ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
POWER-GENERATING DEVICE

Изобретение относится к конструкции генератора электрического тока, преимущественно предназначенного для железнодорожного, трамвайного транспорта или для метрополитена.
Известно электрогенерирующее устройство на рельсовом пути по патенту РФ на изобретение №2095265, МПК B61L 1/04, опубл. 10.11.1997 г.
Сущность изобретения заключается в расположении пьезоэлектрического преобразователя механического давления в разность электрических потенциалов на железнодорожном пути, передачи на него от рельсов давления колес железнодорожного поезда и получение разности электрических потенциалов, пьезоэлектрический преобразователь механического давления в разность электрических потенциалов располагают на опоре между шпалами.
Кроме того, пьезоэлектрический преобразователь механического давления в разность электрических потенциалов располагают между рельсами и давление на него передают от рельсов рычажно-консольной системой.
Недостатки: сложность конструкции и большая трудоемкость размещения генератора на рельсах.
Известно электрогенерирующее устройство по патенту РФ на изобретение №2535960, МПК Е01В 2/00, опубл. 20.12.2014 г., прототип.
Это устройство входит в состав устройства рельсового пути, содержащего две жестко соединенные стяжкой полушпалы, выполненные из композиционного материала, на которых закреплены рельсы, полушпалы снабжены герметично установленными под рельсами электрогенераторами с электроконтактами, связанными между собой токопроводами, размещенными в центральных отверстиях, выполненных в стяжках вдоль их продольной оси, и образующих электрическую цепь, соединенную с системой электрического питания путей, при этом генераторы выполнены из текстурированной на наноуровне пьезокерамики с одной осью поляризации, вертикально и соосно которой расположена ось поляризации электрогенераторов.
Таким образом, при прохождении подвижного состава по участку рельсового пути в электрогенераторах под действием веса вагонов создается внутреннее напряжение, что приводит к выработке электроэнергии, которая суммируется и передается в систему управления и питания подвижного состава.
Недостатки:
- сложность конструкции,
- необходимость переделывать существующие железнодорожные пути, что связано с огромными материальными и трудовыми затратами,
- ослабление шпал при их разрезании.
Задача создания изобретения: упрощение установки электрогенерирующего устройства на рельсовом пути без доработки его конструкции.
Достигнутый технический результат: упрощение установки электрогенерирующего устройства на рельсовом пути любого типа и в любом месте.
Решение указанных задач достигнуто в электрогенерирующем устройстве, содержащем установленный на рельсовом пути при помощи узла крепления электрогенератор, тем, что электрогенератор содержит герметичный корпус, в полости которого установлен торообразный магнитопровод, имеющий зазор и обмотку возбуждения, снаружи корпуса на кронштейне при помощи оси установлен толкатель «Т»-образной формы, имеющий три рычага: первый предназначен для контакта с колесами транспорта, второй подпружинен, а на третьем выполнен магнитный сердечник с возможностью введения в зазор и выхода из него.
В качестве узла крепления может быть применена струбцина, прикрепленная к боковой стенке корпуса и предназначенная для крепления к рельсу.
Струбцина может быть выполнена в виде двух болтов с прижимными планками и гайками.
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1-8, где:
- на фиг. 1 приведен основной вид устройства, вид сбоку
- на фиг. 2 приведен вид сверху,
- на фиг. 3 приведен внешний вид с торца,
- на фиг. 4 приведен внешний вид в изометрии,
- на фиг. 5 приведен внешний вид сбоку с частичным разрезом,
- на фиг. 6 приведен внешний вид сверху,
- на фиг. 7 приведена схема взаимодействия колеса железнодорожной пары с устройством, вид с торца,
- на фиг. 8 приведена схема взаимодействия колеса железнодорожной пары с устройством, вид вдоль железной дороги.
Устройство содержит (фиг. 1): электрогенератор 1, имеющий герметичный корпус 2 и расположенный в нем торообразный магнитопровод 3. В торообразном магнитопроводе 3 выполнен зазор 4. На торообразном магнитопроводе 3 закреплена обмотка возбуждения 5.
Снаружи герметичного корпуса 2 на кронштейне 6 при помощи оси 7 установлен толкатель 8 «Т»-образной формы, имеющий три выполненных заодно рычага: первый рычаг 9 предназначен для контакта с колесами транспорта, второй рычаг 10-подпружинен пружиной 11, а на третьем рычаге 12 выполнен магнитный сердечник 13 с возможностью введения в зазор 4 и вывода из него.
Магнитный сердечник 13 имеет намагниченность перпендикулярную направлению движения.
Магнитный сердечник 13 периодически замыкает и размыкает рабочий зазор 4 торообразного магнитопровода 3, совершая возвратно-поступательное движение при движении транспорта.
Устройство может крепиться струбциной 14 (являющейся неотъемлемой, конструктивной частью корпуса) к нижней части рельса 15 (фиг. 8). Рельс 15 установлен на шпалах 16 (фиг. 7 и 8).
Струбцина 14 может быть присоединена к боковой стенке 17 корпуса 2 и содержать два болта 18 с планками 19 и гайками 20 (фиг. 2 и 6).
Усилие для привода электрогенератора 1 создается колесами 21 железнодорожной пары 22 (фиг. 7 и 8) при движении транспорта.
Принцип действия.
Электрогенератор 1 при помощи струбцины 14 устанавливают на рельс 15 (фиг. 7).
Колесо 21 железнодорожной пары 22 (фиг. 1 и 8), наезжая на первый рычаг 9, вращает толкатель 8 вокруг оси 7, заставляя третий рычаг 12 двигаться в сторону рабочего зазора 4 торообразного магнитопровода 3, заводя третий рычаг 12 в рабочий зазор 4, замыкая торообразный магнитопровод 3. При дальнейшем движении колеса 21 пружина 11 возвращает всю систему в первоначальное положение и так с каждым проходом очередного колеса 21.
При возвратно-поступательном движении третьего рычага 12, магнитный сердечник 13 периодически вводится и выводится из рабочего зазора 4 торообразного магнитопровода 3. Магнитный поток, возрастая и убывая, индуцируют электрические импульсы, которые через преобразователь (на чертежах не указан) поступают на батарею (на чертежах не указана).
Применение изобретения позволило:
- упростить конструкцию электрогенератора,
- упростить установку электрогенератора на рельсовые пути,
- исключить необходимость переделывать существующие железнодорожные пути,
- исключить ослабление шпал при их разрезании.