[发明专利]一种铁路货车磁悬浮振动自发电装置及其安全监测系统

权利要求书

1.一种铁路货车磁悬浮振动自发电装置，其特征在于，该磁悬浮振动自发电装置(1)设置于铁路货车转向架的摇枕上，包括密封管(11)、第一固定永磁铁(12)、第二固定永磁铁(13)、悬浮永磁铁(14)和塑料圆环(15)，所述第一固定永磁铁(12)和第二固定永磁铁(13)分别固接于所述密封管(11)的两端部，所述悬浮永磁铁(14)位于密封管(11)内、且悬浮于所述第一固定永磁铁(12)和第二固定永磁铁(13)之间，所述第一固定永磁铁(12)与所述悬浮永磁铁(14)相对的面的磁场极性相同，所述第二固定永磁铁(13)与所述悬浮永磁铁(14)相对的面的磁场极性相同，多个所述塑料圆环(15)固接在所述密封管(11)的外壁上，任一所述塑料圆环(15)内设置有线圈绕组(16)，所述线圈绕组(16)的出线端外接有整流储能电路。

2.根据权利要求1所述的铁路货车磁悬浮振动自发电装置，其特征在于，所述悬浮永磁铁(14)为采用Halbach阵列形式沿所述密封管(11)轴向布置的磁铁组，所述磁铁组中心设置有贯穿该磁铁组的导向杆(17)，所述导向杆(17)的两端分别与所述第一固定永磁铁(12)和第二固定永磁铁(13)固接。

3.根据权利要求2所述的铁路货车磁悬浮振动自发电装置，其特征在于，所述磁铁组内的Halbach磁体的个数为奇数，且数量至少为3个；相邻的所述Halbach磁体的内部磁场线正交。

4.根据权利要求3所述的铁路货车磁悬浮振动自发电装置，其特征在于，所述磁铁组包括沿所述密封管(11)轴向布置的3个所述Halbach磁体，位于中间的所述Halbach磁体的内部磁场方向沿所述密封管(11)的径向向外，位于两侧的所述Halbach磁体的内部磁场方向沿所述密封管(11)的轴向相背离。

5.根据权利要求1-4任一所述的铁路货车磁悬浮振动自发电装置，其特征在于，所述悬浮永磁铁(14)静止时，该悬浮永磁铁(14)位于所述第一固定永磁铁(12)和第二固定永磁铁(13)之间的中间位置。

6.一种铁路货车安全监测系统，包括上述权利要求1-5任一所述的磁悬浮振动自发电装置(1)，其特征在于，还包括信息采集装置(201)、协调器(202)、主控电脑(203)、云端服务器(204)和显示终端(205)，所述信息采集装置(201)和协调器(202)通过磁悬浮振动自发电装置(1)供电，所述协调器(202)与所述信息采集装置(201)连接，所述协调器(202)与所述主控电脑(203)连接，所述主控电脑(203)与所述云端服务器(204)连接，所述云端服务器(204)与所述显示终端(205)连接交互，所述显示终端(205)包括移动APP显示终端。

7.根据权利要求6所述的铁路货车安全监测系统，其特征在于，所述信息采集装置(201)设置在任一铁路货车的车厢上，包括依次连接的传感器组(2011)、终端(2012)和路由器(2013)，任一所述传感器组(2011)包括9个温度传感器，其中8个所述温度传感器分别安装在货车转向架的承载鞍上，且与所述货车转向架的8个轴承的外圈接触，另外一个所述温度传感器为设置在转向架上测量环境温度的温度传感器。

8.根据权利要求7所述的铁路货车安全监测系统，其特征在于，所述信息采集装置(201)还包括接入所述磁悬浮振动自发电装置(1)未整流滤波前电信号的电源管理芯片，所述电源管理芯片与协调器连接。

9.根据权利要求8所述的铁路货车安全监测系统，其特征在于，所述温度传感器采用DS18B20温度传感器，所述信息采集装置(201)采用ZigBee模块建立网络。