【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轨道交通监测及压电发电
,具体涉及一种用于机车轮对监测系统供电的径向伸缩式压电发电机。
技术介绍
铁路列车及地铁等轨道交通运输系统承载着国民经济命脉,而轨道车辆轮对是确保轨道车辆安全运行的关键。以往,轨道车辆轮对等关键运转部件的健康状况是以定期维护、检修加以保障的;随着车辆运行速度的不断提高以及人们安全意识的提升,车辆运行期间轮对的实时在线监测技术研究受到了国内外学者的广泛关注,所需监测要素包括轴及轴承的温度、转速、动态刚度、磨损及振动等诸多方面。对于轮对监测系统而言,理想的方法是将各类传感监测系统安装在轮对上或靠近轮对安装,从而实现其运行状态的直接在线监测;但这种监测方案因无法为传感监测系统提供可靠、充足的电力供应而难于推广应用,原因在于:①轮系处于运动状态、且轮系与车厢间存在高频颠簸振动,采用电缆供电时可靠性低、且货运车厢本身也无配电系统;②如采用电池供电,因电池使用寿命有限而需经常更换,当电池电量不足而未及时更换时将无法实现有效的监测、甚至造成严重的安全隐患。限于传感监测系统的能源供应问题,目前实际中依然普遍采用非实时的、间接的测量方法,即将传感监测系统至于路基之上,不随车体移动或不随轮轴转动。为解决轮对实时监测系统的供电问题、实现真正意义上的在线监测,国内外学者提出了可与监测系统集成的微小型压电发电机,如中国专利201210318784.3及201210320165.8等。现有的各种压电发电装置的共同特点是通过轴向激励发电的、且工作中压电晶片承受交变的拉压应力,故不适于轴向空间受限的场合、拉应力过大时会破裂损毁。
技术实现思路
针 ...
【技术保护点】
一种用于机车轮对监测系统供电的径向伸缩式压电发电机,其特征在于:车架上安装有壳体,壳体内壁上安装有定磁铁;车架上经轴承安装有轮轴,轮轴端部安装有转子,转子上设有沉槽和导孔,沉槽将导孔分隔成两部分;动磁铁上安装有连接块、套有内弹簧和外弹簧,内弹簧和外弹簧分别位于连接块的内侧和外侧;动磁铁两端置于导孔内,动磁铁与定磁铁的对称中心位于同一轴截面上,动磁铁与定磁铁的同性磁极相对安装;压电振子的金属基板的中心固定在转子上、两端分别固定在不同的连接块上;压电振子装配前为平直结构、安装后变为弯曲结构,安装后压电晶片的曲率半径小于金属基板的曲率半径、压电晶片承受压应力;非工作时,压电晶片所承受的压应力为其许用值的一半;工作过程中,外弹簧被压死时,压电振子依然处于弯曲状态、压电晶片承受压应力;内弹簧被压死时,压电晶片所受压应力不超过其许用值。
【技术特征摘要】
1.一种用于机车轮对监测系统供电的径向伸缩式压电发电机,其特征在于:车架上安装有壳体,壳体内壁上安装有定磁铁;车架上经轴承安装有轮轴,轮轴端部安装有转子,转子上设有沉槽和导孔,沉槽将导孔分隔成两部分;动磁铁上安装有连接块、套有内弹簧和外弹簧,内弹簧和外弹簧分别位于连接块的内侧和外侧;动磁铁两端置于导孔内,动磁铁与定磁铁的对称中心位于同一轴截面上,动磁铁与定磁铁的同性...
【专利技术属性】
技术研发人员:阚君武,范春涛,曾平,杨灿,王淑云,
申请(专利权)人:浙江师范大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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