轨道车辆的制作方法

本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种轨道车辆。

背景技术：

随着城市化进程的加快，轨道交通面临越来越大的压力，轨道车辆轻量化成为轨道交通发展的必然趋势。

目前，轨道车辆的牵引驱动装置包括牵引电机、齿轮箱和安装在牵引电机和齿轮箱之间的联轴节；其中，牵引电机通过连接件固定在转向架的构架上，齿轮箱箱体通过吊杆固定在构架上，联轴节的一端与牵引电机的电机轴固定，另一端与齿轮箱的输入轴连接。该牵引驱动装置的驱动方式为：牵引电机驱动齿轮转动，进而由齿轮带动轮对转动的模式。这样的驱动装置及驱动方式使车体的结构复杂、车体的重量较重，进而使轨道车辆的载客能力较低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种轨道车辆，以实现轨道车辆的轻量化，提高轨道车辆的载客能力。

本实用新型提供的轨道车辆，包括：牵引逆变器和轮毂电机，所述牵引逆变器的输入端与供电电源连接，所述牵引逆变器的输出端与所述轮毂电机连接，所述轮毂电机的定子套设在所述轨道车辆的车轴上，所述轮毂电机的转子固定在所述轨道车辆的车轮上；

所述牵引逆变器，用于将所述供电电源输出的电流逆变为驱动电流，并将所述驱动电流输出给所述轮毂电机；

所述轮毂电机，用于根据所述驱动电流驱动所述轨道车辆运行。

本实施例提供的轨道车辆，通过设置牵引逆变器和轮毂电机，且所述牵引逆变器的输入端与供电电源连接，所述牵引逆变器的输出端与所述轮毂电机连接，所述轮毂电机的定子套设在所述轨道车辆的车轴上，所述轮毂电机的转子固定在所述轨道车辆的车轮上，所述牵引逆变器，用于将所述供电电源输出的电流逆变为驱动电流，并将所述驱动电流输出给所述轮毂电机，所述轮毂电机，用于根据所述驱动电流驱动所述轨道车辆运行。这样，采用轮毂电机来代替原有的牵引驱动装置，可减少轨道车辆的结构组成，实现轨道车辆的轻量化，提高轨道车辆的载客能力。

进一步地，所述供电电源为车站内的充电桩，所述轨道车辆还包括：超级电容，所述超级电容与所述牵引逆变器的输入端连接，且所述超级电容在所述轨道车辆进站时与所述充电桩连接；

所述超级电容，用于在所述轨道车辆工作在牵引状态时，通过所述牵引逆变器向所述轮毂电机供电，并在所述轨道车辆工作在制动状态时，将所述轮毂电机反馈的电能存储下来；

所述充电桩，用于在与所述超级电容连接时给所述超级电容充电。

本实施例提供的轨道车辆，通过将供电电源设置为车站内的充电桩，并在轨道车辆上设置超级电容，且所述超级电容与所述牵引逆变器的输入端连接，所述超级电容在所述轨道车辆进站时与所述充电桩连接，所述超级电容，用于在所述轨道车辆工作在牵引状态时，通过所述牵引逆变器向所述轮毂电机供电，并在所述轨道车辆工作在制动状态时，将所述轮毂电机反馈的电能存储下来，所述充电桩，用于在与所述超级电容连接时给所述超级电容充电。这样，通过设置超级电容，并通过超级电容给轨道车辆供电，不仅能够避免在轨道车辆的运行线路上设置架空网或第三轨，节约资源，还能够在轨道车辆工作在制动状态时，将轮毂电机反馈的能量用于为超级电容充电，最大限度地实现能量的再利用，实现能源节约化。

进一步地，所述超级电容设置在所述轨道车辆的车厢顶部或车厢底部。

进一步地，所述轨道车辆还包括升压电路，所述升压电路设置在所述超级电容与所述牵引逆变器之间。

本实施例提供的轨道车辆，通过在超级电容与牵引逆变器之间设置升压电路，这样，通过升压电路，可将超级电容输出的电流的电压值升高，以满足驱动的要求。

进一步地，所述供电电源为架空接触网受电弓。

进一步地，所述牵引逆变器包括整流电路和逆变电路；

所述整流电路，用于将所述架空接触网受电弓输出的交流电转变为直流电，并将所述直流电经过滤波处理后输出给所述逆变电路；

所述逆变电路，用于将所述直流电逆变为驱动电流，并将所述驱动电流输出给所述轮毂电机。

进一步地，所述超级电容还与所述轨道车辆的辅助母线相连，所述超级电容，还用于给所述轨道车辆的辅助设备供电。

本实施例提供的轨道车辆，通过将超级电容与轨道车辆的辅助母线相连，这样，还可以通过超级电容给轨道车辆的辅助设备供电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的轨道车辆的结构示意图；

图2为本实用新型提供的轨道车辆中轮毂电机与轮对配合的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的轨道车辆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的轨道车辆工作在牵引状态时能量流动的示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的轨道车辆工作在制动状态时能量流动的示意图；

图6为本实用新型实施例三提供的轨道车辆的结构示意图。

附图标记说明：

0：供电电源；

1：牵引逆变器；

11：牵引逆变器的输入端；

12：牵引逆变器的输出端；

2：轮毂电机；

21：轮毂电机的定子；

22：轮毂电机的转子；

3：车轴：

4：车轮；

5：超级电容；

6：充电桩；

7：升压电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种轨道车辆，以实现轨道车辆的轻量化，提高轨道车辆的载客能力。此外，本实用新型提供的轨道车辆，可应用于城市交通领域。

下面以具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例一提供的轨道车辆的结构示意图；图2为本实用新型提供的轨道车辆中轮毂电机与轮对配合的结构示意图。请同时参照图1和图2，本实施例提供的轨道车辆，包括：牵引逆变器1和轮毂电机2，牵引逆变器1的输入端11与供电电源0连接，牵引逆变器1的输出端12与轮毂电机2连接，轮毂电机2的定子21套设在轨道车辆的车轴3上，轮毂电机2的转子22固定在上述轨道车辆的车轮4上；

牵引逆变器1，用于将供电电源0输出的电流逆变为驱动电流，并将上述驱动电流输出给轮毂电机2；

轮毂电机2，用于根据上述驱动电流驱动上述轨道车辆运行。

具体地，牵引逆变器1的输出端12与轮毂电机2的电流输入端连接，这样，通过牵引逆变器1给轮毂电机2的定子21提供交变电流。

请参照图2，轮毂电机2为无轴轮毂电机，该轮毂电机2包括定子21和转子22，且转子22围设在定子21外侧，具体地，轮毂电机2的具体结构及工作原理可以参见现有技术中的描述，此处不再赘述。

请继续参照图2，轮毂电机2的定子21可通过套设在车轴3上的轴承固定在车轴3上，轮毂电机2的转子22可通过焊接的方式固定在车轮4上。当给轮毂电机2的定子21通上三相交流电时，轮毂电机2的转子22在三相交流电的作用下转动，由于轮毂电机2的转子22与轨道车辆的车轮4连接在一起，这样，轨道车辆的车轮4将在轮毂电机2的转子22的带动作用下转动，进而带动整个轮对转动。需要说明的是，本实施例中，轮毂电机2可以安装在车轮4的内侧。

本实施例提供的轨道车辆，采用轮毂电机来代替原有的驱动装置，可避免采用联轴节、齿轮箱等结构，这样，可减少轨道车辆的结构组成，降低轨道车辆的重量，实现轨道车辆的轻量化，进而提高轨道车辆的载客能力。

本实施例提供的轨道车辆，通过设置牵引逆变器和轮毂电机，上述牵引逆变器的输入端与供电电源连接，上述牵引逆变器的输出端与上述轮毂电机连接，上述轮毂电机的定子套设在上述轨道车辆的车轴上，上述轮毂电机的转子固定在上述轨道车辆的车轮上，上述牵引逆变器，用于将上述供电电源输出的电流逆变为驱动电流，并将上述驱动电流输出给上述轮毂电机，上述轮毂电机，用于根据上述驱动电流驱动所述轨道车辆运行。这样，采用轮毂电机来代替原有的驱动装置，可减少轨道车辆的结构组成，实现轨道车辆的轻量化，提高轨道车辆的载客能力。

进一步地，上述供电电源0为架空接触网受电弓。

可选地，当供电电源0为架空接触网受电弓时，牵引逆变器1包括整流电路和逆变电路，其中，整流电路，用于将上述架空接触网受电弓输出的交流电转变为直流电，并将上述直流电经过滤波处理后输出给上述逆变电路；

上述逆变电路，用于将上述直流电逆变为驱动电流，并将上述驱动电流输出给上述轮毂电机2。

需要说明的是，整流电路和逆变电路的具体电路结构可以根据实际需要设定，且整流电路和逆变电路的具体电路结构可以参见现有技术中的描述，此处不在赘述。

图3为本实用新型实施例二提供的轨道车辆的结构示意图。在上述实施例的基础上，当供电电源为车站的充电桩时，本实施例提供的轨道车辆还包括：超级电容5，超级电容5与牵引逆变器1的输入端11连接，且超级电容5在轨道车辆进站时与充电桩6连接；

超级电容5，用于在上述轨道车辆工作在牵引状态时，通过牵引逆变器1向轮毂电机2供电，并在上述轨道车辆工作在制动状态时，将轮毂电机2反馈的电能存储下来；

充电桩6，用于在与超级电容5连接时给超级电容5充电。

具体地，充电桩6为设置在车站内部的供电设备，其能够在轨道车辆进站的时候，给轨道车辆上的超级电容6供电，以在轨道车辆出站后，通过超级电容6的放电作用给轮毂电机2供电。

具体地，超级电容5包括多个超级电容，且上述多个超级电容可以并联或串联。此外，超级电容5可以设置在轨道车辆的车厢的顶部或车辆底部。

此外，本实施例中，牵引逆变器1包括逆变电路，上述逆变电路用于将超级电容5输出的电流逆变为驱动电流，并将上述驱动电流输出给轮毂电机2。

图4为本实用新型实施例二提供的轨道车辆工作在牵引状态时能量流动的示意图；图5为本实用新型实施例二提供的轨道车辆工作在制动状态时能量流动的示意图。请结合图3至图5，下面简单介绍一下超级电容给轮毂电机的供电过程及供电原理。具体地，请参照图4，当轨道车辆工作在牵引状态时，此时，超级电容5工作在放电状态，超级电容5通过牵引逆变器1给轮毂电机2供电，以使轮毂电机2工作在电动机状态，进而使轮毂电机2带动轮对转动，实现轨道车辆的牵引，这时，能量由超级电容5流动到轮毂电机2；进一步地，当轨道车辆工作在制动状态时，此时，轮毂电机2工作在发电机状态，轮毂电机2向超级电容5反馈电能，超级电容5工作在充电状态，这时，能量由轮毂电机2流动到超级电容5。

本实施例提供的轨道车辆，通过将供电电源设置为车站内的充电桩，并设置超级电容，这样，当轨道车辆工作在牵引状态时，可通过超级电容的放电作用给轮毂电机供电，而当轨道车辆工作在制动状态时，超级电容又能够将轮毂电机反馈的能量全部存储下来，这样，不仅可以避免在轨道车辆的运行线路上设置架空网或第三轨，还能够实现能量的再利用，实现能源节约。

本实施例提供的轨道车辆，通过将供电电源设置为车站内的充电桩，并在轨道车辆上设置超级电容，上述超级电容与上述牵引逆变器的输入端连接，且上述超级电容在上述轨道车辆进站时与上述充电桩连接，上述超级电容，用于在上述轨道车辆工作在牵引状态时，通过上述牵引逆变器向上述轮毂电机供电，并在上述轨道车辆工作在制动状态时，将上述轮毂电机反馈的电能存储下来，上述充电桩，用于在与上述超级电容连接时给上述超级电容充电。这样，通过超级电容给轨道车辆供电，不仅能够避免在轨道车辆的运行线路上设置架空网或第三轨，节约资源，还能够在轨道车辆工作在制动状态时，将轮毂电机反馈的能量用于为超级电容充电，最大限度实现能量的再利用，实现能源节约化。

图6为本实用新型实施例三提供的轨道车辆的示意图，在上述实施例的基础上，本实施例提供的轨道车辆，还包括升压电路7，升压电路7设置在超级电容5和牵引逆变器1之间。

具体地，升压电路7的具体电路结构可以根据实际需要设定，且升压电路的具体结构可以参见现有技术中的描述，此处不再赘述。

本实施例中，通过设置升压电路，可是超级电容输出的电流的电压值升高，使超级电容输出的电流满足实际应用的需要。

进一步地，超级电容5还与上述轨道车辆的辅助母线相连，超级电容5，还用于给上述轨道车辆的辅助设备供电。

本实施例提供的轨道车辆，通过将超级电容与轨道车辆的辅助母线相连，这样，还可以通过超级电容给轨道车辆的辅助设备供电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。