阅读说明：本技术 一种转向架轴端柱式永磁发电装置 (Bogie axle end post formula permanent magnet power generation device ) 是由 苗秀娟 孙国营 昝壮 于 2020-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明的转向架轴端柱式永磁发电装置,包括定子组件、转子组件、机罩和承载鞍,承载鞍固装在转向架上,转子组件安装在转轴的轴端端盖的端面并随转轴同心转动,定子组件安装在机罩上,机罩安装在承载鞍上,定子组件与转子组件相互套合并形成径向间隙。本发明具有轴向尺寸小,体积小,生产成本低,可靠性高,维护简单,实用性强且不会改变车轴原有内部结构等优点,实现了由机械能转化为电能的目的；本发明安装有电磁线圈的机罩不以转轴为安装基础,根据对电能所需,可在一定空间内增大永磁铁及相应的电磁线圈的尺寸；本发明的发电装置内安设有散热结构,及时将发电过程中产生的热能散出,避免热量过高影响发电效果。(The invention discloses a bogie shaft end column type permanent magnet power generation device which comprises a stator assembly, a rotor assembly, a hood and a bearing saddle, wherein the bearing saddle is fixedly arranged on a bogie, the rotor assembly is arranged on the end surface of a shaft end cover of a rotating shaft and rotates concentrically with the rotating shaft, the stator assembly is arranged on the hood, the hood is arranged on the bearing saddle, and the stator assembly and the rotor assembly are mutually sleeved to form a radial gap. The invention has the advantages of small axial size, small volume, low production cost, high reliability, simple maintenance, strong practicability, no change of the original internal structure of the axle and the like, and realizes the purpose of converting mechanical energy into electric energy; the hood provided with the electromagnetic coil does not use the rotating shaft as an installation basis, and the sizes of the permanent magnet and the corresponding electromagnetic coil can be increased in a certain space according to the requirement on electric energy; the heat dissipation structure is arranged in the power generation device, so that heat energy generated in the power generation process is dissipated in time, and the power generation effect is prevented from being influenced by overhigh heat.)

一种转向架轴端柱式永磁发电装置

技术领域

本发明涉及铁路车辆发电技术领域，具体涉及转向架轴端柱式永磁发电装置。

背景技术

轨道列车的速度不断的突破，随之带来的能耗也不断增加，为了让保证列车的安稳运行，满足列车整体的供电需要，充分利用列车动能，提高运输效率，因此设计一种合理实用转向架轴端发电装置有重要的意义。

现有技术中，在转向架装发电装置需要在转向架单独布置，且采用皮带传动，因此转向架轴需要单独设计；由于电机在转向架上不能中心对称，因此其动力学参数匹配较困难。同时由于增加了电机的簧间质量，转向架的动力学性能会变差。而且，转向架上带有发电装置的转向架一般是客车转向架，其构架为整体结构，可以固定、安装；对于货车这种三大件式的转向架，由于构架会产生菱形变形，因此传统的转向架发电装置没法安装。

专利“一种铁路货车轴端盘式永磁发电装置(专利号：201210561240.X)”将发电装置安装在列车车轴上，解决了发电装置占用了转向架较大空间、轴单独设计、货车转向架无法安装等问题，但该装置将定子结构与转子结构包覆在轴箱端盖内部，并通过轴箱端盖与套设于车轴上的轴箱轴承座固定连接，轴箱端盖以车轴为安装基础，此结构使得轴箱轴承座、定子结构、转子结构与车轴直径需配套使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，现提供不占用转向架空间、轴不需单独设计、轴箱端盖不以车轴为安装基础且及时散热的转向架轴端柱式永磁发电装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：转向架轴端柱式永磁发电装置，包括定子组件、转子组件、机罩和承载鞍，所述承载鞍固装在转向架上，所述转子组件安装在转轴的轴端端盖的外端面并随转轴同心转动，所述定子组件安装在机罩上，所述机罩安装在承载鞍上，所述定子组件与转子组件相互套合并形成径向间隙。

优选地，所述定子组件包括电磁线圈、线圈后罩盖和线圈前罩盖，所述线圈后罩盖和线圈前罩盖将所述电磁线圈嵌装于所述机罩内。

优选地，所述机罩上开设有放置所述电磁线圈的通孔，所述通孔上扩开有放置所述线圈后罩盖的放置槽，所述线圈后罩盖和线圈前罩盖均与所述机罩可拆卸连接。

优选地，所述线圈后罩盖和线圈前罩盖均与所述机罩通过紧固螺栓连接。

优选地，所述转子组件包括永磁铁和永磁铁安装底座，所述永磁铁可拆卸连接在所述永磁铁安装底座上，所述永磁铁安装底座可拆卸连接在所述轴端端盖上，所述永磁铁与所述电磁线圈相互套合并形成径向间隙。

优选地，所述永磁铁安装底座上安装有散热风扇，所述机罩底部连接有进风罩，所述线圈前罩盖上开设有出风口。

优选地，所述承载鞍上设有定位销，所述机罩上设有与所述定位销相配合的销孔。

与现有技术相比，本发明具有轴向尺寸小，体积小，生产成本低，可靠性高，维护简单，实用性强且不会改变车轴原有内部结构等优点，实现了由机械能转化为电能的目的；本发明安装有电磁线圈的机罩不以转轴为安装基础，根据对电能的所需，可在一定空间内增大永磁铁及相应的电磁线圈的尺寸；本发明的发电装置内安设有散热结构，及时将发电过程中产生的热能散出，避免热量过高影响发电效果。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明的发电装置爆炸图；

图3为本发明的放置槽示意图；

图4为本发明的整流示意图。

图例说明：

1、定子组件；11、电磁线圈；12、线圈后罩盖；13、线圈前罩盖；131、出风口；2、转子组件；21、永磁铁；22、永磁铁安装底座；221、散热风扇；3、机罩；31、通孔；311、放置槽；32、进风罩；33、销孔；4、承载鞍；41、定位销；5、转向架；6、转轴；7、轴端端盖。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本实施例的转向架轴端柱式永磁发电装置，包括定子组件1、转子组件2、机罩3和承载鞍4，所述承载鞍4固装在转向架5上，所述转子组件2安装在转轴6的轴端端盖7的外端面并随转轴6同心转动，所述定子组件1安装在机罩3上，所述机罩3安装在承载鞍4上，所述定子组件1与转子组件2相互套合并形成径向间隙。本实施例中转子组件2安设于转轴6的端面，定子组件1安装在机罩3上，通过承载鞍4将定子组件1固定，且机罩3的底部至承载鞍4的顶部之间的高度小于转轴6最底部至转向架5顶部之间的高度，因此避免了占用转向架5上方的空间，减小了整个车体的设计高度，本实施例中只有转子组件2安装在转轴6的轴端端盖7的端面，机罩3不以转轴6为安装基础，由此，当需满足较大电能时，在不超出转轴6底部至转向架5顶部之间的空间内可以增大永磁铁21的同时增大电磁线圈11的尺寸。本实施例中转子组件2安装在转轴6的轴端端盖7的外部，方便转子组件的安装与拆卸。

如图2所示，所述定子组件1包括电磁线圈11、线圈后罩盖12和线圈前罩盖13，所述线圈后罩盖12和线圈前罩盖13将所述电磁线圈11嵌装于所述机罩3内。本实施例中机罩3作为电磁线圈11的承载装置，达到电磁线圈11与转子分开安装。

如图2和图3所示，所述机罩3上开设有放置所述电磁线圈11的通孔31，所述通孔31上扩开有放置所述线圈后罩盖12的放置槽311，所述线圈后罩盖12和线圈前罩盖13均与所述机罩3可拆卸连接。更好的将电磁线圈11固定。

其中，所述线圈后罩盖12和线圈前罩盖13均与所述机罩3通过紧固螺栓连接。方便定子的拆装。

如图2所示，所述转子组件2包括永磁铁21和永磁铁安装底座22，所述永磁铁21可拆卸连接在所述永磁铁安装底座22上，所述永磁铁安装底座22可拆卸连接在所述轴端端盖7上，所述永磁铁21与所述电磁线圈11相互套合并形成径向间隙。此结构方便永磁铁21的拆卸与安装，永磁铁21旋转时产生感应电动势，电磁线圈11接线端构成一个控制回路，便产生了电流量。

如图2所示，所述永磁铁安装底座22上安装有散热风扇221，所述机罩3底部连接有进风罩32，所述线圈前罩盖13上开设有出风口131。本实施例中进风罩32上开设有若干进风小孔，进风孔与出风口131使气流形成内部循环，便于发电装置内部散热，避免影响发电效果。

如图2和图3所示，所述承载鞍4上设有定位销41，所述机罩3上设有与所述定位销41相配合的销孔33。安装时，先将定位销41插入销孔33中方便定位，再将承载鞍4与机罩3之间的紧固螺栓拧紧。

具体工作时，车在运行时，转轴6旋转带动永磁铁21的同心旋转，线圈前罩盖13和线圈后罩盖12将电磁线圈11安装在机罩3上，永磁铁21套入电磁线圈11中，且永磁铁21与电磁线圈11保持有一定径向间隙，同时机罩3与承载鞍4通过螺栓连接，承载鞍4与转向架5螺栓连接，正常形式时，转轴6带动轴端端盖7和永磁铁21同心旋转，永磁铁21转动产生感应电动势，电磁线圈11接线端构成一个控制回路，便产生了电流量；当无法满足预期供电量时，可通过将电磁线圈11、永磁铁21采取并联的方式，来产生各异感应2倍的电压，实现更大的发电量以满足运行用电需求；整个电机感应出来的电是交流电，后期需要通过电路的整流变压，可变压降为24V，12V或5V三种电压形式。通过整流后的电压：1.当高于电池电压时，发电机可向给电池供电；2.当低于电池电压时，电机电流会通过电路和电池隔断，不影响电池的正常工作状态，电路图如图4所示。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。