесом и генерирует мощность для зарядки указанной аккумуляторной батареи, если указанное транспортное средство замедляет свое движение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0008] Далее изобретение будет объяснено с помощью предпочтительного варианта реализации со ссылкой на фигуры, на которых:

[0009] На Фиг. 1 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе колеса, вала и генератора для прицепа или железнодорожного вагона; а также

[0010] На Фиг. 2 проиллюстрирована деталь, которая была проиллюстрирована на Фиг. 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ООП] На фигурах 1 и 2 проиллюстрированы два соответствующих фланца 20 крепления коаксиального колеса и тормозные диски 21 прицепа, которые установлены с возможностью вращения в подшипниках колес прицепа (не показаны). Вал колеса 22 соединен с левым колесом, установленным на фланце 20, и проходит в осевом направлении по оси через колеса от центра фланца 20 к области, находящейся между колесами. В области, находящейся между колесами, вал 22 соединен с солнечной шестерней 52 планетарной зубчатой передачей 34, 40, 52, которая передает вращение вала 22 колеса валу 50 ротора генератора 31, 50, 51, так что скорость вращения вала 50 ротора увеличивается по сравнению со скоростью вращения вала 22 колеса. Электрические выходные разъемы генератора подключаются к преобразователю/зарядному устройству переменного тока/постоянного тока для регулирования выходного тока и напряжения, которое, в свою очередь, подключается к литий-ионной аккумуляторной батарее, используемой для питания холодильного агрегата, который используется для охлаждения грузового пространства прицепа (не показано).

[0012] Планетарная коробка передач 34, 40, 52 и генератор заключены в корпус 10. Корпус 10 установлен на двух стационарных цилиндрических трубах 30, которые установлены на прицепе с помощью кронштейнов 36 и которые расположены вокруг оси колеса между подшипниками колес и корпусом 10. Корпус 10 содержит два фланца 32, 35, которые приварены к соответствующим концам труб 30, а цилиндрическая стенка 33 проходит между указанными фланцами 32, 35.

[0013] Как проиллюстрированы более подробно на Фиг. 2, статор 31 генератора установлен на внутренней стороне цилиндрической стенки 33, а ротор 51 генератора установлен на валу 50 ротора. Вал 50 ротора установлен с возможностью вращения в корпусе 10 с помощью цилиндрического роликоподшипника 3050а и шарикового подшипника 3050b. На левом внешнем конце вала ротора закреплена зубчатая центральная шестерня 52 планетарной зубчатой передачи 34, 40, 52. Зубчатая шестерня с внутренним зацеплением 34 установлена на внутренней стороне цилиндрической стенки 33. Две, три, четыре или даже более зубчатые планетарные шестерни 40 равномерно распределены вокруг солнечной шестерни 52 и каждая с возможностью вращения соединена с монтажной головкой 23 в форме диска с помощью подшипников, причем монтажная головка закреплена на внешнем конце вала 22.

[0014] Монтажная головка 23 вала 22 с возможностью вращения соединена с корпусом 10 посредством шариковых подшипников 3020а, 3020b. Кроме того, вал 22 соединен с возможностью вращения с валом 50 ротора посредством шариковых подшипников 2050а, 2050b.

[0015] Эта конструкция обеспечивает выровненное прямое соединение между двумя подшипниками колеса, при этом вес конструкции низкий и центрированный на оси, а сама конструкция демонстрирует хорошее сопротивление осевой нагрузке на растяжение.

[0016] Таким образом, изобретение описано с помощью предпочтительного варианта реализации. Однако следует понимать, что это раскрытие является просто иллюстративным. Были представлены различные детали структуры и функции, но изменения, внесенные в них, в полном объеме распространяемые общим смыслом терминов, в которых выражена прилагаемая формула изобретения, понимаются в рамках принципа настоящего изобретения. Описание и фигуры должны использоваться для толкования формулы изобретения. Формула изобретения не должна толковаться как означающая, что степень искомой защиты должна пониматься как та, которая определяется строгим, буквальным значением формулировки, используемой в формуле изобретения, описание и фигуры используются только с целью устранения двусмысленности, имеющей место в формуле изобретения. В целях определения степени защиты, запрашиваемой формулой изобретения, должным образом учитывается любой элемент, который эквивалентен указанному в формуле изобретения элементу.

Claims

1. Транспортное средство, имеющее колеса для перемещения транспортного средства по несущей поверхности, такой как дорога или рельсы, причем указанное транспортное средство имеет аккумуляторную батарею и подключенный к ней генератор (31, 50, 51), причем указанный генератор (31, 50, 51) размещен между первым колесом и вторым колесом в корпусе (10) и имеет статор (31) и ротор (51), предназначенные для генерирования электрической мощности для зарядки указанной батареи, причем первое колесо приводит в действие упомянутый ротор посредством вала (22), соединенного с центром указанного первого колеса и проходящего в осевом направлении от него, причем соединение между ротором (51) и упомянутым валом (22) содержит коробку (34, 40, 52) передач для регулирования скорости вращения ротора относительно скорости вращения указанного колеса, характеризующуюся тем, что упомянутая коробка (34, 40, 52) передач содержит планетарную зубчатую передачу, содержащую солнечную шестерню (52), планетарные шестерни (40) и шестерню (34) с внутренним зацеплением, и при этом указанный вал (22), солнечная шестерня (52) и упомянутый ротор (51) расположены вокруг общей оси.

2. Транспортное средство по п. 1, в котором коробка (34, 40, 52) заключена в корпус (10) с генератором (31, 50, 51), причем корпус (10) установлен на двух стационарных цилиндрических трубах (30), которые установлены на транспортном средстве с помощью кронштейнов (36) и расположены вокруг оси колес между подшипниками колес и корпусом (10).

3. Транспортное средство по п. 1 или 2, в котором указанная шестерня (34) с внутренним зацеплением неподвижно соединена с указанным статором (31), причем солнечная шестерня (52) неподвижно соединена с ротором, а указанные планетарные шестерни (40) соединены с возможностью вращения с валом (22).

4. Транспортное средство по п. 1, 2 или 3, в котором вал (22) дополнительно соединен с ротором (51) с возможностью вращения посредством по меньшей мере одного подшипника.

5. Транспортное средство по одному из предшествующих пунктов, в котором указанный генератор (31, 50, 51) представляет собой асинхронный генератор или генератор с возбуждением постоянными магнитами, при этом преобразователь/зарядное устройство переменного тока/постоянного тока подключено между указанным генератором и указанной аккумуляторной батареей для регулирования тока и напряжения зарядки для указанной аккумуляторной батареи.

6. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный генератор (31, 50, 51) представляет собой асинхронный генератор.

7. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный генератор (31, 50, 51) представляет собой генератор с возбуждением постоянными магнитами.

8. Транспортное средство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная аккумуляторная батарея представляет собой литий-ионную аккумуляторную батарею.

9. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, которое является несамоходным прицепом или железнодорожным вагоном.

10. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, которое содержит блок управления, чтобы избирательно обеспечивать возможность для указанного генератора (31, 50, 51) одновременно приводиться в движение указанным колесом и генерировать мощность для зарядки указанной аккумуляторной батареи, если указанное транспортное средство замедляется.

11. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, которое содержит грузовое пространство с холодильным агрегатом, предназначенным для охлаждения указанного грузового пространства до требуемой температуры, при этом упомянутый холодильный агрегат получает электропитание от указанной аккумуляторной батареи.