[发明专利]一种列车轴端发电装置

说明书

本发明公开了一种列车轴端发电装置，包括分体式发电机和搭片，分体式发电机包括转子结构、定子结构、轴承和轴承座，转子结构包括磁铁盘和盘式永磁铁，磁铁盘与列车车轴相连，盘式永磁铁设置在磁铁盘上，磁铁盘的一侧设置有中心轴；定子结构包括线圈绕组和外壳，线圈绕组设置在外壳的一侧；轴承套接在中心轴上且安装在轴承座的内腔中；轴承座与外壳固定连接；搭片与承载鞍滑动连接。本发明装置安装在车轴端盖外，结构简单，便于安装与拆卸，耐振动，可靠性高，且对于列车原本的结构不产生破坏，通过更改搭片样式可以较好地适应多种列车转向架的结构要求，能够有效提高轨道列车能源利用率以及能量回收率。

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别地，涉及一种列车轴端发电装置。

背景技术

列车的运营速度及载重量需要不断地突破，随之而来的是列车监测与控制需求也不断增加，为了保证列车的装置供电需要，充分利用列车动能，提高列车现代化，设计一种列车轴端发电装置具有重要的意义。

现有技术中，在转向架装发电装置占用了转向架上方的空间，给整个转向架设计带来了不利的影响，增加了整个车体的设计高度，有很大概率会引起各种超限问题。早期轨道列车的轴端发电装置，大多采用皮带传动，用车轴带动皮带发电，这种发电装置结构复杂，且占用体积大，并且涉及到对原转向架的许多改动。近几年来，轨道列车的轴端发电装置发展不断进步，也涉及到采用永磁发电的形式，目前技术有以线圈为转子，永磁铁为定子，整个装置安装在轴箱内的发电装置，该种装置设置在轴箱内，改变了车轴原本的配合结构，且没有考虑到车轴轴向跳动的情况和发电装置发热误差轴温报警器的情况。

现有的技术中，申请公布号为CN111585388A的发明专利申请公开了一种轨道车辆轴端发电装置，包括：空心轴发电机、支撑柱和吊耳；所述空心轴发电机设置于轨道车辆转向架一侧，所述空心轴发电机的转子与车辆转向架的车轴同轴固定连接，所述空心轴发电机上设置有吊耳，所述吊耳相对空心轴发电机定子固定，所述轨道车辆转向架上设置有支撑柱，所述吊耳活动套装于支撑柱上，所述吊耳内径大于支撑柱直径，且所述支撑柱上设置有用于约束吊耳水平移动的端子；该申请的发电装置采用吊耳和支撑柱，便于空心轴发电机整体跟随转向架或者轴承间隙变化而变动，吊耳在轴向通过锥形弹簧或者梭形弹簧来适应转向架或者轴承的轴向间隙变化，通过孔来调整径向间隙变化；同时吊耳和支撑柱也限定了空心轴发电机定子运行，便于空心轴发电机正常发电。但其仍需在安装之前需要对现有的无轴箱轴端进行改造，故不能满足需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适应列车转向架车轴与承载鞍的列车轴端发电装置，以解决构架间的轴向窜动的问题，为现有列车的照明、监测和控制等系统提供稳定可靠的电能，且不影响其他设备的正常工作。

为实现上述目的，本发明提供了一种列车轴端发电装置，包括分体式发电机和搭片，所述分体式发电机包括转子结构、定子结构、轴承和轴承座，所述转子结构包括磁铁盘和盘式永磁铁，所述磁铁盘与列车车轴相连，所述盘式永磁铁设置在所述磁铁盘远离所述车轴的一侧，所述磁铁盘上且于设有所述盘式永磁铁的一侧设置有中心轴；所述定子结构包括线圈绕组和外壳，所述线圈绕组设置在所述外壳朝向所述盘式永磁铁的一侧，但不与所述盘式永磁铁相接触；所述轴承套接在所述中心轴的外侧并安装在所述轴承座的内腔中；所述轴承座与所述外壳固定连接；所述搭片的一端与所述定子结构固定连接，所述搭片的另一端与所述列车转向架的承载鞍沿所述列车车轴的轴向滑动连接。该结构设置中，盘式永磁铁(转子)镶嵌在磁铁盘上，通过螺栓紧固的方式与列车车轴进行连接，从而实现了车在运行时，车轴的旋转带动盘式永磁铁旋转。

作为本发明再进一步的方案：所述磁铁盘通过轴端螺栓固定安装在所述列车车轴的车轴端盖上，所述盘式永磁铁通过胶粘的方式固定安装于所述磁铁盘上。

作为本发明再进一步的方案：所述盘式永磁铁由偶数块永磁铁组成；所述磁铁盘上呈辐射状均布设有多个凹槽，多块所述永磁铁一一设置在相应的凹槽内。