WO2020120809A1 - Generador de energía eléctrica acoplable a un eje de ruedas de un vehículo ferroviario - Google Patents

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WO2020120809A1
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electric power
power generator
rotor
stator
plates
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PCT/ES2018/070798
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English (en)
French (fr)
Inventor
Javier GARCÍA GOIKOETXEA
Angel SUESCUN CRUCES
Xabier JUSTO PEREIRA
Ibon ELOSEGUI SIMÓN
Marco SATRUSTEGUI DE LEGARRA
Miguel MARTÍNEZ-ITURRALDE
Original Assignee
Asociacion Centro Tecnologico Ceit Ik-4
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D43/00—Devices for using the energy of the movements of the vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • 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

Definitions

  • the present invention is related to the industry dedicated to generating electrical energy, and more specifically to the industry dedicated to electrical energy generators in the railway sector.
  • the commonly extended solution consists in arranging an electric generator formed by a stator and a rotor in correspondence with one end of a wheel axle where a grease box is arranged. In this way, the electric generator is located inside the corresponding grease box.
  • This arrangement provides ease of assembly by being coupled to the end of the corresponding wheel axle, as well as protection against impacts and inclement weather as it is enclosed within the grease box.
  • the present invention provides an electric power generator that can be coupled to a wheel axle of a railway vehicle, which it comprises a rotor configured to be arranged so as to receive a rotation of the wheel axle; and a stator configured to be arranged radially and externally wrapping the rotor.
  • the rotor comprises two portions that can be joined to each other forming a first cylindrical shape and the stator comprises two fractions that can be linked together to form a second cylindrical shape.
  • the generator is placeable and removable with respect to the wheel axle through direct access to it.
  • the electric power generator may additionally comprise a fixing element available simultaneously in contact with the rotor and the wheel axle so that the rotation of the wheel axle is transmissible to the rotor.
  • the fixing element comprises a tubular body for arrangement of the rotor and caps configured for arrangement on the wheel axis and closing longitudinal ends of the tubular body.
  • the electric power generator may additionally comprise rolling bearings arranged in the stator to provide relative rotation between the rotor and the stator.
  • the bearings Preferably, the bearings have an outer diameter greater than a stator thickness.
  • the electric power generator may additionally comprise connecting means comprising plates and immobilization elements available through the plates.
  • At least one of the plates can be curved according to a radius of curvature of the rotor.
  • at least one of the plates is simultaneously available in contact with the two portions.
  • At least one of the plates can be curved according to a radius of curvature of the stator.
  • at least one of the plates is simultaneously available in contact with the two fractions.
  • At least one of the immobilization elements is available through one of the plates while partially inserted in one of the two portions.
  • the at least one of the immobilization elements is available partially inserted in one of the two portions according to a direction parallel to an imaginary central longitudinal axis of the rotor.
  • At least one of the immobilization elements is available through one of the plates while partially inserted in one of the two fractions.
  • the at least one of the immobilization elements is available partially inserted in one of the two fractions according to a direction parallel to an imaginary central longitudinal axis of the stator.
  • Figure 1 shows a schematic perspective view of an electric power generator coupled to a wheel axle of railway vehicles.
  • Figure 2 shows an exploded schematic view of a rotor and a fixing element, both included in the electric power generator object of the invention.
  • Figure 3 shows a schematic perspective view of the rotor forming a first cylindrical shape and arranged on the fixing element.
  • Figure 4 shows an exploded schematic view of a stator included in the electric power generator object of the invention.
  • Figure 5 shows a schematic perspective view of the stator forming a second cylindrical shape.
  • Figure 6 shows an axial schematic view of the electric power generator coupled to the wheel axle.
  • Figure 7 shows a radial schematic view of the electric power generator coupled to the wheel axle.
  • Figure 8 shows a schematic sectional view of the stator so that bearings are shown.
  • Figure 9 shows a schematic sectional view of an angular portion of the rotor and stator.
  • the present invention relates to an electric power generator coupled to a wheel axle (1) of a railway vehicle comprising a rotor (2) configured to be arranged so as to receive a rotation of the wheel axle (1) and a stator (3) configured to be arranged radially and externally wrapping the rotor (3).
  • a rotor (2) configured to be arranged so as to receive a rotation of the wheel axle (1)
  • a stator (3) configured to be arranged radially and externally wrapping the rotor (3).
  • the present electric power generator coupled to the corresponding wheel axle (1) is appreciable.
  • the rotor (2) comprises two portions (2.1, 2.2), a first portion (2.1) and a second portion (2.2), which can be joined together to form a first cylindrical shape, as can be derived for example from Figures 2 and 3
  • a single one of these portions (2.1, 2.2) does not allow placement and removal of the rotor (2) with respect to the wheel axle (1) in a section between the wheels of said axle (1) without at least having one removed. of the wheels.
  • a greater number of these portions (2.1, 2.2) provides a complexity, especially in the assembly, which would increase exponentially with the increase in the number of the portions (2.1, 2.2) as it is a movement element.
  • the stator (3) comprises two fractions (3.1, 3.2), a first fraction (3.1) and a second fraction (3.2), which can be joined together to form a second cylindrical shape, as can be derived for example from Figures 4 and 5
  • a single one of these fractions (3.1, 3.2) does not allow the stator (3) to be placed and removed with respect to the wheel axle (1) in a section between the wheels of said axle (1) without at least having one removed. of the wheels.
  • the present electric power generator is attachable and removable with respect to the wheel axle (1) through direct access to it, as it can be coupled at a point along a longitudinal axis of the wheel axle (one). That is, without having to access a box of fats.
  • This arrangement of the present generator according to a point along the longitudinal axis of the wheel axis (1) provides an ability to increase power, that is, the amount of energy, obtainable or generated, as it lacks dimensional limitations in the dimensioning of the generator for a volume of a box of fats.
  • the electric power generator comprises a fixing element (4) available simultaneously in contact with the rotor (2) and the wheel axle (1) so that the rotation of the wheel axle (1) is transmissible to the rotor (2) .
  • the fixing element (4) in turn, comprises a tubular body (4.1) for arrangement of the rotor (2) and caps (4.2) configured for arrangement on the axle of wheels (1) and closing longitudinal ends of the body tubular (4.1). See Figures 1 to 3 and 6.
  • the electric power generator comprises rolling bearings (5) arranged in the stator (3) to provide a relative rotation between the rotor (2) and the stator (3). In this way, therefore, the rotation transmitted to the rotor (2) is absorbed by the bearings (5) so that the stator (3) is kept immobile.
  • the bearings (5) are arranged determining the only points of contact of the stator (3) with the rotor (2). Furthermore, said bearings (5) are arranged determining a constant air gap at 360 °. Preferably, the bearings (5) are angularly distributed in pairs, every 90 °, so that four of said bearings (5) are located in correspondence with each axial end of the generator.
  • the stator (3) comprises axial notches (6) and bodies (7), the notches being
  • first threaded elements (8) such as screws.
  • the bodies (7) comprise a passage (7 ') for the inserted arrangement of a few threaded elements (9), for example other screws.
  • Each of these second threaded elements (9) is configured to join one of the bearings (5) to the corresponding body
  • the bodies (7) radially and partially surround the bearings (5) to protect them against impacts. Thus, therefore, the bodies (7) act as fastening elements of the bearings (5) in the stator (3), in addition to their protection elements.
  • the bearings (5) have an outside diameter greater than a thickness, or extension in a radial direction, of the stator (3).
  • the rotor (2) has a maximized turning capacity with respect to the axial dimensioning of the stator (3).
  • a central axis of rotation of the bearings (5) is located with respect to the thickness of the stator (3) from a midpoint to a radially external point. Accordingly, the stator (3) can comprise bulges (9 ’) in correspondence with the steps (7’) for the arrangement of the second threaded elements.
  • the electric power generator comprises connecting means, which in turn comprise plates (10) and immobilization elements (11), said immobilization elements (11) being available through the plates (10).
  • the plates (10) available in contact with the rotor (2) are curved according to a radius of curvature of the rotor (2), according to a curved median plane of both the plates (10) and the rotor (2 ). These plates (10) have a thickness, or an extension in a radial direction, equal to that of the rotor (2).
  • the rotor (2) has recesses (2.3) to house the corresponding plates (10). These recesses (2.3) are located in correspondence with union ends of the portions (2.1, 2.2) to form the first cylindrical shape. Also, preferably, the recesses (2.3) are located at axial ends of the portions (2.1, 2.2). Both said plates (10) like the mentioned recesses (2.3) are noticeable in Figures 2 and 3.
  • the plates (10) for connecting the portions (2.1, 2.1) are preferably flush or at the same level, or at least without protruding, both radially and axially with the rotor (2).
  • the plates (10) available in contact with the stator (3) are curved according to a radius of curvature of the stator (3), according to a curved median plane of both the plates (10) and the stator (3 ). These plates (10) have a thickness, or an extension in a radial direction, less than that of the stator (3).
  • the stator (3) is configured to radially and externally wrap the plates (10) attached to it and simultaneously in contact with the two fractions (3.1, 3.2).
  • stator (3) has notches (3.3) to house the corresponding plates (10). These notches (3.3) are located in correspondence with the union ends of the fractions (3.1, 3.2) to form the second cylindrical shape. Also, preferably, the notches (3.3) are located at axial ends of the fractions (3.1, 3.2). Both said plates (10) and the mentioned notches (3.3) are visible in Figures 4 and 5.
  • the plates (10) for joining the fractions (3.1, 3.2) are flush or at the same level, or at least without protruding, both radially and internally and axially with the stator (3).
  • the stator (3) has flanges (3.4) limiting the arrangement of the corresponding plates (10) radially and externally.
  • the immobilization elements (11), identified in figure 1, comprise third threaded elements (11.1) and pin elements (11.2), as can be seen both in figures 2 and 4 and in figures 3 and 5 .
  • the immobilization elements (11), preferably both the third threaded elements (11.1) and the pin elements (11.2), are available through the plates (10) available by joining the portions (2.1, 2.2) to each other .
  • said immobilization elements (11) are available through said plates (10) as well as partially inserted in one of the portions (2.1, 2.2).
  • the immobilization elements (11) are available through the plates (10) as well as partially inserted into the portions (2.1, 2.2) according to a direction parallel to an axis imaginary central longitudinal rotor (2).
  • said immobilization elements (11), both the third threaded elements (11.1) and the pin elements (11.2), are arranged through the corresponding plates (10) and partially inserted into the portions (2.1, 2.2) parallel to said imaginary central longitudinal axis of the rotor (2), establishing the union between said portions (2.1, 2.2) so that they establish the rotor (2) according to the first cylindrical shape.
  • the immobilization elements (11), preferably both the third threaded elements (11.1) and the pin elements (11.2), are available through the plates (10) available joining the fractions (3.1, 3.2) to each other .
  • the aforementioned immobilization elements (11) are available through said plates (10) as well as partially inserted in one of the fractions (3.1, 3.2).
  • the immobilization elements (11) are available through the plates (10) as well as partially inserted into the fractions (3.1, 3.2) according to the direction parallel to the longitudinal axis imaginary central rotor (2).
  • said immobilization elements (11), both the third threaded elements (11.1) and the pin elements (11.2), are arranged through the corresponding plates (10) and partially inserted into the fractions (3.1, 3.2) parallel to the aforementioned imaginary central longitudinal axis of the rotor (2), establishing the union between said fractions (3.1, 3.2) so that they establish the stator (3) according to the second cylindrical shape.
  • the rotor (2) comprises components (12) arranged to act as a generator rotor. These components (12) are angularly distributed by the rotor (2), that is to say both by the first portion (2.1) and by the second portion (2.2).
  • the rotor (2) comprises cavities (12 ') angularly distributed by the rotor (2), and thus by both the first portion (2.1) and the second portion (2.2).
  • the stator (3) comprises other components (13) arranged to act as a stator of the generator. These other components (13), which are electrically complementary to the components (12) of the rotor (2), are angularly distributed by the stator (3), that is, by both the first fraction (3.1) and the second fraction (3.2).
  • the stator (3) comprises curved sheets (13 ’). There are preferably two sheets (13 '), one for each of the fractions (3.1, 3.2). Accordingly, the stator (3) comprises a concavity (13 ") to house each of the mentioned sheets (13 ').
  • the stator (3) additionally comprises through holes (14) to fix the sheets (13 ’), said sheets (13’) being housed in the cavities (13 ”).
  • These through holes (14) are arranged in the first fraction (3.1) and in the second fraction (3.2) in such a way that some screws or the like are introduced radially from an external part to an internal part so that they are screwed or fixed in the blades (13 ').
  • stator (3) preferably comprises fixing points (15) for fixing a casing, not shown in the figures, for protecting the present electric power generator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Generador de energía eléctrica acoplable a un eje de ruedas (1) de un vehículo ferroviario, que comprende un rotor (2) configurado para estar dispuesto de forma que recibe un giro del eje de ruedas (1) y un estator (3) configurado para estar dispuesto envolviendo radial y externamente el rotor (2). El rotor (2) comprende dos porciones (2.1, 2.2) unibles entre sí formando una primera forma cilíndrica y el estator (3) comprende dos fracciones (3.1, 3.2) unibles entre sí formando una segunda forma cilíndrica. De esta forma, el generador es colocable y retirable con respecto al eje de ruedas (1) mediante un acceso directo al mismo.

Description

DESCRIPCIÓN
GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA ACOPLABLE A UN EJE DE RUEDAS DE UN
VEHÍCULO FERROVIARIO
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la industria dedicada a generar energía eléctrica, y más concretamente con la industria dedicada a generadores de energía eléctrica en el sector ferroviario.
Estado de la técnica
En la actualidad es ampliamente conocido el hecho de aprovechar el desplazamiento de vehículos ferroviarios para generar energía eléctrica y reducir de esta manera costes a la hora de alimentar eléctricamente dispositivos dispuestos en dichos vehículos.
La solución comúnmente extendida consiste en disponer un generador eléctrico formado por un estator y un rotor en correspondencia con un extremo de un eje de ruedas en donde se encuentra dispuesta una caja de grasa. De esta forma, el generador eléctrico es localizado dentro de la caja de grasa correspondiente.
Esta disposición proporciona facilidad de montaje al disponerse acoplado al extremo del correspondiente eje de ruedas, a la vez que una protección frente a impactos e inclemencias del tiempo al encontrarse encerrado dentro de la caja de grasa.
Sin embargo, esta disposición presenta inconvenientes como es un laborioso acceso al generador eléctrico al requerirse una apertura de la caja de grasa. Asimismo, esta intrusiva operación requerida para poder llevar a cabo labores de mantenimiento conlleva exponer la grasa, de forma que partículas indeseadas pueden introducirse de manera indeseada.
Esta intrusión puede dificultar el giro de los ejes de rueda, pudiendo derivar incluso en una ruptura de componentes, mecánicos o eléctricos, que incluso puede poner en peligro la integridad del vehículo ferroviario, además de su contenido. Esta problemática se ve especialmente agravada en entornos desfavorables. Entre los entornos desfavorables son de destacar lugares con especial tendencia a llover y entornos polvorientos, siendo estos últimos especialmente localizables en desiertos.
A la vista de la descrita desventaja o limitación que presentan las soluciones existentes en la actualidad, resulta necesaria una solución que permita disponer de los generadores eléctricos en los ejes de rueda para obtener energía eléctrica, a la vez que se proporciona facilidad y seguridad al acceder a dichos generadores eléctricos para su manipulación.
Objeto de la invención
Con la finalidad de cumplir este objetivo y solucionar los problemas técnicos comentados hasta el momento, además de aportar ventajas adicionales que se pueden derivar más adelante, la presente invención proporciona un generador de energía eléctrica acoplable a un eje de ruedas de un vehículo ferroviario, que comprende un rotor configurado para estar dispuesto de forma que recibe un giro del eje de ruedas; y un estator configurado para estar dispuesto envolviendo radial y externamente el rotor.
En el presente generador el rotor comprende dos porciones unibles entre sí formando una primera forma cilindrica y el estator comprende dos fracciones unibles entre sí formando una segunda forma cilindrica. De esta forma, el generador es colocable y retirable con respecto al eje de ruedas mediante un acceso directo al mismo.
El generador de energía eléctrica adicionalmente puede comprender un elemento de fijación disponible simultáneamente en contacto con el rotor y el eje de ruedas de forma que el giro del eje de ruedas es transmisible al rotor.
Preferentemente, el elemento de fijación comprende un cuerpo tubular para disposición del rotor y unas tapas configuradas para disposición en el eje de ruedas y cerrar unos extremos longitudinales del cuerpo tubular.
El generador de energía eléctrica adicionalmente puede comprender unos cojinetes de rodadura dispuestos en el estator para proporcionar un giro relativo entre el rotor y el estator. Preferentemente, los cojinetes tienen un diámetro exterior mayor que un espesor del estator. El generador de energía eléctrica adicionalmente puede comprender medios de unión que comprenden unas pletinas y unos elementos de inmovilización disponibles a través de las pletinas.
Al menos una de las pletinas puede ser curva de acuerdo a un radio de curvatura del rotor. Preferentemente, al menos una de las pletinas es disponible simultáneamente en contacto con las dos porciones.
Adicional o alternativamente, al menos una de las pletinas puede ser curva de acuerdo a un radio de curvatura del estator. Preferentemente, al menos una de las pletinas es disponible simultáneamente en contacto con las dos fracciones.
Al menos uno de los elementos de inmovilización es disponible a través de una de las pletinas a la vez que parcialmente insertado en una de las dos porciones. Preferentemente, el al menos uno de los elementos de inmovilización es disponible parcialmente insertado en una de las dos porciones de acuerdo a una dirección paralela a un eje longitudinal central imaginario del rotor.
Adicional o alternativamente, al menos uno de los elementos de inmovilización es disponible a través de una de las pletinas a la vez que parcialmente insertado en una de las dos fracciones. Preferentemente, el al menos uno de los elementos de inmovilización es disponible parcialmente insertado en una de las dos fracciones de acuerdo a una dirección paralela a un eje longitudinal central imaginario del estator.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de un generador de energía eléctrica acoplado a un eje de ruedas de vehículos ferroviarios.
La figura 2 muestra una vista esquemática explosionada de un rotor y un elemento de fijación, ambos comprendidos en el generador de energía eléctrica objeto de la invención.
La figura 3 muestra una vista esquemática en perspectiva del rotor formando una primera forma cilindrica y dispuesto en el elemento de fijación. La figura 4 muestra una vista esquemática explosionada de un estator comprendido en el generador de energía eléctrica objeto de la invención.
La figura 5 muestra una vista esquemática en perspectiva del estator formando una segunda forma cilindrica.
La figura 6 muestra una vista esquemática axial del generador de energía eléctrica acoplado al eje de ruedas.
La figura 7 muestra una vista esquemática radial del generador de energía eléctrica acoplado al eje de ruedas.
La figura 8 muestra una vista esquemática en sección del estator de forma que se muestran unos cojinetes.
La figura 9 muestra una vista esquemática en sección de una porción angular del rotor y del estator.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a un generador de energía eléctrica acoplable a un eje de ruedas (1) de un vehículo ferroviario que comprende un rotor (2) configurado para estar dispuesto de forma que recibe un giro del eje de ruedas (1) y un estator (3) configurado para estar dispuesto envolviendo radial y externamente el rotor (3). En la figura 1 es apreciable el presente generador de energía eléctrica acoplado al eje de ruedas (1) correspondiente.
El rotor (2) comprende dos porciones (2.1 , 2.2), una primera porción (2.1) y una segunda porción (2.2), unibles entre sí formando una primera forma cilindrica, tal y como es derivable por ejemplo de las figuras 2 y 3. Una sola de estas porciones (2.1 , 2.2) no permite una colocación y retirada del rotor (2) con respecto al eje de ruedas (1) en un tramo comprendido entre las ruedas de dicho eje (1) sin al menos tener retirada una de las ruedas.
Por otro lado, un mayor número de las estas porciones (2.1 , 2.2) proporciona una complejidad, especialmente en el montaje, que aumentaría exponencialmente con el incremento del número de las porciones (2.1 , 2.2) al tratarse de un elemento de movimiento giratorio radial y externamente envuelto por otro inmóvil, como es el estator (3).
El estator (3) comprende dos fracciones (3.1 , 3.2), una primera fracción (3.1) y una segunda fracción (3.2), unibles entre sí formando una segunda forma cilindrica, tal y como es derivable por ejemplo de las figuras 4 y 5. Una sola de estas fracciones (3.1 , 3.2) no permite una colocación y retirada del estator (3) con respecto al eje de ruedas (1) en un tramo comprendido entre las ruedas de dicho eje (1) sin al menos tener retirada una de las ruedas.
Por otro lado, un mayor número de las estas fracciones (3.1 , 3.2) proporciona una complejidad, especialmente en el montaje, que aumentaría exponencialmente con el incremento del número de las fracciones (3.1 , 3.2) al tratarse de un elemento de inmóvil envolviendo radial y externamente por otro giratoriamente móvil, como es el rotor (3).
De esta manera, por tanto, el presente generador de energía eléctrica es colocable y retirable con respecto al eje de ruedas (1) mediante un acceso directo al mismo, al ser acoplable en un punto a lo largo de un eje longitudinal del eje de ruedas (1). Es decir, sin necesidad de acceder a una caja de grasas. Esta disposición del presente generador de acuerdo a un punto a lo largo del eje longitudinal del eje de ruedas (1) proporciona una capacidad de aumentar la potencia, es decir la cantidad de energía, obtenible o generable al carecer de limitaciones dimensionales en el dimensionamiento del generador por un volumen de una caja de grasas.
El generador de energía eléctrica comprende un elemento de fijación (4) disponible simultáneamente en contacto con el rotor (2) y el eje de ruedas (1) de forma que el giro del eje de ruedas (1) es transmisible al rotor (2).
El elemento de fijación (4), a su vez, comprende un cuerpo tubular (4.1) para disposición del rotor (2) y unas tapas (4.2) configuradas para disposición en el eje de ruedas (1) y cerrar unos extremos longitudinales del cuerpo tubular (4.1). Véanse las figuras 1 a 3 y 6.
De esta manera, se minimiza el contacto con el eje de ruedas (1) en comparación con el asociable al de disposición directa del rotor (2) en el eje de ruedas (1). Además, está configuración permite absorber o evitar irregularidades en el propio eje de ruedas (1) en un tramo comprendido entre las dos tapas (4.2). Adicionalmente, la disposición del rotor (2) sobre el cuerpo tubular (4.1), estando éste (4.1) radialmente alejado o distanciado con respecto al eje de ruedas (1) debido al cuerpo tubular (4.1) con las tapas (4.2), proporciona una mayor velocidad angular al rotor (2). Esto es posible debido a la ventajosa disposición del presente generador de energía eléctrica al ser dispuesto fuera de la caja de grasa en una parte media del eje de ruedas (1), es decir en un punto a lo largo del eje longitudinal del eje de ruedas (1).
El generador de energía eléctrica comprende unos cojinetes (5) de rodadura dispuestos en el estator (3) para proporcionar un giro relativo entre el rotor (2) y el estator (3). De esta manera, por tanto, el giro transmitido al rotor (2) es absorbido por los cojinetes (5) de forma que el estator (3) es mantenido inmóvil.
Los cojinetes (5) están dispuestos determinando los únicos puntos de contacto del estator (3) con el rotor (2). Además, dichos cojinetes (5) están dispuestos determinando un entrehierro constante en 360°. Preferentemente, los cojinetes (5) están angularmente repartidos en parejas, cada 90°, de forma que en correspondencia con cada extremo axial del generador se localizan cuatro de los citados cojinetes (5).
El estator (3) comprende unas muescas (6) axiales y unos cuerpos (7), estando las muescas
(6) dispuestas para alojar los cuerpos (7). Así, los cuerpos (7) se fijan de manera removible al estator (3) en correspondencia con dichas muescas (6). Estas características son apreciables mediante las figuras 4 y 5. Preferentemente, esta fijación es establecióle mediante unos primeros elementos roscados (8), tales como tornillos.
Los cuerpos (7) comprenden un paso (7’) para disposición insertada de unos segundos elementos roscados (9), por ejemplo otros tornillos. Cada uno de estos segundos elementos roscados (9) está configurado para unir uno de los cojinetes (5) al correspondiente cuerpo
(7) siendo permitido el giro angular de estos (5).
De esta forma, se facilita y proporciona un acceso a los cojinetes (5) de forma que son removióles ellos mismos, o junto con los cuerpos (7) que los portan, para su limpieza, revisión o sustitución de manera directa, es decir sin necesidad de desmontar ningún elemento adicional, ni siquiera el propio estator (3).
Los cuerpos (7) rodean radial y parcialmente los cojinetes (5) para protegerlos frente a impactos. Así, por lo tanto, los cuerpos (7) actúan como elementos de fijación de los cojinetes (5) en el estator (3), además de como elementos de protección de los mismos.
De manera preferente, los cojinetes (5) tienen un diámetro exterior mayor que un espesor, o extensión en sentido radial, del estator (3). De esta forma, el rotor (2) tiene una capacidad de giro maximizada con respecto al dimensionamiento axial del estator (3).
Para maximizar dicha capacidad de giro un eje central de giro de los cojinetes (5) se localiza con respecto al espesor del estator (3) de un punto medio hacia un punto radialmente externo. De acuerdo con esto, el estator (3) puede comprender unos abultamientos (9’) en correspondencia con los pasos (7’) para disposición de los segundos elementos roscados
(9) de determinación del giro de los cojinetes (5) por ejemplo radial y externamente en mayor medida sin aumento del espesor total del estator (3). Véase la figura 8.
El generador de energía eléctrica comprende medios de unión, los cuales a su vez comprenden unas pletinas (10) y unos elementos de inmovilización (11), siendo dichos elementos de inmovilización (11) disponibles a través de las pletinas (10).
Unas de estas pletinas (10) son disponibles en contacto con el rotor (2) y otras de estas pletinas (10) son disponibles en contacto con el estator (3). Más concretamente, las pletinas
(10) disponibles en contacto con el rotor (2) son disponibles simultáneamente en contacto con las dos porciones (2.1 , 2.2) para unirlas entre sí formando la primera forma cilindrica. Asimismo, las pletinas (10) disponibles en contacto con el estator (3) son disponibles simultáneamente en contacto con las dos fracciones (3.1 , 3.2) para unirlas entre sí formando la segunda forma cilindrica.
Por un lado, las pletinas (10) disponibles en contacto con el rotor (2) son curvas de acuerdo a un radio de curvatura del rotor (2), según un plano medio curvo tanto de las pletinas (10) como del rotor (2). Estas pletinas (10) tienen un espesor, o una extensión en sentido radial, igual al del rotor (2).
Adicionalmente, el rotor (2) tiene unos rebajes (2.3) para alojar las correspondientes pletinas (10). Estos rebajes (2.3) se localizan en correspondencia con extremos de unión de las porciones (2.1 , 2.2) para formar la primera forma cilindrica. Asimismo, de manera preferente, los rebajes (2.3) se localizan en extremos axiales de las porciones (2.1 , 2.2). Tanto dichas pletinas (10) como los citados rebajes (2.3) son apreciables en las figuras 2 y 3.
De esta manera, las pletinas (10) de unión de las porciones (2.1 , 2.1) quedan preferentemente enrasadas o al mismo nivel, o al menos sin sobresalir, tanto radialmente como axialmente con el rotor (2).
Por otro lado, las pletinas (10) disponibles en contacto con el estator (3) son curvas de acuerdo a un radio de curvatura del estator (3), según un plano medio curvo tanto de las pletinas (10) como del estator (3). Estas pletinas (10) tienen un espesor, o una extensión en sentido radial, menor que el del estator (3). De esta manera, el estator (3) está configurado para envolver radial y externamente las pletinas (10) unidas al mismo y simultáneamente en contacto con las dos fracciones (3.1 , 3.2).
Adicionalmente, el estator (3) tiene unas entalladuras (3.3) para alojar las correspondientes pletinas (10). Estas entalladuras (3.3) se localizan en correspondencia con extremos de unión de las fracciones (3.1 , 3.2) para formar la segunda forma cilindrica. Asimismo, de manera preferente, las entalladuras (3.3) se localizan en extremos axiales de las fracciones (3.1 , 3.2). Tanto dichas pletinas (10) como las citadas entalladuras (3.3) son apreciables en las figuras 4 y 5.
De esta manera, las pletinas (10) de unión de las fracciones (3.1 , 3.2) quedan enrasadas o al mismo nivel, o al menos sin sobresalir, tanto radial e internamente como axialmente con el estator (3). El estator (3) tiene unas pestañas (3.4) limitando la disposición de las correspondientes pletinas (10) radial y externamente.
Los elementos de inmovilización (11), identificados en la figura 1 , comprenden unos terceros elementos roscados (11.1) y unos elementos pasadores (11.2), tal y como se puede apreciar tanto en las figuras 2 y 4 como en las figuras 3 y 5.
Por una parte, los elementos de inmovilización (11), preferentemente tanto los terceros elementos roscados (11.1) como los elementos pasadores (11.2), son disponibles a través de las pletinas (10) disponibles uniendo las porciones (2.1 , 2.2) entre sí. Asimismo, los citados elementos de inmovilización (11) son disponibles a través de dichas pletinas (10) a la vez que parcialmente insertados en una de las porciones (2.1 , 2.2). De acuerdo con esto, y de manera preferente, los elementos de inmovilización (11) son disponibles a través de las pletinas (10) a la vez que parcialmente insertados en las porciones (2.1 , 2.2) de acuerdo a una dirección paralela a un eje longitudinal central imaginario del rotor (2).
De esta forma, dichos elementos de inmovilización (11), tanto los terceros elementos roscados (11.1) como los elementos pasadores (11.2), están dispuestos a través de las correspondientes pletinas (10) y parcialmente insertados en las porciones (2.1 , 2.2) paralelamente al citado eje longitudinal central imaginario del rotor (2), estableciendo la unión entre dichas porciones (2.1 , 2.2) de forma que establecen el rotor (2) de acuerdo a la primera forma cilindrica.
Por otra parte, los elementos de inmovilización (11), preferentemente tanto los terceros elementos roscados (11.1) como los elementos pasadores (11.2), son disponibles a través de las pletinas (10) disponibles uniendo las fracciones (3.1 , 3.2) entre sí. Asimismo, los citados elementos de inmovilización (11) son disponibles a través de dichas pletinas (10) a la vez que parcialmente insertados en una de las fracciones (3.1 , 3.2).
De acuerdo con esto, y de manera preferente, los elementos de inmovilización (11) son disponibles a través de las pletinas (10) a la vez que parcialmente insertados en las fracciones (3.1 , 3.2) de acuerdo a la dirección paralela al eje longitudinal central imaginario del rotor (2).
De esta forma, dichos elementos de inmovilización (11), tanto los terceros elementos roscados (11.1) como los elementos pasadores (11.2), están dispuestos a través de las correspondientes pletinas (10) y parcialmente insertados en las fracciones (3.1 , 3.2) paralelamente al citado eje longitudinal central imaginario del rotor (2), estableciendo la unión entre dichas fracciones (3.1 , 3.2) de forma que establecen el estator (3) de acuerdo a la segunda forma cilindrica.
El rotor (2) comprende unos componentes (12) dispuestos para actuar como rotor del generador. Estos componentes (12) se encuentran angularmente distribuidos por el rotor (2), es decir tanto por la primera porción (2.1) como por la segunda porción (2.2).
Para disposición de estos componentes (12), el rotor (2) comprende unas cavidades (12’) angularmente distribuidas por el rotor (2), y de esta manera tanto por la primera porción (2.1) como por la segunda porción (2.2).
El estator (3) comprende otros componentes (13) dispuestos para actuar como estator del generador. Estos otros componentes (13), los cuales son eléctricamente complementarios de los componentes (12) del rotor (2), se encuentran angularmente distribuidos por el estator (3), es decir tanto por la primera fracción (3.1) como por la segunda fracción (3.2).
Para disposición de dichos otros componentes (13), el estator (3) comprende unas láminas (13’) curvas. Preferentemente son dos las láminas (13’), una por cada una de las fracciones (3.1 , 3.2). De acuerdo con esto, el estator (3) comprende una concavidad (13”) para alojar cada una de las citadas láminas (13’).
El estator (3) adicionalmente comprende unos orificios pasantes (14) para fijar las láminas (13’), estando dichas láminas (13’) alojadas en las cavidades (13”). Estos orificios pasantes (14) están dispuestos en la primera fracción (3.1) y en la segunda fracción (3.2) de forma que unos tornillos o semejantes son introducibles radialmente desde una parte externa hacia una parte interna de forma que se enroscan o fijan en las láminas (13’).
Adicionalmente, el estator (3) preferentemente comprende unos puntos de fijación (15) para fijación de una carcasa, no mostrada en las figuras, de protección del presente generador de energía eléctrica.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Generador de energía eléctrica acoplable a un eje de ruedas (1) de un vehículo ferroviario, que comprende:
- un rotor (2) configurado para estar dispuesto de forma que recibe un giro del eje de ruedas (1); y
- un estator (3) configurado para estar dispuesto envolviendo radial y externamente el rotor (2);
caracterizado por que:
- el rotor (2) comprende dos porciones (2.1 , 2.2) unibles entre sí formando una primera forma cilindrica; y
- el estator (3) comprende dos fracciones (3.1 , 3.2) unibles entre sí formando una segunda forma cilindrica;
tal que el generador es colocable y retirable con respecto al eje de ruedas (1) mediante un acceso directo al mismo.
2.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 1 , caracterizado por que comprende un elemento de fijación (4) disponible simultáneamente en contacto con el rotor (2) y el eje de ruedas (1) de forma que el giro del eje de ruedas (1) es transmisible al rotor (2).
3.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 2, caracterizado por que el elemento de fijación (4) comprende un cuerpo tubular (4.1) para disposición del rotor (2) y unas tapas (4.2) configuradas para disposición en el eje de ruedas (1) y cerrar unos extremos longitudinales del cuerpo tubular (4.1).
4 - Generador de energía eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que comprende unos cojinetes (5) de rodadura dispuestos en el estator (3) para proporcionar un giro relativo entre el rotor (2) y el estator (3).
5.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 4, caracterizado por que los cojinetes (5) tienen un diámetro exterior mayor que un espesor del estator (3).
6.- Generador de energía eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que comprende medios de unión que comprenden unas pletinas (10) y unos elementos de inmovilización (11) disponibles a través de las pletinas (10).
7.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 6, caracterizado por que al menos una de las pletinas (10) es curva de acuerdo a un radio de curvatura del rotor (2).
8.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que al menos una de las pletinas (10) es curva de acuerdo a un radio de curvatura del estator (3).
9.- Generador de energía eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que al menos una de las pletinas (10) es disponible simultáneamente en contacto con las dos porciones (2.1 , 2.2).
10.- Generador de energía eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que al menos una de las pletinas (10) es disponible simultáneamente en contacto con las dos fracciones (3.1 , 3.2).
11.- Generador de energía eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por que al menos uno de los elementos de inmovilización (11) es disponible a través de una de las pletinas (10) a la vez que parcialmente insertado en una de las dos porciones (2.1 , 2.2).
12.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 11 , caracterizado por que el al menos uno de los elementos de inmovilización (11) es disponible parcialmente insertado en una de las dos porciones (2.1 , 2.2) de acuerdo a una dirección paralela a un eje longitudinal central imaginario del rotor (2).
13.- Generador de energía eléctrica según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado por que al menos uno de los elementos de inmovilización (11) es disponible a través de una de las pletinas (10) a la vez que parcialmente insertado en una de las dos fracciones (3.1 , 3.2).
14.- Generador de energía eléctrica según la reivindicación 13, caracterizado por que el al menos uno de los elementos de inmovilización (11) es disponible parcialmente insertado en una de las dos fracciones (3.1 , 3.2) de acuerdo a una dirección paralela a un eje longitudinal central imaginario del estator (3).
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