技術領域

本發明涉及鐵路車輛領域，更具體地涉及鐵路車輛用盤式發電機及包括該發電機的鐵路車輛模組。

背景技術

鐵路貨車過去沒有電源，這是因為在過去在鐵路貨車中電應用的很少。

然而，隨著鐵路貨車的發展，在鐵路貨車上應用了越來越多的傳感器、電子部件，電源解決方案變成重要的需求。

已提議的電源解決方案有如下幾種：例如，由機車頭汽油發電機、甚至風力發電機和太陽能電池來提供電力。然而，極其惡劣的工作環境及高可靠性要求導致所有這些方案都不能與“軸端發電機”概念相比。軸端發電機是依賴車輛的動能的一種發電機。

為了盡量減少對現有鐵路車輛的機械改動，一般地，軸端發電機的轉子安裝到車軸上，而定子固定到固件(例如軸箱框架)上。

如圖1和圖2所示，目前的發電機構造為筒狀。轉子200直接安裝到車軸100，定子300固定到未示出的軸箱框架。轉子200包括轉子主體和安裝于轉子主體的筒外表面的磁體201。定子300包括定子線圈(未示出)。

這種筒狀構造的發電機具有如下幾個缺點：

(1)轉子和定子需要高的同軸性，然而，在鐵路上，軸箱制造公差和安裝公差為發電機同軸組裝帶來了挑戰。另外，轉向架的磨損及破裂導致了軸和軸箱之間的同軸性變差。

(2)筒狀構造的發電機會產生非常強的磁力，這導致從車輛拆卸發電機非常困難。

發明內容

為解決鐵路車輛中的筒狀構造的發電機的組裝、拆卸方面的問題，本發明提議一種鐵路車輛用盤式發電機。

本發明可以采用、但不限于下述方案。

一種鐵路車輛用盤式發電機，其包括盤狀的第一轉子和盤狀的定子，所述第一轉子設置有磁體，所述定子設置有線圈，

其中，所述第一轉子用于與所述鐵路車輛的車軸連接固定，所述定子用于與所述鐵路車輛的固件連接固定。

優選地，所述盤式發電機還包括盤狀的第二轉子，所述第一轉子和所述第二轉子位于所述定子的軸向兩側。

優選地，所述第一轉子和所述第二轉子的圓周上相對位置處的磁極相反。

優選地，所述定子為具有孔的圓環狀，所述第二轉子經由所述定子的孔實現到所述車軸的軸端和/或所述第一轉子的連接固定。

優選地，所述盤式發電機還包括盤狀的磁軛，所述第一轉子和所述磁軛位于所述定子的軸向兩側。

優選地，所述磁軛與所述定子或所述固件連接固定。

優選地，所述第一轉子設置有永磁體，所述第一轉子和所述定子的盤面彼此相對。

優選地，所述固件為軸箱、軸箱框架或軸箱的端蓋。

優選地，所述鐵路車輛用盤式發電機還包括第一連接結構，用于將所述定子連接到所述固件。

優選地，所述鐵路車輛用盤式發電機還包括第二連接結構，用于將所述第一轉子連接到所述車軸。

優選地，所述第一轉子經由螺栓安裝到所述車軸的軸端，所述定子和所述磁軛一起經由螺栓安裝到所述固件。

本發明還提供一種鐵路車輛模組，所述鐵路車輛模組包括根據本發明的鐵路車輛用盤式發電機。

優選地，所述鐵路車輛模組還包括至少部分地由鑄鐵制成的軸箱。

應當理解，本發明中的“盤狀”是指如下形狀：主表面(盤面)的直徑遠大于軸向厚度。例如，主表面的直徑為軸向厚度的5倍以上，更優選地，主表面的直徑為軸向厚度的10倍以上。

在本發明的鐵路車輛用盤式發電機及包括該盤式發電機的鐵路車輛模組中，轉子和定子之間的同軸性需求很低，容易從轉向架拆卸盤式發電機，盤式發電機可以在低轉速下產生電力，定子和轉子之間的初始扭矩比筒狀構造的發電機的轉子和定子之間的初始扭矩低很多。本發明的鐵路車輛用盤式發電機更適于應用于鐵路車輛。

附圖說明

圖1示出根據現有技術的應用于鐵路車輛的筒狀構造的發電機的示意圖。

圖2示出圖1的筒狀構造的發電機的轉子的示意圖。

圖3示出根據本發明的第一實施方式的鐵路車輛用盤式發電機的示意圖。

圖4示出圖3的鐵路車輛用盤式發電機的第一轉子的示意圖。

圖5示出圖3的鐵路車輛用盤式發電機的安裝方式的示意圖。

圖6示出根據本發明的第二實施方式的鐵路車輛用盤式發電機的安裝方式的示意圖。

附圖標記說明

100車軸 200轉子 300定子 201磁體

1車軸 2第一轉子 21永磁體 3定子 31孔 4第二轉子 5螺栓