一种用于铁路货车的新型轴端发电机

1.本发明属于铁路货运和车辆运用领域，具体涉及一种用于铁路货车的新型轴端发电机。


背景技术：

2.铁路货物运输具有运量大、速度高、运费低等优点，对国民经济的发展起到十分重要的作用。随着货运速度、载重不断提高，运输范围越来越广阔，对货运列车的安全性要求也随之提高，铁路货车智能监测系统应运而生。但是铁路货车由于需要不断拆解编组，除机车外，后续车厢及转向架普遍缺少供电电源，因此需要采用自发电装置。
3.早期铁路客车所用的轴端发电机吊挂在转向架前后端，在车轴处加装皮带轮与发电机间进行传动。这种设计重量、占用空间大，发电效率低，并且对转向架改动较大，在铁路货车上难以实施。
4.目前货车上没有电源装备，随着铁路货运智能化和和智能运维的要求，车辆运行状态智能监测系统成为数据提供的有效途径，为监测系统提供稳定可靠的电源成为必须解决的关键问题和难点，主要是因为铁路货车运用条件恶劣，除了采用蓄电池方案外，轴端发电方案是较风能、太阳能或气动发电更可行的技术路线。蓄电池方案需要定期更换电池或充电，运用管理难度大，现有的无轴箱转向架的承载鞍与车轴之间存在径向、轴向的跳动，轮轨冲击振动大等现状，给轴端发电机设计又带来挑战。


技术实现要素：

5.本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种新型铁路货车无轴箱转向架轴端发电机，为采用无轴箱转向架的铁路货车的用电需求提供稳定可靠的电源，并解决轴端发电机与车轴驱动联接时，存在的径向、轴向跳动问题。
6.为此，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，用于为该铁路货车发电，该铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，其特征在于：包括承载鞍，固定在无轴箱转向架上；发电机外壳，安装在承载鞍上；定子，固定在发电机外壳上；转子，固定在发电机外壳上；轴端压板，固定在车轴的端部并且与转子相连接，用于在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电。
8.在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，转子包括转轴、铁芯以及励磁永磁体，转轴通过两个转动轴承与发电机外壳联接，铁芯通过键槽固定在转轴上，励磁永磁体等间距地粘接在铁芯表面并通过两个转子座进一步固定。
9.在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，转轴具有第一突出部分，该第一突出部分为凸型结构，轴端压板具有第二突出部分，该第二突出部分为凹形结构，第一突出部分与第二突出部分相配合从而实现轴端压板与转子相连接。第一突出部分与第二突出部分之间通过互补的凹凸型槽型联接结构实现传动。
10.在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，其中，轴端压板与转轴间沿车轴的轴向具有间隙。
11.在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，其中，发电机外壳与承载鞍螺接。
12.在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，轴端压板与车轴端部螺接固定。
13.在本发明提供的轴端发电机中，还可以具有这样的特征：其中，定子由冲制的硅钢片叠压而成，并与发电机外壳通过过盈配合联接。
14.发明的作用与效果
15.本发明提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，包括：承载鞍固定在无轴箱转向架上，发电机外壳安装在承载鞍上，定子固定在发电机外壳上，转子固定在发电机外壳上，轴端压板固定在车轴的端部并且与转子相连接，可以在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电，在实现有效传动的同时允许转子与轴端压板间存在一定范围内的径向与轴向位移，使得发电效率不受承载鞍与车轴间跳动的影响。
16.此外，该轴端发电机整体吊挂于承载鞍上，安装方便可靠。该轴端发电机的供电功率满足铁路货车智能监测系统及相关的用电需求。用于铁路货车的新型轴端发电机安装维护简单，体积小，功率大，实用性强，密封性好。
附图说明
17.图1是本发明的实施例中轴端发电机的爆炸视图；
18.图2是本发明的实施例中轴端发电机的剖视结构示意图；
19.图3是本发明的实施例中轴端发电机轴向示意图；
20.图4是本发明的实施例中轴端发电机安装座示意图；
21.图5是本发明的实施例中励磁永磁体安装示意图；
22.图6是本发明的实施例中轴端压板与转子装配示意图。
具体实施方式
23.为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本用于铁路货车的新型轴端发电机作具体阐述。
24.《实施例》
25.本实施例提供了一种用于铁路货车的新型轴端发电机，该发电机用于为铁路货车发电，该铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，轴端发电机主体安装于无轴箱转向架的承载鞍上，轴端压板安装于车轴端部，驱动电机转动。
26.图1是本发明的实施例中轴端发电机的爆炸视图；图2是本发明的实施例中轴端发电机的剖视结构示意图；图3是本发明的实施例中轴端发电机轴向示意图；图4是本发明的实施例中轴端发电机安装座，即承载鞍与车轴的装配示意图。
27.如图1～4所示，用于铁路货车的新型轴端发电机100包括轴端压板10、定子20、发电机外壳30、转子40、承载鞍50。
28.承载鞍50固定在无轴箱转向架上。发电机外壳30安装在承载鞍50上，通过四个螺
钉固定在承载鞍50上。
29.定子20固定在发电机外壳30上。定子20包括定子铁芯21。定子铁芯21由冲制的硅钢片叠压而成，并与发电机外壳30通过过盈配合联接。
30.转子40固定在发电机外壳上30。转子40包括转轴41、励磁永磁体42、铁芯43以及转子座44。转轴41通过两个转动轴承与发电机外壳30联接。铁芯43通过键槽固定在转轴41上。
31.图5是本发明的实施例中励磁永磁体安装示意图。
32.如图5所示，励磁永磁体42数量有多个，采用磁极正负交替粘接，等间距地粘接在铁芯43表面，并通过两个转子座44进一步固定，加强励磁永磁体固定效果。转子座44通过螺钉固定于转子铁芯43上。
33.轴端压板10与车轴端部螺接固定，通过三个螺钉固定在车轴端部，压紧轴承。轴端压板10也与转轴41相连接，用于在车轴的带动下转动，进而带动转子40转动，从而与定子铁芯21相配合，使得发电机发出电能。
34.图6是本发明的实施例中轴端压板与转子装配示意图。
35.如图6所示，转轴41具有第一突出部分411，该第一突出部分411为凸型结构。轴端压板10具有第二突出部分11，该第二突出部分11为凹形结构。第一突出部分411与第二突出部分11相配合从而实现轴端压板10与转轴41相连接。第一突出部分411与第二突出部分11之间通过互补的凹凸型槽型联接结构实现传动，并且允许两者间径向相对运动。轴端压板10与转轴41沿车轴的轴向具有间隙，从而能够适应发电机100与轴端压板10的径向及轴向跳动，可以解决承载鞍50与车轴间的跳动导致轴端发电机不能正常运转的问题。
36.实施例的作用与效果
37.根据本实施例所涉及的用于铁路货车的新型轴端发电机，用于为铁路货车发电，铁路货车具有无轴箱转向架以及车轴，包括：承载鞍，固定在无轴箱转向架上；发电机外壳，安装在承载鞍上；定子，固定在发电机外壳上；转子，固定在发电机外壳上；轴端压板，固定在车轴的端部并且与转子相连接，用于在车轴的带动下转动进而带动转子转动，从而与定子相配合进行发电。发电机整体通过螺钉吊挂在承载鞍上，采用一体式设计，拆装方便，体积小，可靠性高，且满足现有机车车辆限界要求。
38.本实施例中，转轴具有第一突出部分，该第一突出部分为凸型结构，轴端压板具有第二突出部分，该第二突出部分为凹形结构，第一突出部分与第二突出部分相配合从而实现轴端压板与转子相连接，实现有效传动的同时允许两者间存在一定范围内的径向与轴向位移，使得发电效率不受承载鞍与车轴间跳动的影响。
39.发电机功率可达15～350w，且可集成转速传感器，满足铁路货车智能监测系统的用电和转速信号获取需求。
40.本实施例所涉及的用于铁路货车的新型轴端发电机，安装维护简单，体积小，功率大，实用性强，密封性好。