[发明专利]一种铁路车辆的轴端发电结构

说明书

本发明公开了一种铁路车辆的轴端发电结构，包括：承载鞍、防护环、发电机；所述承载鞍为圆柱面结构，且所述承载鞍的侧面包括环状的安装面，所述安装面用于安装所述发电机；所述防护环设置在所述承载鞍与车轴轴承的间隙处，且所述防护环的内圈与车轴轴承的外圈间隙配合；所述发电机包括定子和转子，所述定子固定于所述安装面上，所述转子固定于车轴轴端。本发明提供了一种能够应用于使用三大件式转向架的铁路车辆的轴端发电结构，具有高可靠性、高防护性、体积小、重量轻、免维护以及转向架改动小的优点。

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术领域，特别是指一种铁路车辆的轴端发电结构。

背景技术

随着铁路车辆运营速度的提升和载重的增大，越来越多的用电装置被广泛应用于铁路车辆系统中，但受限于铁路车辆的结构特点和工作环境，传统的供电方式难以实施。现有技术中常见的铁路车辆的发电方案有安装蓄电池装置、轴端皮带轮传动发电机发电装置、太阳能发电装置、风力发电装置、轴承发电装置等多种发电方式。由于技术水平限制，以上发电方式在可靠性、发电功率、使用寿命、恶劣的工作环境等多方面均存在较大的缺点。相比较以上发电方式，轴端发电方式具有高可靠性、高使用寿命、环境适应性强、对现有车辆结构改动小等优点。

所谓轴端发电即一种车轴端部安装的永磁发电机。一般为不改动现有轴承尺寸和安装方式的前提下，改变车轴轴端压板和轴箱盖结构，即发电机转子安装于车轴端部，发电机定子安装于轴箱端部。当车辆运行时车轴转动，带动发电机转子旋转，实现发电机发电，轴端永磁发电机整体被密封在轴箱端盖内，具有耐冲击振动、密封环境好、防尘、防水，定子、转子装置易于布置，方便安装和拆卸等优点。申请号为201610942396.0、201210561240.X、201510100002.2、201520130292.0、201620172561.4等发明专利均为转向架具有轴箱结构的轴端发电机。但是，由于现有铁路车辆的转向架大多数均为无轴箱结构的三大件式转向架，对于三大件式转向架以上专利的轴端发电方案均不适用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种能够应用于使用三大件式转向架的铁路车辆的轴端发电结构，具有高可靠性、高防护性、体积小、重量轻、免维护以及转向架改动小的优点。

基于上述目的，本发明提供了一种铁路车辆的轴端发电结构，包括：承载鞍、防护环、发电机；所述承载鞍为圆柱面结构，且所述承载鞍的侧面包括圆环形的安装面，所述安装面用于安装所述发电机；所述防护环设置在所述承载鞍与车轴轴承的间隙处，且所述防护环的内圈与车轴轴承的外圈间隙配合；所述发电机包括定子和转子，所述定子固定于所述安装面上，所述转子固定于车轴轴端。

在一些实施方式中，所述发电机还包括：定子机壳；所述定子机壳为圆筒形，所述定子固定设置在所述定子机壳内；所述定子机壳的口部与所述安装面固定连接。

在一些实施方式中，所述定子机壳上包括与所述承载鞍配合的平面结构；所述定子机壳的侧壁上设置有多个沿径向延伸的第一加强筋。

在一些实施方式中，所述定子机壳的口部设置有第一定子机壳安装止口；所述安装面上设置有与所述第一定子机壳安装止口配合的第二定子机壳安装止口。

在一些实施方式中，所述发电机为永磁同步发电机；所述转子为表贴式空心轴转子磁路结构，所述转子包括设置在其外表面的永磁体；所述定子包括定子铁心，所述定子铁心与所述定子机壳过盈配合。

在一些实施方式中，所述永磁体的轴向长度大于所述定子铁心的轴向长度。

在一些实施方式中，所述发电机在靠近所述定子机壳的口部位置还设置有机械迷宫和骨架油封。

在一些实施方式中，所述防护环为优弧面结构；所述防护环的内圈上设置有第一防护环安装止口；所述安装面上设置有与所述第一防护环安装止口配合的第二防护环安装止口。

在一些实施方式中，所述防护环上设置有多个沿径向延伸的第二加强筋。