[发明专利]一种挂车取电装置

说明书

本发明公开了一种挂车取电装置，属于列车供电技术领域。该装置包括摩擦轮发电机和弹性支撑机构，摩擦轮电机包括转子部分和定子部分；转子部分包括摩擦胶圈、圆桶形壳体、盘型转子盖和永磁体，定子部分包括定子轴、定子铁芯及线圈绕组，定子部分套装在圆桶形壳体内，定子轴的两端穿过圆桶形壳体和转子盖与弹性支撑机构固定连接，弹性支撑机构用于为摩擦轮发电机提供压向挂车轮毂的弹簧支撑力。本发明利用摩擦力取电，不改变挂车轮毂的自身结构特征，保证了挂车的安全运行，且其维修维护安全方便。

技术领域

本发明涉及列车供电技术领域，具体涉及一种挂车取电装置。

背景技术

炼钢厂运送钢包的轨道机车由车头和挂车两部分组成。挂车上安装的铁水加盖系统和自动摘钩系统均需要供电，解决挂车供电是实现钢包运输自动化、智能化的基础。传统轨道钢包机车的挂车供电方式有：(1)使挂车和车头之间通过电缆连接，电缆通过快插接口向挂车供电，该方式的优点是系统简单，交直流都可以供应。缺点是有连接电缆，操作频繁，操作人员的工作量大且操作过程中存在触电风险。(2)通过电池供电，优点是减少人工操作，难点是系统设计，如电池选型、电力电子装置开发、电池的供电等，比较复杂，且系统的可靠性需要仿真验证；并且受挂车底盘结构限制，电池箱只能放在铁水罐下面，距离铁水钢包的距离较近，如果电池包不采取特殊的隔热及降温措施将会无法正常工作，恶劣环境下将会发生爆炸严重威胁人员和设备安全。(3)在挂车车架上增加柴油发电机等发电装置，该装置占用了转向架上方的空间，破坏了挂车整体的平衡，同时由于本应用场景中挂车上铁水钢包温度达上千度，该种方案存在严重安全风险。

中国专利CN 113258744A提出了一种挂车自供电电源系统，发电模块与车轴相连，由车轴的驱动产生交流电，再经过整流调压给后面负荷供电。由于外挂电机需要对车轴加长，加长的车轴超过机车外轮廓线，容易与轨道边缘信号设备和人员产生碰撞，机车运行的安全性降低，另外该系统安装维护较为困难。

发明内容

为解决现有挂车自供电系统存在的安装维护困难、安全性低的技术问题，本发明提供一种挂车取电装置。

本发明采用的技术方案是：

一种挂车取电装置，包括摩擦轮发电机和弹性支撑机构，所述摩擦轮电机包括转子部分和定子部分；转子部分包括圆桶形壳体和盘型转子盖，圆桶形壳体的内表面贴合有永磁体，圆桶形壳体的外表面固定套装有摩擦胶圈，摩擦胶圈与挂车轮毂外圆周面摩擦转动连接；盘型转子盖固定安装在圆桶形壳体的敞口端，圆桶形壳体的底部和盘型转子盖的圆心位置均设有轴承孔，轴承孔内固定安装有轴承座；定子部分包括定子轴、固定套装在定子轴上的定子铁芯，以及镶嵌在定子铁芯内的线圈绕组，定子同心套装在转子壳体内且与永磁体之间设置气隙；定子轴的左右两端穿过转子部分的轴承座后与弹性支撑机构固定连接，弹性支撑机构为摩擦轮电机提供压向挂车轮毂的弹簧支撑力。

进一步地，弹性支撑机构包括支撑杆和螺旋弹簧管；支撑杆的一端与挂车转向架铰接，另一端与定子轴的两伸出端固定连接；螺旋弹簧管一端与挂车转向架铰接，另一端与支撑杆的中间部铰接，螺旋弹簧管用于为支撑杆提供压向挂车轮毂的弹簧支撑力。

进一步地，所述螺旋弹簧管将支撑杆拉向或者压向挂车轮毂。

进一步地，所述支撑杆连接摩擦轮电机的一端设有U形缺口，所述摩擦轮电机设于所述U形缺口中。

进一步地，所述螺旋弹簧有两根，对称设于所述支撑杆的两侧。

进一步地，所述螺旋弹簧管包括伸缩钢管和套装在伸缩钢管上的螺旋弹簧，伸缩钢管的两端分别通过转轴和轴套与挂车转向架和支撑杆转动连接。

进一步地，所述支撑杆通过转轴和轴套与挂车转向架转动连接。

进一步地，所述摩擦胶圈与挂车轮毂外圆周面的前侧摩擦转动连接。

本发明的有益效果：