无轴发电机和车轴传感通信系统技术方案

本发明专利技术提出了一种无轴发电机和车轴传感通信系统，其中，无轴发电机包括：定子，定子的一端端面上开设有容置槽，容置槽内安装有多个线圈；转子，能够与外接转轴可拆卸组装，转子能够延伸至容置槽内，并呈悬置状态，转子上设置有能够与线圈在轴向重合的多个环状分布的永磁体，其中，在外接转轴带动转子旋转时，多个线圈切割永磁体的磁感线，以产生电动势。通过本发明专利技术的技术方案，一方面，由于没有任何磨损件，因此不需要经常维护，另一方面，精度要求不高，能够满足多种较恶劣的安装环境的安装需求，再一方面，通过外接转轴带动转子旋转，使定子上的线圈切割磁感线，从而在线圈中产生电流，以实现对指定电力系统进行供电，不需要单独增加供电系统。

Shaftless generator and axle sensor communication system

The invention provides a shaftless generator and an axle sensing communication system, wherein, the shaftless generator includes: a stator, one end face of the stator is provided with a holding groove, and a plurality of coils are installed in the holding groove; the rotor can be disassembled and assembled with an external rotating shaft, the rotor can extend into the holding groove, and is in a suspended state, and the rotor is provided with a coil which can coincide with the axial direction A plurality of ring-shaped permanent magnets, wherein, when the external rotating shaft drives the rotor to rotate, a plurality of coils cut the magnetic induction line of the permanent magnet to generate the electromotive force. According to the technical scheme of the invention, on the one hand, there is no wearing part, so it does not need to be maintained frequently; on the other hand, the accuracy requirement is not high, and it can meet the installation requirements of a variety of harsh installation environments; on the other hand, the external rotating shaft drives the rotor to rotate, so that the coil on the stator cuts the magnetic induction wire, thus generating current in the coil, so as to realize the specified electricity The power system is used for power supply, and there is no need to add a separate power supply system.

【技术实现步骤摘要】
无轴发电机和车轴传感通信系统
本专利技术涉及发电机领域，具体而言，涉及一种无轴发电机和一种车轴传感通信系统。
技术介绍
相关技术中，由于货车在运营过程中经常需要进行编组，即货车车厢不像客车车厢那样固定在一列火车上，因此目前铁路上的货车车厢没有供电系统，导致了货车车厢普遍都没有安装任何电器装置，如传感器和通信部件等，无法像客车车厢一样通过设置供电系统以对完整的传感器系统进行供电，确保安全运行的同时，实现了客运列车的不断提速。由于火车车厢没有供电系统，导致铁路运营部门对货车车厢的管理，尤其对车轴的管理存在缺陷，比如，由于车轴的行驶公里数不能得到有效实时地统计，不能对车轴的全生命周期进行跟踪，维修周期的掌控不准确，造成问题车轴无法及时维修，而未到维修周期的车轴可能已被维修，造成了管理成本的浪费。另外，由于对火车车轴的温度和震动无法实现实时检测，也造成了铁路部门对货车车辆的实时运行管理缺乏有效的信息化和自动化手段，严重妨碍了货车列车运营效率，存在着安全隐患，阻碍了货车列车像客车列车那样的提速计划的实施。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本专利技术的一个目的在于提供一种无轴发电机。本专利技术的另一个目的在于提供一种车轴传感通信系统。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的实施例提出了一种无轴发电机，包括：定子，定子的一端端面上开设有容置槽，容置槽内安装有多个线圈；转子，能够与外接转轴可拆卸组装，转子能够延伸至容置槽内，并呈悬置状态，转子上设置有多个永磁体，多个永磁体沿转子的周向分布，以构造形成环状永磁体，环状永磁体能够与线圈在轴向重合，其中，在外接转轴带动转子旋转时，多个线圈切割永磁体的磁感线，以产生电动势。在该技术方案中，通过设置外接转轴，并将无轴发电机的转子安装到外接转轴上，以由外接转轴旋转带动转子旋转，通过将定子设置为容置槽的结构，以将与定子进行组装时，尽量延伸至容置槽内，以实现转子与定子相对设置，并且转子相对定子悬空设置，与现有技术中需要在转子上过盈配合固定转轴，或设置轴承等连接件的方式相比，一方面，由于没有任何磨损件，因此不需要经常维护，另一方面，将转子安装在外接转轴上，将定子安装在能实现与转子之间有间隙的对扣设置方式，安装方式简单，对安装精度的要求较低，从而能够满足多种较恶劣的安装环境的安装需求，再一方面，通过在转子上设置由多个永磁体构成的环形永磁体，在环形永磁体的周围能够形成磁感线场，通过外接转轴带动转子旋转，使定子上的线圈切割磁感线，从而在线圈中产生电流，以实现对指定电力系统进行供电，不需要单独增加供电系统。另外，本专利技术提供的上述实施例中的无轴发电机还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，转子包括底板以及设置在底板上的环形筋；环状永磁体的数量为1圈，环状永磁体固定贴合在环形筋的内侧壁上；多个线圈对应设置在环状永磁体的内侧，其中，环状永磁体上的N级与S级沿圆周方向交错排布。在该技术方案中，可以只设置一圈环形永磁体，环形永磁体由多个永磁体沿周向排布形成，并且永磁体的磁极按照N极-S极-N极-S极交错排布，以在相邻的N极与S极之间形成闭合的磁感线，一方面，通过将转子延伸至定子的容置槽内，以在转子旋转时使定子上的线圈尽可能实现对磁感线的切割，以提升发电效率，另一方面，通过将转子设置为包括底板以及设置在底板上的环形筋，与现有技术中的筒状结构的转子相比，固定在外接转轴上的方式更简单，转子重量较轻，并且稳定性高，不会影响外接转轴的正常旋转。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括底板以及设置在底板中间区域的凸起结构；环状永磁体的数量为1圈，环状永磁体固定贴合在凸起结构的外侧壁上；多个线圈对应设置在环状永磁体的外侧，其中，环状永磁体上的N级与S级沿圆周方向交错排布。在该技术方案中，可以只设置一个环形永磁体，环形永磁体由多个永磁体沿周向排布形成，并且永磁体的磁极按照N极-S极-N极-S极交错排布，以在相邻的N极与S极之间形成闭合的磁感线，一方面，通过将转子延伸至定子的容置槽内，以在转子旋转时使定子上的线圈尽可能实现对磁感线的切割，以提升发电效率，另一方面，通过将转子设置为包括底板以及设置在底板上的凸起结构，与现有技术中的筒状结构的转子相比，固定在外接转轴上的方式更简单，转子重量较轻，并且稳定性高，不会影响外接转轴的正常旋转在，再一方面，与上述环形永磁体设置在线圈的外周的方式相比，环形永磁体的体积更小，相对的制备成本更低。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括底板、设置在底板中间区域的凸起结构以及设置于凸起结构外侧的环形筋；环状永磁体的数量为两圈，两圈环状永磁体分别固定贴合在凸起结构的外侧壁上，以及环形筋的内侧壁上；多个线圈对应设置在两个环状永磁体之间，其中，两圈环状永磁体上的磁极数量相同，每圈环状永磁体上的N级与S级沿圆周方向交错排布，并且两个环状永磁体沿径向的相对位置上极性相反。在该技术方案中，转子上设置有内外两圈环形永磁体，内、外圈上的磁极数量相等并且每圈上的磁片的磁极按N极-S极-N极-S极排列，内、外圈磁片的磁极也按N极-S极-N极-S极相对排列，并且两个环状永磁体沿径向的相对位置上极性相反，从而能够在内、外圈之间的间隙中形成有多个能穿过定子上的线圈的封闭磁力线，定子上的线圈位于内外两圈环形永磁体之间，在转子转动时，形成运动的磁场，磁场中的磁通量由于线圈的切割发生交替变化，从而在线圈中产生电动势，从而输出电流，与以上两种方式相比，采用内外两圈环形永磁体，输出的功率更高，从而能够满足更大功耗的待供电设备的使用需求。在上述任一技术方案中，优选地，线圈中还设置有导磁磁芯。在该技术方案中，通过在每个线圈中加入导磁磁芯，由于磁芯具有高磁导率与高磁通密度的优点，从而能够提升电磁感应强度，提高电压转换效率，进而有利于提升发电机的输出功率。在上述任一技术方案中，优选地，定子与转子均为导磁件。在该技术方案中，通过将定子与转子均采用导磁材料制备，导磁材料不仅具有高导磁性，并且能够提升饱和磁感应强度，同样能够提高电压的转换效率，以提升发电机的输出功率。在上述任一技术方案中，优选地，转子与定子之间在轴向具有第一指定间隙；转子与定子之间在径向具有第二指定间隙。在该技术方案中，通过限定转子与定子之间的轴向的第一指定间隙，以及限定转子与定子之间在径向的第二指定间隙，以保证转子结构与定子结构之间在轴向与径向上对应位置之间均具有足够间隙，从而能够进一步降低组装难度，即便在转子与外接转轴之间无法实现同轴设置时，也能够保证转子具有最够的旋转空间。在上述任一技术方案中，优选地，底板为环形板，在环形板的端面的边缘区域沿周向均匀开设有多个第一固定孔，多个第一固定孔通过与固定件配合将转子固定在外接转轴的端部；定子上还设置有凸缘结构，凸缘结构与容置槽沿周向连接，凸缘结构上沿周向均匀开设多个第二固定孔，多个第二固定孔通过与固定件配合将定子固定在指定位置。在该技术方案中，通过在转子的环形板上的边缘区域沿周向均匀开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无轴发电机，其特征在于，包括：/n定子，所述定子的一端端面上开设有容置槽，所述容置槽内安装有多个线圈；/n转子，能够与外接转轴可拆卸组装，所述转子能够延伸至所述容置槽内，并呈悬置状态，所述转子上设置有多个永磁体，所述多个永磁体沿所述转子的周向分布，以构造形成环状永磁体，所述环状永磁体能够与所述线圈在轴向重合，/n其中，在所述外接转轴带动所述转子旋转时，所述多个线圈切割所述永磁体的磁感线，以产生电动势。/n

【技术特征摘要】
1.一种无轴发电机，其特征在于，包括：
定子，所述定子的一端端面上开设有容置槽，所述容置槽内安装有多个线圈；
转子，能够与外接转轴可拆卸组装，所述转子能够延伸至所述容置槽内，并呈悬置状态，所述转子上设置有多个永磁体，所述多个永磁体沿所述转子的周向分布，以构造形成环状永磁体，所述环状永磁体能够与所述线圈在轴向重合，
其中，在所述外接转轴带动所述转子旋转时，所述多个线圈切割所述永磁体的磁感线，以产生电动势。


2.根据权利要求1所述的无轴发电机，其特征在于，
所述转子包括底板以及设置在所述底板上的环形筋；
所述环状永磁体的数量为1圈，所述环状永磁体固定贴合在所述环形筋的内侧壁上；
所述多个线圈对应设置在所述环状永磁体的内侧，
其中，所述环状永磁体上的N级与S级沿圆周方向交错排布。


3.根据权利要求1所述的无轴发电机，其特征在于，
所述转子包括底板以及设置在所述底板中间区域的凸起结构；
所述环状永磁体的数量为1圈，所述环状永磁体固定贴合在所述凸起结构的外侧壁上；
所述多个线圈对应设置在所述环状永磁体的外侧，
其中，所述环状永磁体上的N级与S级沿圆周方向交错排布。


4.根据权利要求1所述的无轴发电机，其特征在于，
所述转子包括底板、设置在所述底板中间区域的凸起结构以及设置于所述凸起结构外侧的环形筋；
所述环状永磁体的数量为两圈，两圈所述环状永磁体分别固定贴合在所述凸起结构的外侧壁上，以及所述所述环形筋的内侧壁上；
所述多个线圈对应设置在两圈所述环状永磁体之间，
其中，两圈所述环状永磁体上的磁极数量相同，每圈所述环状永磁体上的N级与S级沿圆周方向交错排布，并且两个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田果成，
申请(专利权)人：田果成，
类型：发明
国别省市：北京;11