阅读说明：本技术 一种用于铁路货车制动动能回收的发电装置 (Power generation device for recovering braking kinetic energy of railway wagon ) 是由 吴畅 罗汉江 廖军 张显锋 李冬 王云贵 祝笈 张锐 冯成礼 张光才 杨军 于 2020-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于铁路货车制动动能回收的发电装置。装置设置于货车车辆转向架上,转向架包括：车轮、车轴轴身、制动梁、制动杠杆、制动拉杆,车轴轴身固定设置有随轴转动的永磁体,制动梁与永磁体对应位固定设置随制动梁移动的、用于发电的感应线圈；感应线圈设置于车轴上的永磁体所在水平面的上方或下方,实现感应线圈与永磁体的无接触接近。本发明装置能够在制动时,将现有铁路货车耗散的动能部分转化为电能进行储存并加以利用,制动过程使转化为热能耗散的能量降低,车轮和闸瓦之间所需的压力和摩擦力减小,消耗的动能可以减少车轮和闸瓦之间的磨耗,延长使用寿命；合理的空间布局使结构更合理安全。(The invention discloses a power generation device for recovering brake kinetic energy of a railway wagon. The device sets up on freight train bogie, and the bogie includes: the braking device comprises wheels, an axle body of the axle, a braking beam, a braking lever and a braking pull rod, wherein the axle body of the axle is fixedly provided with a permanent magnet rotating along with the axle, and the braking beam and the permanent magnet are correspondingly fixedly provided with an induction coil moving along with the braking beam and used for generating electricity; the induction coil is arranged above or below the horizontal plane of the permanent magnet on the axle, and non-contact approaching of the induction coil and the permanent magnet is realized. The device can convert part of kinetic energy dissipated by the conventional railway wagon into electric energy for storage and utilization during braking, the energy dissipated by converting into heat energy is reduced in the braking process, the pressure and the friction force required between the wheel and the brake shoe are reduced, the consumed kinetic energy can reduce the abrasion between the wheel and the brake shoe, and the service life is prolonged; reasonable space layout makes the structure more reasonable and safe.)

一种用于铁路货车制动动能回收的发电装置

技术领域

本发明涉及一种铁路货车制动时动能回收发电装置，具体涉及一种将车辆的动能在制动时转化为电能的技术。

背景技术

现有铁路货车最常见的制动形式为踏面制动。在制动时，制动梁上的闸瓦在制动力的作用下压紧车轮，产生摩擦阻力，使车辆停止运行。这一过程相当于将车辆在运行时所具有的动能转化为热能耗散于空气中。虽然踏面制动结构简单，运用广泛，但是在制动时，却只能任由车辆自身的动能白白耗散，不能有效加以利用。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种用于铁路货车制动动能回收的发电装置。本发明装置能够在车辆制动时，利用制动梁靠近轮对的动作，使感应线圈靠近永磁体，使磁力线切割感应线圈产生电流。

本发明通过以下技术方案实现：

用于铁路货车制动动能回收的发电装置，发电装置安装设置于货车车辆转向架上，转向架包括：构成轮对组件的车轮、车轴轴身，构成制动装置的制动梁、制动杠杆、制动拉杆；其特征在于：所述车轴轴身固定设置有随轴转动的永磁体，所述制动梁与永磁体对应位固定设置随制动梁移动的、用于发电的感应线圈。

所述转向架上设置有储能装置，储能装置通过电缆与感应线圈电联接。

所述感应线圈设置于车轴上的永磁体所在水平面的上方或下方，实现感应线圈与永磁体的无接触接近。

本发明有益效果是：

1、能够在制动时，将现有铁路货车耗散的动能部分转化为电能进行储存并加以利用。有利于利用所储存的电能，开发铁路货车的其他随车耗能应用。

2、制动过程需要转化为热能耗散的能量将降低，车轮和闸瓦之间所需的压力(或摩擦力)将减小，因此车辆制动系统所需消耗的压缩空气也将减少，减少能耗。

3、制动过程消耗的动能可以减少车轮和闸瓦之间的磨耗，延长车轮和闸瓦的使用寿命。

4、本发明系统结构简单，容易制作，成本较低。

5、本发明通过合理的空间布局，使感应线圈与永磁体在运用过程中不会接触。

附图说明

图1是常见的铁路货车踏面制动型式示意图；

图2是本发明结构示意图；

图中标识：

1-车轮，1.1-车轮踏面；2-车轴轴身；3-制动梁，3.1-闸瓦；4-永磁体；5-感应线圈；6-储能装置；7-制动杠杆；8-制动拉杆；9-固定支点；10-电缆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

用于铁路货车制动动能回收的发电装置，发电装置安装设置于货车车辆转向架上，转向架包括：构成轮对组件的车轮1、车轴轴身2，构成制动装置的制动梁3、制动杠杆7、制动拉杆8；车轴轴身2固定设置有随轴转动的永磁体4，所述制动梁3与永磁体4对应位固定设置随制动梁3移动的、用于发电的感应线圈5。

转向架上设置有储能装置6，储能装置6通过电缆10与感应线圈5电联接。

感应线圈5设置于车轴上的永磁体4所在水平面的上方或下方，实现感应线圈5与永磁体4的无接触接近。当感应线圈5随制动梁3靠向车轴时，并不会与车轴上的永磁体4接触。

如图所示，本发明在车轴轴身2处安装永磁体4，在制动梁3上安装感应线圈5，在车体或转向架合适部位安装储能装置6，感应线圈5和储能装置6采用电缆连接。永磁体4在车轴上的组装可以采用过盈配合通过冷压安装，也可采用两个半圆通过紧固连接包裹车轴轴身2。感应线圈5通过空间布局，设置于永磁体4上方或下方，避免其接触。储能装置6包括蓄电池和电源控制系统。

如图1所示，常见的铁路货车踏面制动主要由制动梁3、制动杠杆7、制动拉杆8以及固定支点9等部件组成，制动梁3两端安装闸瓦3.1。车辆制动时，制动梁3向两边滑动，直到闸瓦3.1贴靠并压紧车轮踏面1.1，缓解时，制动梁3向中间滑动，闸瓦3.1脱离车轮踏面1.1。

如图2所示，永磁体4安装于车轴轴身2，感应线圈5安装于制动梁3上，永磁体4和感应线圈5可根据需要调整安装数量。永磁体4在车轴上的组装可以采用过盈配合通过冷压安装，也可采用两个半圆通过紧固连接包裹车轴轴身2。储能装置6固定设置于车辆转向架的枕梁等固定结构上，包括蓄电池和电源控制系统。

如图1、图2所示，制动时，感应线圈5随同制动梁3的移动靠近车轴轴身2上的永磁体4，产生电流，并通过电缆10向储能装置6充电。缓解时，感应线圈5随同制动梁3的移动远离车轴轴身2上的永磁体4，不产生电流。停车时，虽然感应线圈5靠近永磁体4，但二者之间没有发生磁力线切割动作，也不产生电流。