[实用新型]适用于铁路货车车辆的风电转换装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及铁路货车车辆的发电装置，具体地说是涉及一种适用于铁路货车车辆的风电转换装置。

【背景技术】

风力发电作为一种发电方式已经逐步推广，并已投入使用，其工作原理是风能经过风机风轮转化为发电机轴的旋转机械能，再带动发电机的转子旋转，实现切割磁力线而发电。风力发电机一般安装在距离地面十至二十多米的位置，甚至更高，且多是水平轴发电机。传统的风力发电机为了有效的利用风能，主要是通过增大扫风面积，即风轮叶片尺寸较大；风机固定安装在地面，相对地面不动，由风来吹动叶片转动。目前已经商用的风力发电装置大多是是建在风能密度比较高的地方，比如我国的甘肃，沿海城市等。

中国现有铁路货车车体间的连接只采用挂钩和主风管连接，挂钩实现了货车的牵引，主风管实现了机车对货车整体的制动和缓解的控制。而随着重载铁路的发展，必须使用电子设备来进行货车的状态控制和系列参数的检测，而电子设备工作的首要前提是有电源供给。如何让中国的铁路货车带有电源就成了首要解决的问题。

目前中国铁路货运列车时速在80Km/h以下，因为完全有必要将货车行进过程中的风能转换为电能，从而实现货车电子设备供电的问题。

传统的风力发电机的组成方式和实际装置如果运用到现有铁路货车中存在以下缺点：

缺点1：现有风力发电装置体积过大。

现有风力发电装置的为了获得相应的风能，均将风轮叶片最大化作为其设计的首要目标。

同时目前风力发电装置风轮截面多以与风向垂直为最佳。从而导致了安装高度较高，难以固定在有限的铁路货车底部。

缺点2：现有风力发电装置不能随列车运行方向自动换向。

现有的风力发电机总是迎着风向转动的，难于实现随列车运行方向自动换向，不利于有效利用风能。

缺点3：现有风力发电装置不可有污物、垃圾附着，无法自动清理。

目前的的风力发电机普遍安装在离地面几十米的高度，大型的污物和垃圾不会吸附在叶片和发电机上，只有灰尘和小颗粒污物吸附，不会明显影响风力发电机的使用，不需要考虑自动清理。在铁路货车底部，坏境恶劣，大型颗粒杂物和垃圾较多，会大大降低风力发电的性能和寿命。

缺点4：现有风力发电装置对振动敏感。

现有的风力发电机结构较大，长时间高频率的振动将会严重影响风力发电机的正常工作和使用寿命，是影响风力发电发展的一个因素之一。铁路货车在行驶中，车轮和轨道会有持续振动产生。

缺点5：现有风力发电装置风向标较大。

现有的风力发电机多安装有尾翼(或称为风向标)，是为实现叶片迎风，提高风能利用率，但因为现有的风力发电机结构偏大，尾翼也会做的比较大。列车底部空间有限，无法安装传统的尾翼。

综上，目前我国运货列车车辆均没有电源，而车辆上增加可靠的电源是货车整体实现运行状态的自动检测、控制的前提。因此，火车车辆电源的研制一直受到广泛的关注。但是，到目前为止，国内还没有相关产品的报道。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以安装在列车底部的适用于铁路货车车辆的风电转换装置。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种适用于铁路货车车辆的风电转换装置，包括基体、风轮、以及发电机；

所述基体的相对两侧面分别开设有第一风道和第二风道，第一风道和第二风道均采用曲线喇叭口设计，所述基体中部开设有与基体竖直中心轴同轴心的回转腔，所述风轮的轴可回转的固定在回转腔内，风轮的轴连接发电机的轴；

所述风轮的轴上固定一圆盘，圆盘跟风轮的轴同轴心，所述风轮的叶片均匀分布在所述圆盘的圆周上，所述风轮单个叶片呈c字形，第一风道及第二风道的内侧口均朝向c字形叶片的内圆弧。

还包括监测系统以及电源，所述监测系统包括控制系统及电动机，所述控制系统包括中央处理单元、检测单元、第一执行单元以及第二执行单元，所述检测单元与中央处理单元连接，发电机、第一执行单元以及第二执行单元均连接到检测单元，电源连接到第一执行单元以及第二执行单元，第二执行单元又连接到电动机，电动机连到风轮，风轮又连到发电机，所述电源采用蓄电池；

所述风轮的轴与发电机之间有一个空套齿轮，平时风轮的轴与发电机的轴联动，当需要清洁风道时，空套齿轮滑动，发电机空套，发电机的轴和风轮的轴相对无运动，所述风轮的轴与电动机之间也有一个空套齿轮，平时电动机空套，电动机的轴和风轮的轴相对无运动，当需要清洁风道时，空套齿轮滑动，风轮的轴和电动机的轴联动，电动机带动风轮反向转动。

所述基体位于第一风道及第二风道的外侧固定有防护栏。