本发明专利技术公开了一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆，轴端发电装置用于设置在轮对组成的轮轴端部，包括发电机和联轴器，发电机具有内转子；联轴器设置在轮对组成的端部，并连接轮对组成和发电机的内转子，以传递轮对组成的扭矩；联轴器与发电机的内转子通过卡阶结构活动连接，卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽，卡槽套装于卡阶轴上，且卡槽与卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。本发明专利技术提供的轴端发电装置，与现有技术的电机内转子与轴端直接连接相比，发电机跟轮轴存在缓冲，同时由于发电机与联轴器采用开放式的间隙配合，轴端的轴向及径向位移由配合间隙消除，能有效保护发电机，保证发电机的性能及可靠性。机的性能及可靠性。机的性能及可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆
[0001]本专利技术涉及发电装置领域，具体涉及一种轴端发电装置、转向架以及铁路车辆。
技术介绍
[0002]随着车辆载重及速度的提高，铁路运输安全日益严峻，诸如轴温传感器、电子防滑器、加速度传感器、测重仪等越来越多的电气装备被广泛应用于铁路货车车辆，实现车辆的动态在线监测，但由于我国通用铁路货车采用三大件转向架，受限于转向架的空间，常规的径向磁路发电机结构难以实现。
[0003]现有技术中实现应用的铁路货车发电方案有蓄电池、轴端皮带轮传动发电、太阳能发电等多种发电方式。蓄电池方式由于不能实现自发电，需要进行电池的更换，使用不便；轴端皮带轮传动发电方式，其传动效率低；而太阳能发电受天气影响，以上的发电方式都存在不足。相比以上发电方式，本专利技术的轴端发电装置具有结构简单、适应性好、不改变现有转向架结构等特点，成本低，具备推广应用价值。
[0004]所谓轴端发电即一种轮轴端部安装的发电机，在不改变现有转向架总体结构的前提下，通过改变承载鞍或轴承端盖结构，将发电机内转子安装于轴端，定子安装于承载鞍或轴箱。当转向架承载着车辆沿轨道运行时，车轮转动带动发电机内转子旋转实现发电。现有技术中的轴端发电装置需要更改承载鞍结构及轴承端部结构，同时存在发电不稳定，发电可靠性低的问题，在拆卸转向架轮对时需拆卸发电机，整体不便安装拆卸、以及无法保证行车安全的技术问题。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，实现本专利技术目的，本专利技术提供了一种轴端发电装置，用于设置在轮对组成的轮轴端部，包括发电机和联轴器，所述发电机具有内转子；所述联轴器设置在所述轮对组成的端部，并连接所述轮对组成和所述发电机的内转子，以传递所述轮对组成的扭矩；所述联轴器与所述发电机的内转子通过卡阶结构活动连接，所述卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽，所述卡槽套装于所述卡阶轴上，且所述卡槽与所述卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。
[0006]进一步地，所述轴端发电装置还包括电机支座；所述电机支座设置在所述发电机和所述轮轴之间，所述发电机通过所述电机支座设置于轮轴端部。
[0007]进一步地，所述电机支座包括延伸部和用于安装所述发电机的电机安装部，所述延伸部一端用于将所述电机支座设置在所述轮对组成的轮轴端部、另一端与所述电机安装部固定连接；所述电机安装部为环状平面结构，所述电机安装部的环状平面上设置有用于安装所述发电机的安装孔，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴穿过所述安装孔与所述联轴器连接。
[0008]进一步地，所述延伸部的内表面和/或外表面设置有加强筋；所述延伸部与所述电机安装部的连接过渡区上设置有加强筋。
[0009]进一步地，所述轴端发电装置还包括隔热缓冲垫，所述电机支座与所述隔热缓冲垫通过螺纹紧固件设置在轮轴端部。
[0010]进一步地，所述联轴器包括基座；所述基座上开设有沉孔槽，所述沉孔槽构成所述卡槽，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴的端部设置有卡阶，以使所述转子轴构成所述卡阶轴，所述基座与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。
[0011]进一步地，所述联轴器包括基座和连接体；所述基座上开设有与所述连接体相对应的带卡口的开孔，所述基座连接所述连接体并传递轮对组成的扭矩；所述连接体包括尾部和开口为槽型的夹持部，所述连接体通过所述尾部可拆卸地安装在所述基座的开孔内；所述夹持部构成所述卡槽，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴的端部设置有卡阶，以使所述转子轴构成所述卡阶轴，所述夹持部与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。
[0012]进一步地，所述联轴器包括基座和连接体；所述基座包括连接板和具有卡口的安装座，所述安装座突出于所述连接板的表面；所述连接体包括尾部和开口为槽型的夹持部，所述连接体通过所述尾部可拆卸地安装在所述安装座的卡口中，且与所述连接板可拆卸地轴向固定连接；所述连接体的夹持部构成所述卡槽，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴的端部设置有卡阶，以使所述转子轴构成所述卡阶轴，所述夹持部与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。
[0013]进一步地，所述连接体还包括弹性挡圈，所述连接体的尾部为带卡环结构的圆柱尾部，所述弹性挡圈与所述圆柱尾部上的卡环结构相配合，所述连接体的圆柱尾部嵌入所述基座，并通过所述弹性挡圈实现与所述基座的轴向定位。
[0014]进一步地，所述发电机包括电机和增速机构，所述增速机构与所述电机集成为一体，所述增速机构的输入轴与所述联轴器通过所述卡阶结构活动连接，且在轴向、径向均间隙配合，以将轮对组成的扭矩传递至所述发电机的内转子。
[0015]进一步地，所述轴端发电装置还包括轴套和弹性销，所述轴套为卡阶结构，且套装于所述输入轴上，所述输入轴上开设有用于供所述弹性销穿过的径向孔，所述轴套通过所述弹性销固定在所述增速机构的输入轴上。
[0016]进一步地，所述轴端发电装置还包括套于所述发电机上的防护罩。
[0017]基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供了一种转向架，包括上述的轴端发电装置；所述转向架还包括承载鞍、轴承和轴承端盖，所述承载鞍与转向架的侧架连接，所述承载鞍通过所述轴承安装于所述轮轴的端部，并且位于车轮的外侧，所述轴端发电装置安装于所述承载鞍上；所述轴承端盖罩扣于所述轴承上，并且与所述轮轴连接；所述联轴器安装在所述轴承端盖上。
[0018]进一步地，所述轴端发电装置还包括防松垫片，所述防松垫片设置在所述轴承端盖和所述联轴器之间，且设置在所述联轴器的端部。
[0019]基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供了一种铁路车辆，包括上述的转向架。
[0020]由上述技术方案可知，本专利技术提供的轴端发电装置，设置在轮对组成的轮轴端部，包括发电机和联轴器，发电机具有内转子，通过将内转子内置、定转子形成轴向磁路的盘式结构，能有效减小电机轴向及径向尺寸，联轴器设置在轮对组成或轮轴的端部，并连接轮对组成和发电机的内转子，用于传递轮对组成的扭矩，联轴器与发电机的内转子通过卡阶结
构活动连接，卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽，卡槽套装于卡阶轴上，且卡槽与卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。本专利技术提供的轴端发电装置，由于发电机与轴端采用开放式的间隙配合，在车辆行驶过程中，轨道不平顺引起的振动、车辆通过曲线以及车辆制动时引起轮对组成相对发电机产生轴向及径向位移，这种位移若通过刚性连接结构直接传导至发电机，会对发电机的工作性能产生不利影响，本申请通过设置联轴器连接车轮与发电机，并且联轴器与发电机之间采用轴向以及径向间隙配合，间隙配合所产生的配合间隙可消除这种不利的位移，从而有效保护发电机，保证发电机的性能及可靠性。同时，与现有技术中电机内转子与车轮直接连接的方案相比，通过联轴器将车轮的扭矩传递给发电机内转子，发电机跟轮轴存在缓冲，可提高发电机的可靠性及使用寿命。
[0021]本专利技术提供的转向架，包括承载鞍、轴承和轴承端盖以及上述的轴端发电装置，承载鞍与转向架的侧架连接，承载鞍通过轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轴端发电装置，用于设置在轮对组成的轮轴端部，其特征在于，包括发电机和联轴器，所述发电机具有内转子；所述联轴器设置在所述轮对组成的端部，并连接所述轮对组成和所述发电机的内转子，以传递所述轮对组成的扭矩；所述联轴器与所述发电机的内转子通过卡阶结构活动连接，所述卡阶结构包括相配合卡阶轴和卡槽，所述卡槽套装于所述卡阶轴上，且所述卡槽与所述卡阶轴在轴向以及径向间隙配合。2.如权利要求1所述的轴端发电装置，其特征在于，所述轴端发电装置还包括电机支座；所述电机支座设置在所述发电机和所述轮轴之间，所述发电机通过所述电机支座设置于轮轴端部。3.如权利要求2所述的轴端发电装置，其特征在于，所述电机支座包括延伸部和用于安装所述发电机的电机安装部，所述延伸部一端用于将所述电机支座设置在所述轮对组成的轮轴端部、另一端与所述电机安装部固定连接；所述电机安装部为环状平面结构，所述电机安装部的环状平面上设置有用于安装所述发电机的安装孔，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴穿过所述安装孔与所述联轴器连接。4.如权利要求3所述的轴端发电装置，其特征在于，所述延伸部的内表面和/或外表面设置有加强筋；所述延伸部与所述电机安装部的连接过渡区上设置有加强筋。5.如权利要求1
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4任一项所述的轴端发电装置，其特征在于，所述轴端发电装置还包括隔热缓冲垫，所述电机支座与所述隔热缓冲垫通过螺纹紧固件设置在所述轮轴端部。6.如权利要求1所述的轴端发电装置，其特征在于，所述联轴器包括基座；所述基座上开设有沉孔槽，所述沉孔槽构成所述卡槽，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴的端部设置有卡阶，以使所述转子轴构成所述卡阶轴，所述基座与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭矩。7.如权利要求1所述的轴端发电装置，其特征在于，所述联轴器包括基座和连接体；所述基座上开设有与所述连接体相对应的带卡口的开孔，所述基座连接所述连接体并传递轮对组成的扭矩；所述连接体包括尾部和开口为槽型的夹持部，所述连接体通过所述尾部可拆卸地安装在所述基座的开孔内；所述夹持部构成所述卡槽，所述发电机的内转子具有转子轴，所述转子轴的端部设置有卡阶，以使所述转子轴构成所述卡阶轴，所述夹持部与所述发电机的内转子连接并传递轮对组成的扭...
【专利技术属性】
技术研发人员：张金发，涂智文，张仙花，徐勇，曾德凉，陈学良，刘幻云，王丽娜，陈祖顺，
申请(专利权)人：中车长江运输设备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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