一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆的制作方法

文档序号:26849341发布日期:2021-10-09 01:25阅读:194来源:国知局
一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆的制作方法

1.本发明涉及发电装置领域,具体涉及一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆。


背景技术:

2.随着车辆载重及速度的提高,铁路运输安全日益严峻,诸如轴温传感器、电子防滑器、加速度传感器、测重仪等越来越多的电气装备被广泛应用于铁路货车车辆,实现车辆的动态在线监测,但由于我国通用铁路货车采用三大件转向架,受限于转向架的空间,常规的径向磁路发电机结构难以实现。
3.现有技术中实现应用的铁路货车发电方案有蓄电池、轴端皮带轮传动发电、太阳能发电等多种发电方式。蓄电池方式由于不能实现自发电,需要进行电池的更换,使用不便;轴端皮带轮传动发电方式,其传动效率低;而太阳能发电受天气影响,以上的发电方式都存在不足。相比以上发电方式,本发明的轴端发电装置具有结构简单、适应性好、不改变现有转向架结构等特点,成本低,具备推广应用价值。
4.所谓轴端发电即一种轮轴端部安装的发电机,在不改变现有转向架总体结构的前提下,通过改变承载鞍或轴承端盖结构,将发电机内转子安装于轴端,定子安装于承载鞍或轴箱。当转向架承载着车辆沿轨道运行时,车轮转动带动发电机内转子旋转实现发电。现有技术中的轴端发电装置需要更改承载鞍结构及轴承端部结构,同时存在发电不稳定,发电可靠性低的问题,在拆卸转向架轮对时需拆卸发电机,整体不便安装拆卸、以及无法保证行车安全的技术问题。


技术实现要素:

5.为解决上述技术问题,实现本发明目的,本发明提供了一种轴端发电装置,用于设置在轮对组成的轮轴端部,包括发电机和联轴器,所述发电机具有内转子;所述联轴器设置在所述轮对组成的端部,并连接所述轮对组成和所述发电机的内转子,以传递所述轮对组成的扭矩;所述联轴器与所述发电机的内转子通过卡阶结构活动连接,所述卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽,所述卡槽套装于所述卡阶轴上,且所述卡槽与所述卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。
6.进一步地,所述轴端发电装置还包括电机支座;所述电机支座设置在所述发电机和所述轮轴之间,所述发电机通过所述电机支座设置于轮轴端部。
7.进一步地,所述电机支座包括延伸部和用于安装所述发电机的电机安装部,所述延伸部一端用于将所述电机支座设置在所述轮对组成的轮轴端部、另一端与所述电机安装部固定连接;所述电机安装部为环状平面结构,所述电机安装部的环状平面上设置有用于安装所述发电机的安装孔,所述发电机的内转子具有转子轴,所述转子轴穿过所述安装孔与所述联轴器连接。
8.进一步地,所述延伸部的内表面和/或外表面设置有加强筋;所述延伸部与所述电机安装部的连接过渡区上设置有加强筋。
9.进一步地,所述轴端发电装置还包括隔热缓冲垫,所述电机支座与所述隔热缓冲垫通过螺纹紧固件设置在轮轴端部。
10.进一步地,所述联轴器包括基座;所述基座上开设有沉孔槽,所述沉孔槽构成所述卡槽,所述发电机的内转子具有转子轴,所述转子轴的端部设置有卡阶,以使所述转子轴构成所述卡阶轴,所述基座与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。
11.进一步地,所述联轴器包括基座和连接体;所述基座上开设有与所述连接体相对应的带卡口的开孔,所述基座连接所述连接体并传递轮对组成的扭矩;所述连接体包括尾部和开口为槽型的夹持部,所述连接体通过所述尾部可拆卸地安装在所述基座的开孔内;所述夹持部构成所述卡槽,所述发电机的内转子具有转子轴,所述转子轴的端部设置有卡阶,以使所述转子轴构成所述卡阶轴,所述夹持部与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。
12.进一步地,所述联轴器包括基座和连接体;所述基座包括连接板和具有卡口的安装座,所述安装座突出于所述连接板的表面;所述连接体包括尾部和开口为槽型的夹持部,所述连接体通过所述尾部可拆卸地安装在所述安装座的卡口中,且与所述连接板可拆卸地轴向固定连接;所述连接体的夹持部构成所述卡槽,所述发电机的内转子具有转子轴,所述转子轴的端部设置有卡阶,以使所述转子轴构成所述卡阶轴,所述夹持部与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。
13.进一步地,所述连接体还包括弹性挡圈,所述连接体的尾部为带卡环结构的圆柱尾部,所述弹性挡圈与所述圆柱尾部上的卡环结构相配合,所述连接体的圆柱尾部嵌入所述基座,并通过所述弹性挡圈实现与所述基座的轴向定位。
14.进一步地,所述发电机包括电机和增速机构,所述增速机构与所述电机集成为一体,所述增速机构的输入轴与所述联轴器通过所述卡阶结构活动连接,且在轴向、径向均间隙配合,以将轮对组成的扭矩传递至所述发电机的内转子。
15.进一步地,所述轴端发电装置还包括轴套和弹性销,所述轴套为卡阶结构,且套装于所述输入轴上,所述输入轴上开设有用于供所述弹性销穿过的径向孔,所述轴套通过所述弹性销固定在所述增速机构的输入轴上。
16.进一步地,所述轴端发电装置还包括套于所述发电机上的防护罩。
17.基于同样的发明构思,本发明还提供了一种转向架,包括上述的轴端发电装置;所述转向架还包括承载鞍、轴承和轴承端盖,所述承载鞍与转向架的侧架连接,所述承载鞍通过所述轴承安装于所述轮轴的端部,并且位于车轮的外侧,所述轴端发电装置安装于所述承载鞍上;所述轴承端盖罩扣于所述轴承上,并且与所述轮轴连接;所述联轴器安装在所述轴承端盖上。
18.进一步地,所述轴端发电装置还包括防松垫片,所述防松垫片设置在所述轴承端盖和所述联轴器之间,且设置在所述联轴器的端部。
19.基于同样的发明构思,本发明还提供了一种铁路车辆,包括上述的转向架。
20.由上述技术方案可知,本发明提供的轴端发电装置,设置在轮对组成的轮轴端部,包括发电机和联轴器,发电机具有内转子,通过将内转子内置、定转子形成轴向磁路的盘式结构,能有效减小电机轴向及径向尺寸,联轴器设置在轮对组成或轮轴的端部,并连接轮对组成和发电机的内转子,用于传递轮对组成的扭矩,联轴器与发电机的内转子通过卡阶结
构活动连接,卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽,卡槽套装于卡阶轴上,且卡槽与卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。本发明提供的轴端发电装置,由于发电机与轴端采用开放式的间隙配合,在车辆行驶过程中,轨道不平顺引起的振动、车辆通过曲线以及车辆制动时引起轮对组成相对发电机产生轴向及径向位移,这种位移若通过刚性连接结构直接传导至发电机,会对发电机的工作性能产生不利影响,本技术通过设置联轴器连接车轮与发电机,并且联轴器与发电机之间采用轴向以及径向间隙配合,间隙配合所产生的配合间隙可消除这种不利的位移,从而有效保护发电机,保证发电机的性能及可靠性。同时,与现有技术中电机内转子与车轮直接连接的方案相比,通过联轴器将车轮的扭矩传递给发电机内转子,发电机跟轮轴存在缓冲,可提高发电机的可靠性及使用寿命。
21.本发明提供的转向架,包括承载鞍、轴承和轴承端盖以及上述的轴端发电装置,承载鞍与转向架的侧架连接,承载鞍通过轴承安装于轮轴的端部,并且位于车轮的外侧;轴端发电装置安装于承载鞍上,以设置在轮轴的端部;轴承端盖罩扣于轴承上,并且与轮轴连接,传递轮对组成的扭矩并实现密封效果;联轴器安装在轴承端盖上,将轮对组成的扭矩传递给发电机的内转子。将本发明提供的轴端发电装置应用于现有转向架上时,可完全适应我国铁路货车通用主型三大件式转向架及构件式转向架,不改变转向架的结构。发电机与联轴器采用间隙配合,发电机不受转向架轮轴轴向及径向位移的影响,发电机的重量由承载鞍传递给转向架,发电机的内转子不承载发电机的重量,提高发电机可靠性,同时由于发电机通过承载鞍安装在转向架上,以及轮轴与发电机内转子不直接连接,通过联轴器与发电机的内转子间隙配合,使得在拆卸转向架轮对时可直接退卸轮对无需拆卸发电机,较好保持转向架的维护特性。
22.将本发明提供的带有上述轴端发电装置的转向架应用于现有的铁路车辆时,上述轴端发电装置发电稳定可靠,可以解决铁路货车的供电问题,并且设备维护成本低。
附图说明
23.图1为实施例1提供的轴端发电装置的结构示意图;
24.图2为图1的轴端发电装置中电机支座的结构示意图一;
25.图3为图1的轴端发电装置中电机支座的结构示意图二;
26.图4为图1的轴端发电装置中联轴器的结构示意图;
27.图5为图1的轴端发电装置中发电机的结构示意图;
28.图6为图5的发电机的内部结构示意图;
29.图7为实施例2提供的转向架中承载鞍与电机支座的安装面的示意图;
30.图8为实施例2提供的转向架中轴承端盖示意图。
31.附图说明:1

承载鞍;2

隔热缓冲垫;3

电机支座;301

延伸部;302

电机安装部;303

径向加强筋;304

周向加强筋;305

凸起座;4

发电机;5

电机;501

转子轴;502

内转子;503

定子永磁体;504

电机端盖;506

电机外壳;507

电机轴承;6

增速机构;7

联轴器;701

连接板;702

安装座;703

连接体;704

固定铁丝;705

防松垫;8

轴套;9

弹性销;10

轴承端盖,11

端盖螺栓;12

防护罩;13

绝缘隔热垫。
具体实施方式
32.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术,下面结合附图,通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
33.为了解决现有技术所存在的车辆行驶过程中,因轨道不平顺、曲线通过及制动时产生的振动引起轮对组成相对发电机产生轴向及径向的位移,影响发电机的性能及可靠性的技术问题,本发明提供了一种轴端发电装置,基本发明构思如下:
34.一种轴端发电装置,用于设置在轮对组成的轮轴端部,包括发电机和联轴器,发电机具有内转子;联轴器用于传递轮对组成的扭矩;联轴器与发电机的内转子通过卡阶结构活动连接,卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽,卡槽套装于卡阶轴上,且卡槽与卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。
35.本技术通过设置联轴器连接车轮与发电机,并且联轴器与发电机之间采用轴向以及径向间隙配合,间隙配合所产生的配合间隙可消除这种不利的位移,从而有效保护发电机,保证发电机的性能及可靠性。同时,与现有技术中电机内转子与车轮直接连接的方案相比,通过联轴器将车轮的扭矩传递给发电机内转子,发电机跟轮轴存在缓冲,可提高发电机的可靠性及使用寿命。由此,本发明解决了现有技术存在的发电机的发电性能不稳定及可靠性不高的问题。
36.下面通过具体实施方式对本发明的技术方案进行详细介绍:
37.实施例1
38.本发明实施例提供了一种轴端发电装置,本实施例中,该轴端发电装置应用于转向架,设置在轮对组成的轮轴端部,利用转向架的轮对组成的轮轴的转动实现发电。该轴端发电装置包括发电机4和联轴器7,发电机4具有内转子502,通过将内转子502内置、定转子形成轴向磁路的盘式结构,能有效减小电机轴线及径向尺寸;联轴器7设置在轮对组成或轮轴的端部,并连接轮对组成和发电机4的内转子502,用于传递轮对组成的扭矩;联轴器7与发电机4的内转子502通过卡阶结构活动连接,卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽,卡阶轴套8装于卡槽,且卡槽与卡阶轴在轴向以及径向间隙配合,本发明提供的轴端发电装置,由于发电机4与轴端采用开放式的间隙配合,轴端的轴向及径向位移由配合间隙消除,能有效保护发电机4,保证发电机4的性能及可靠性。同时,与现有技术中电机内转子502与轮轴直接连接的方案相比,通过联轴器7将车轮的扭矩传递给发电机4内转子502,发电机4跟轮轴存在缓冲,可提高发电机4的可靠性及使用寿命。
39.为了将轴端发电装置固定在轮轴端面,本实施例提供的轴端发电装置还包括电机支座3,本实施例中,发电机4通过转向架组件中的承载鞍1设置于轮对组成的轮轴端部;电机支座3设置在发电机4和轮轴之间,发电机4通过电机支座3安装在承载鞍1上,并与联轴器7间隙配合。内转子502具有转子轴501,电机的悬挂质量由发电机4外壳承载,不需要靠发电机4的转子轴501承载重量,提高发电可靠性,如图1所示。
40.为了增大发电机4和轴端之间的距离,以便安装联轴器7并通过联轴器7连接轮轴和发电机4内转子502,本实施例中,电机支座3包括延伸部301和用于安装发电机4的电机安装部302,延伸部301一端用于将电机支座3设置在轮对组成的轮轴端部、另一端与电机安装部302固定连接;延伸部301一端设置有用于与承载鞍1连接的支座安装面、另一端与电机安装部302固定连接;电机支座3通过支座安装面可拆卸地设置在轮轴端面。支座安装面为平
面结构,且支座安装面和承载鞍1上对应开设有安装孔;电机安装部302为环状平面结构,电机安装部302的环状平面上设置有用于安装发电机4的安装孔,发电机4的内转子502具有转子轴501,转子轴501穿过安装孔与联轴器7连接,如图2和图3所示。
41.本发明提供的轴端发电装置,如图2和图3所示,电机支座3的延伸部301的内表面和/或外表面设置有加强筋;延伸部301与电机安装部302的连接过渡区上设置有加强筋。本实施例中,为了保证电机支座3的连接强度,在延伸部301的内表面和外表面分别设置有6个和4个沿径向延伸的加强筋;延伸部301与电机安装部302的连接过渡区上设置有沿周向延伸的加强筋,以增强延伸部301与电机安装部302的连接强度。电机安装部302的周向同心地开设有六个电机安装孔,由于径向加强筋303之间的空间较小,不方便打孔且需要螺栓螺母固定,安装难度大,为了方便打孔,本实施例,在延伸部301的径向加强筋303之间设置有凸起座305,以在凸起座305上开设螺纹沉孔,与原有结构相比,增加了螺纹孔的深度,便于螺母的固定。
42.为了减小发电机4工作时热量传递对转向架组件的影响,轴端发电装置还包括隔热缓冲垫2,电机支座与隔热缓冲垫通过螺纹紧固件设置在轮对组成或轮轴的端部。本实施例中,隔热缓冲垫2设置在电机支座3与承载鞍1之间,且电机支座3与隔热缓冲垫2通过螺纹紧固件固定在承载鞍1上,阻隔承载鞍1与电机支座3间的热传导,如图1所示。
43.本发明提供的轴端发电装置,联轴器7有多种方案实现与发电机4内转子502的转子轴501的间隙连接,本发明具体提供了三种联轴器7的可行机构方案,具体如下:
44.第一种可行方案:联轴器7包括基座,基座上开设有至少两个固定孔,以通过螺纹紧固件可拆卸地安装在轮轴的端部;基座上开设有沉孔槽,沉孔槽构成卡槽,发电机4的内转子502具有转子轴501,转子轴501的端部设置有卡阶,以使转子轴501构成卡阶轴,具体的,在基座的非中心位置开设了三个固定孔,构成三角固定孔,在基座的中心位置设置有沉孔槽,沉孔槽即为卡阶结构中的卡槽,发电机4的转子轴501的端部设置有卡阶,以使转子轴501构成卡阶轴,基座与转子轴501在轴向、径向均间隙配合,传递车轮的扭矩并自动消除运动过程中的轴向径向偏移。
45.由于第一种可行的联轴器7直接与发电机的转子轴501配合连接,容易对发电机4的转子轴501磨损,为了减少损耗,避免发电机4,减小更换成本,本发明提供第二种可行方案:联轴器7包括基座和连接体703,在基座的非中心位置开设了三个固定孔,构成三角固定孔,以通过螺纹紧固件可拆卸地安装在轮轴的端部;连接体703与发电机4的内转子502的转子轴501通过卡阶结构在轴向以及径向间隙配合并传递扭矩。具体的,本实施例中,基座上开设有与连接体703相对应的带卡口的开孔,基座用以连接连接体703并传递轮对组成的扭矩;连接体703包括尾部和开口为槽型的夹持部,连接体703通过尾部可拆卸地安装在基座的开孔内,夹持部构成卡槽,发电机4的转子轴501的端部设置有卡阶,以使转子轴501构成卡阶轴,夹持部与发电机4的转子轴501在轴向、径向均间隙配合,传递车轮的扭矩,同时自动补偿运动过程中的轴向径向偏移。
46.上述两种联轴器7,由于在基座上开设沉孔槽,又要保证与发电机4的转子轴501的连接深度,基座的厚度需要一定程度的加厚,此时在基座上开设固定孔以及联轴器7在轮轴端的固定安装具有一定的难度,同时发电机4的转子轴501直接与联轴器7相连,容易磨损,一段时间之后需要更换转子轴501,不太适用于实际运用。
47.为了优化联轴器7的基座结构,保证与发电机4的转子轴501的连接的同时,保证自身安装的稳定,本发明提供的第三种可行方案,联轴器7包括基座和由耐磨材料构成的连接体703;基座包括连接板701和具有卡口的安装座702,安装座702突出于连接板701的表面;连接板701上开设有至少两个固定孔,以通过螺纹紧固件可拆卸地安装在轮轴的端部;连接体703包括尾部和开口为槽型的夹持部,连接体703通过尾部可拆卸地安装在安装座702的卡口中,且通过连接板701与基座可拆卸地轴向固定安装,实现与基座的轴向定位;连接体703的夹持部构成卡槽,发电机4的内转子502具有转子轴501,转子轴501的端部设置有卡阶,以使转子轴501构成卡阶轴,夹持部与发电机4的转子轴501在轴向、径向均间隙配合,传递车轮的扭矩,同时自动补偿运动过程中的轴向径向偏移。本实施例的联轴器7具体采用上述第三种可行方案,如图4所示。
48.本实施例提供的联轴器7均通过基座安装在轮轴端部,通过螺纹紧固件和固定孔可拆卸地安装在轮轴的端部;为了保证紧固的稳定,本实施例中,在每个螺母的螺帽上均开设有径向的小孔,通过固定铁丝704或可穿过上述小孔并实现固定功能的固定件实现径向的锁紧,同时在轮轴与联轴器7之间还设置有防松垫片705,如图8所示。
49.本实施例对连接体703与基座的安装方式不做限定,比如可在连接体703的尾部开设外螺纹,在基座靠近轮轴的端面上开设一个沉孔,通过螺栓进行连接体703与基座的轴向定位。为了简化基座结构同时使安装操作简单,本实施例中,连接体703还包括弹性挡圈,连接体703的尾部为带卡环结构的圆柱尾部,弹性挡圈与圆柱尾部上的卡环结构相配合,连接体703与基座过盈配合,连接体703的圆柱尾部嵌入基座,并通过弹性挡圈实现与基座的轴向定位,如图4所示。
50.本实施例提供的轴端发电装置,如图5和图6所示,发电机4为盘式增速永磁发电机,包括电机5和增速机构6,增速机构6与电机5集成为一体,电机5包括转子轴501、内转子502、定子永磁体503、电机端盖504和电机外壳506及轴承,通过将内转子502内置、定子永磁体503固定于电机外壳506内,定转子形成轴向磁路的盘式结构,能有效减小电机5的轴线及径向尺寸;转子轴501两端通过轴承固定于电机端盖504及电机外壳506。发电机4通过增速机构6的输入轴与联轴器7连接,增速机构6的输入轴与联轴器7通过卡阶结构活动连接,且在轴向、径向均间隙配合,以将轮对组成的转矩传递给发电机的内转子502,在车辆低速运行时提高转速,解决车辆低速运行时发电不足的问题。
51.为了保证行车安全以及在发电机4发生卡滞时可以实现自保护,本实施例中,轴端发电装置还包括轴套8和弹性销9,如图5所示,增速机构6的输入轴端部为圆柱轴,轴套8为卡阶结构,且套装于输入轴上,输入轴上开设有用于供弹性销9穿过的径向孔,轴套8通过弹性销9固定在增速机构6的输入轴上。在转子轴501发生卡滞故障时,弹性销9受剪切力被剪断,轴套8跟转子轴501分离而自由旋转,释放来自车轮的扭矩,保护电机以及保障行车安全。
52.为了防尘,避免外部恶劣环境对发电机4内部组件的影响,本实施例提供的轴端发电装置还包括套于发电机4上的防护罩12。电机安装部302为环状平面结构的电机安装部302上开设有电机安装孔和防护罩12安装孔,本实施例中,电机安装孔和防护罩12安装孔同心布置,如图1所示。
53.同样地,为了减小发电机4工作时热量传递对电机支座3的影响,本实施例中,轴端
发电装置还包括绝缘隔热垫13,绝缘隔热垫13设置在电机支座3与增速机构6贴合面之间,阻隔发电机4与电机支座3间的热传导,如图1所示。
54.现有技术中的轴端发电装置,定子与内转子502分开固定,由于运行中轮轴相对承载鞍1和发电机4存在轴向传动及径向跳动,造成定内转子502之间间隙变化,影响发电机4的性能及可靠性;同时发电装置整体重量通过内转子502承载并直接连接到轮轴轴端,增大了轮轴重量会影响运行性能,且内转子502与轴端的直接连接方式,发电机4跟轮轴无缓冲,影响其可靠性及使用寿命。
55.本实施例提供的轴端发电装置,由于设置有电机支座3,发电机4的悬挂质量由承载鞍1和转向架承载,不需要靠发电机4的内转子502和转子轴501承载重量,提高发电可靠性。由于发电机4与轴端采用开放式的间隙配合,轴端的轴向及径向位移由配合间隙消除,能有效保护发电机4,保证发电机4的性能及可靠性。同时,与现有技术中电机内转子502与轴端直接连接的方案相比,通过联轴器7将车轮的扭矩传递给发电机4内转子502,发电机4跟轮轴存在缓冲,可提高发电机4的可靠性及使用寿命。同时通过弹性销9向盘式增速永磁发电机传递车轮的扭矩,将车轮的旋转运动传递到盘式增速永磁发电机,并通过弹性销9驱动增速机构6,经增速机构6提高转速后传递到转子轴501实现发电,在车辆低速运行时提高转速,解决车辆低速运行时发电不足的问题,且在发电机4内部发生卡滞时,可通过弹性销9的自剪短实现电机的自保护。
56.实施例2
57.基于同样的发明构思,本实施例提供一种转向架,该转向架可以是现有技术中的任意一种转向架,例如三大件式转向架、构架式转向架等。不同于现有技术的是,本实施例提供的转向架还设置有上述实施例1的轴端发电装置,由于本实施例并未对转向架的具体结构进行改进,故而该转向架的其他结构均可参照现有技术,此处不做展开说明。转向架上的轴端发电装置的具体结构参照实施例1,此处不再赘述。
58.如图7和图8所示,本实施例提供的转向架包括承载鞍1、轴承和轴承端盖10,承载鞍1与转向架的侧架连接,承载鞍1通过轴承安装于轮轴的端部,并且位于车轮的外侧,轴端发电装置安装于承载鞍1上;轴承端盖10罩扣于轴承上,并且与轮轴连接;联轴器7安装在轴承端盖10上。本实施例中,轴端发电装置通过设置在转向架上的承载鞍1设置于转向架外侧;轴承端盖10通过螺纹紧固件可拆卸地与轮轴连接,且位于轮轴的轴承和联轴器7之间,传递轮对组成的扭矩。轴承端盖10的非中心位置上设置有与联轴器7上的固定孔一一对应的螺纹孔,轴承端盖10的外缘与轮轴轴承的内圈抵触;联轴器7通过端盖螺栓11安装在轴承端盖10上。
59.为了保证工作过程中的安全、性能以及稳定性,本实施例中的轴端发电装置还包括防松垫片705,防松垫片705设置在轴承端盖10和联轴器7之间,且位于联轴器7的连接板的端部,通过端盖螺栓11压紧防松垫片705从而固定联轴器7的基体在轴承端盖10上,如图8所示。
60.本实施例提供的转向架由于具有上述实施例1的转向架轴驱发电装置,因而也具有上述实施例1的转向架轴驱发电装置的技术效果。此外,将本实施例1提供的轴端发电装置应用于现有转向架上时,可完全适应我国铁路货车通用主型三大件转向架及构建转向架,不改变三大件转向架的结构,仅需在承载鞍1端面增加发电机4的安装孔,整体设计简
单、可靠、成本低。发电机4与联轴器7采用间隙配合,发电机4不受运动过程中轮对组成和轮轴相对转向架的轴向及径向位移的影响,发电机4的重量由承载鞍1传递给转向架,发电机4的转子轴501不承载发电机4的重量,提高发电机4可靠性,同时在拆卸转向架轮对组成时可直接退卸无需拆卸发电机4,较好保持转向架的维护特性,能影响解决铁路货车的供电问题,维护成本又低,同时发电稳定可靠。
61.实施例3
62.基于同样的发明构思,本实施例提供了一种铁路车辆,该铁路车辆可以是现有任一种铁路车辆,例如敞车、棚车、平车等通用货车,或罐车、冷藏车、矿石车、水泥车、活鱼车、特种车、长大货物等专用货车。本实施例的铁路车辆配置有上述实施例2的转向架,具体的,本实施例的铁路车辆的所有转向架均采用上述实施例2的转向架,当然,在其他实施例中,还可将铁路车辆的某一个或者部分转向架设置为上述实施例2的转向架。具体使用形式本发明不做限制。本实施例未对该铁路车辆的其他结构做出改进,故而该铁路车辆的其他结构均可参照现有技术,此处不做展开说明。转向架的具体结构参照实施例2,此处不再赘述。将实施例2提供的带有实施例1中轴端发电装置的转向架应用于现有的铁路车辆时,上述轴端发电装置发电稳定可靠,可以解决铁路货车的供电问题,并且设备维护成本低。
63.通过上述实施例,本发明具有以下有益效果或者优点:
64.1)本发明提供的轴端发电装置,由于发电机与轴端采用开放式的间隙配合,轴端的轴向及径向位移由配合间隙消除,能有效保护发电机,保证发电机的性能及可靠性。与现有技术中电机内转子与轴端直接连接的方案相比,通过联轴器将车轮的扭矩传递给发电机的内转子,发电机跟轮轴存在缓冲,可提高发电机的可靠性及使用寿命。
65.2)本发明提供的轴端发电装置,通过弹性销和轴套向发电机传递车轮的扭矩,将车轮的旋转运动传递到盘式增速永磁发电机,并通过弹性销驱动增速机构,经增速机构提高转速后传递到转子轴实现发电,在车辆低速运行时提高转速,解决车辆低速运行时发电不足的问题,且在发电机内部发生卡滞时,可通过弹性销的自剪短实现电机的自保护。
66.3)本发明提供的轴端发电装置,应用于现有转向架和铁路车辆上时,可完全适应我国铁路货车通用主型三大件转向架及构建转向架,不改变三大件转向架的结构,仅需在承载鞍端面增加发电机的安装孔,整体设计简单、可靠、成本低,能影响解决铁路货车的供电问题,维护成本又低,同时发电稳定可靠。
67.4)本发明提供的转向架,由于轴端发电装置通过电机支座设置在承载鞍上,发电机的悬挂质量由承载鞍和转向架承载,不需要靠发电机的内转子和转子轴承载重量,提高发电可靠性。
68.尽管已描述了本技术的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
69.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
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