專利名稱：鐵路快捷貨運(yùn)車輛軸端電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是鐵路快捷貨運(yùn)車輛軸端電源裝置，涉及一種新型的電源結(jié)構(gòu)，可在車輛運(yùn)行時(shí)為快捷快運(yùn)車輛轉(zhuǎn)向架的電子防滑器和在線監(jiān)控系統(tǒng)提供電源。
背景技術(shù)：
隨著鐵路貨物運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，貨運(yùn)列車運(yùn)行速度不斷提高，對(duì)快捷貨運(yùn)車輛和轉(zhuǎn)向架運(yùn)行安全要求越來(lái)越高，一方面采用了安全性、可靠性更高的零部件如電子防滑器、盤(pán)型制動(dòng)系統(tǒng)等，同時(shí)要求在走行系統(tǒng)的安全監(jiān)測(cè)方面提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控解決方案，來(lái)提高列車脫軌等安全事故的預(yù)報(bào)能力。但是一般鐵路貨車由于需要不斷拆解編組，除機(jī)車外其它車廂和轉(zhuǎn)向架普遍缺少電源，因此與實(shí)際需求之間存在較大的差距。早期鐵路客車所用的軸端發(fā)電機(jī)，主要為客車提供輔助電源，普遍采用皮帶傳動(dòng)，發(fā)電機(jī)掛在構(gòu)架前后兩端，在車軸處加裝皮帶輪與發(fā)電機(jī)相連。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量體積大，輸出功率大，并且此種發(fā)電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)向架改動(dòng)較大，在貨車轉(zhuǎn)向架上加裝困難。國(guó)外的鐵路貨車車軸發(fā)電機(jī)中，F(xiàn)AG公司生產(chǎn)的鐵道車輛軸承帶集成發(fā)電裝置，在軸承內(nèi)圈布置磁鐵作為轉(zhuǎn)子在軸箱蓋中的線圈作為定子，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)該軸承旋轉(zhuǎn)的同時(shí)產(chǎn)生的電能輸出，為軸承診斷和故障信息檢測(cè)等功能提供電源，這種設(shè)備最高輸出功率為100 W，供電電壓6 14V。但該軸承裝置價(jià)格昂貴，且供電電能不足以保障快捷貨車轉(zhuǎn)向架所有需要電源設(shè)備的使用，尤其是在加裝電子防滑器的快捷貨車轉(zhuǎn)向架上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種鐵路貨車軸端電源裝置，目的在于為目前的快捷貨車轉(zhuǎn)向架電子防滑器和在線監(jiān)控系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明針對(duì)貨車轉(zhuǎn)向架軸箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用永磁同步發(fā)電技術(shù)，設(shè)計(jì)的軸端電源裝置由永磁轉(zhuǎn)子和定子線圈兩部分組成，轉(zhuǎn)子采用永磁體勵(lì)磁方式，永磁外轉(zhuǎn)子部分通過(guò)螺釘與車軸端部聯(lián)接；定子線圈與軸箱端蓋組合在一起，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)電源裝置產(chǎn)生電能，設(shè)計(jì)的電源裝置供電功率在5(T200W之間，滿足快捷貨車電子防滑器和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的用電需求。本發(fā)明技術(shù)方案如下
該電源裝置作為發(fā)電機(jī)主要包括定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和軸箱端蓋(7)三個(gè)部件，其中所述定子結(jié)構(gòu)采用有凸極的定子，由沖制的硅鋼片疊成定子鐵心(6)，定子鐵心(6)上繞有梯形線圈(13)，用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電流。定子鐵心6通過(guò)定子壓板(14)及其螺釘(15)將其固定在軸箱端蓋(7)內(nèi)部,安全可靠。所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用外轉(zhuǎn)子，永磁體勵(lì)磁，其結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)，它們的連接和位置關(guān)系為
轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)四者徑向由外到內(nèi)依次放置，轉(zhuǎn)子外筒(I)通過(guò)螺釘(5)實(shí)現(xiàn)與車軸(12)軸端之間的固定，車輛運(yùn)行時(shí)，車軸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)整個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子中筒(2)為隔磁材料層，布置于轉(zhuǎn)子外筒(I)和永磁體承載圈(3)之間，防止磁場(chǎng)外泄。永磁體承載圈(3)內(nèi)表面徑向均勻布置若干圓弧形永磁體磁極(8),相鄰磁極磁場(chǎng)方向相反。 上述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子中筒(2 )、永磁體承載圈(3 )及其永磁體磁極(8 )和轉(zhuǎn)子內(nèi)筒，它們之間的軸向位置由轉(zhuǎn)子壓板(4)進(jìn)行定位。定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)被軸箱端蓋(7)罩住，而箱端蓋(7)通過(guò)螺栓(9)固定到軸箱軸承座(10)上。本發(fā)明有益效果軸端電源裝置體積小、可靠性高，在原車軸軸端安裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，整體被密封在軸箱端蓋內(nèi)，密封性能好，耐振動(dòng)、防塵、防水。


圖1是本發(fā)明的軸端電源裝置結(jié)構(gòu)剖視圖。圖1-1是來(lái)自于圖1的局部放大圖。圖2是原貨車車軸軸端結(jié)構(gòu)剖視圖。標(biāo)記說(shuō)明轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子壓板(4)、轉(zhuǎn)子外筒螺釘(5)、定子鐵心(6)、軸箱端蓋(7)、永磁體磁極(8)、螺栓(9)、軸箱軸承座(10)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)、車軸(12)、線圈(13)、定子壓板(14)及其螺釘(15)、原軸箱端蓋(16)、軸端壓板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明涉及一種鐵路快捷貨運(yùn)車輛軸端電源裝置，該電源裝置作為發(fā)電機(jī)主要包括定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和軸箱端蓋(7 )三個(gè)部件，其中
圖1和圖1-1所述定子結(jié)構(gòu)采用有凸極的定子，由沖制的硅鋼片疊成定子鐵心(6)，定子鐵心6上繞有梯形線圈(13)，用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電流。定子鐵心6 (即硅鋼片組)通過(guò)定子壓板(14)及其螺釘(15)將其固定在軸箱端蓋(7)內(nèi)部，安全可靠。所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用外轉(zhuǎn)子，永磁體勵(lì)磁，其結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)，它們的連接和位置關(guān)系為
轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)四者徑向由外到內(nèi)依次放置，
轉(zhuǎn)子外筒(I)通過(guò)螺釘(5)實(shí)現(xiàn)與車軸(12)軸端之間的固定，車輛運(yùn)行時(shí)，車軸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)整個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子中筒(2)為隔磁材料層，布置于轉(zhuǎn)子外筒(I)和永磁體承載圈(3)之間，防止磁場(chǎng)外泄。永磁體承載圈(3)內(nèi)表面徑向均勻布置若干圓弧形永磁體磁極(8),相鄰磁極磁場(chǎng)方向相反。
上述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)及其永磁體磁極(8)和轉(zhuǎn)子內(nèi)筒
(11)，它們之間的軸向位置由轉(zhuǎn)子壓板(4)進(jìn)行定位。定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)被軸箱端蓋(7)罩住，而箱端蓋(7)通過(guò)螺栓(9)固定到軸箱軸承座(10)上。圖2所示，本發(fā)明安裝時(shí)不需改動(dòng)原貨車車軸上的現(xiàn)有軸承和密封結(jié)構(gòu)，只需將軸箱端蓋(16)和軸端壓板(17)拆下，將軸端電源裝置轉(zhuǎn)子部分安裝于原軸端壓板17處，將定子部分連同重新設(shè)計(jì)的軸箱端蓋7裝在原處，與軸箱體的聯(lián)接所需緊固件可完全沿用原零件。軸端電源裝置整體被密封在軸箱端蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)，耐振動(dòng)、防塵、防水性能好；電源裝置易于安裝，方便拆卸。
權(quán)利要求
1.一種鐵路快捷貨運(yùn)車輛軸端電源裝置，其特征在于，該電源裝置包括定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和軸箱端蓋(7)三個(gè)部件，其中 所述定子結(jié)構(gòu)采用有凸極的定子，由沖制的硅鋼片疊成定子鐵心(6)，定子鐵心(6)上繞有梯形線圈(13)，定子鐵心6通過(guò)定子壓板(14)及其螺釘(15)將其固定在軸箱端蓋(7)內(nèi)部； 所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用外轉(zhuǎn)子，永磁體勵(lì)磁，其結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)， 轉(zhuǎn)子外筒(I)、轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)、轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)四者徑向由外到內(nèi)依次放置， 轉(zhuǎn)子外筒(I)通過(guò)螺釘(5 )實(shí)現(xiàn)與車軸(12 )軸端之間的固定，車軸(12 )轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)子中筒(2)為隔磁材料層，布置于轉(zhuǎn)子外筒(I)和永磁體承載圈(3)之間， 永磁體承載圈(3)內(nèi)表面徑向均勻布置若干圓弧形永磁體磁極(8),相鄰磁極磁場(chǎng)方向相反， 上述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子中筒(2)、永磁體承載圈(3)及其永磁體磁極(8)和轉(zhuǎn)子內(nèi)筒(11)，它們之間的軸向位置由轉(zhuǎn)子壓板(4 )進(jìn)行定位； 定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)被軸箱端蓋(7)罩住，而箱端蓋(7)通過(guò)螺栓(9)固定到軸箱軸承座(10)上。
全文摘要
鐵路快捷貨運(yùn)車輛軸端電源裝置，本發(fā)明目的在于為具有軸箱的快捷貨車轉(zhuǎn)向架電子防滑器和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的供電電源。針對(duì)貨車轉(zhuǎn)向架軸箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種鐵路貨車軸端電源裝置，由永磁轉(zhuǎn)子和定子線圈兩部分組成，轉(zhuǎn)子采用永磁體勵(lì)磁方式，永磁外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)通過(guò)螺釘與車軸端部聯(lián)接；定子線圈與軸箱端蓋組合在一起，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)電源裝置產(chǎn)生電能，設(shè)計(jì)的電源裝置供電功率在50~200W之間，滿足快捷貨車電子防滑器和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的用電需求。軸端電源裝置整體被密封在軸箱端蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)，耐振動(dòng)、防塵、防水性能好；電源裝置易于安裝，方便拆卸。
文檔編號(hào)H02K1/14GK103051132SQ20121056126
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者陸正剛, 曹晟晨, 孫效杰 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)