[發明專利]鐵路運營遠程監測壓電形變氣動質能轉換裝置

在審

• 申請號: 201510557856.3
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105134530A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李旸
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院
• 主分類號: F03G7/08
• 分類號: F03G7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種質能轉換裝置技術，特別是一種鐵路運營遠程監測壓電形變氣動質能轉換裝置，該裝置通過氣體儲能機電轉換將鐵路列車質量的震動動能轉換為電能，為設置在鐵路線路上的安全遠程監測設備提供電能。

背景技術：

地鐵是交通運輸中重要的基礎設施，是社會經濟正常運行的必要基礎，隨著京津、京滬、武廣、滬杭、滬寧等高速鐵路建設開通，我國已經跨入了高鐵時代，在高速鐵路建設不斷向前推進時，保障鐵路運營的安全也受到極高的關注，采取有效的遠距離、大范圍、無障礙、不間斷、多功能晝夜監控成為鐵路管理部門需要實施的一個問題，

鐵路運營遠程監測可分為機車運行狀態遠程監控和鐵路線路狀況遠程監控，鐵路線路狀況遠程監控可以為鐵路運營提供鐵路路況、突發事故、山體滑坡、橋區安全、隧道安全、機車安全等遠程監控信息，為了確保鐵路運營安全，線路狀況遠程監控設備必須24小時全天候晝夜運行，

然而，遠程監控設備大多設在的偏遠山區，即遠離城市也遠離國家電網，不能利用國家電網提供能量，同時利用儲電設備提供能量又需要人力經常觀察和定期更換儲電設備，不能及時的觀察和更換儲電設備，也會使遠程監控設備無法正常工作，為鐵路運營帶來安全隱患，

因此，為遠程監控設備的正常運行提供不間斷的充足的能量，是保障鐵路線路狀況遠程監控急需解決的一個問題，列車行駛中幾百噸質量震動動能是十分巨大的，將這部分能量提取出來，就可以不間斷的為遠程監控設備的正常運行提供能量，

發明內容:

為了將列車行駛中大質量的震動動能提取出來，將質量的震動動能轉換電能，為線路狀況遠程監控設備提供能量，本發明提出了一種鐵路運營遠程監測壓電形變氣動質能轉換裝置，它可將列車運行中的震動動能轉化為電能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一個由箱體、行程變換機構、壓力儲能機構、高壓儲氣腔和氣動發電機構構成的質能轉換裝置，行程變換機構、壓力儲能機構、高壓儲氣腔和氣動發電機構都設置在箱體中，

行程變換機構安裝在箱體的上部，壓力儲能機構安裝在行程變換機構的下面，高壓儲氣腔安裝在壓力儲能機構的下面，氣動發電機構安裝在高壓儲氣腔的下面，

行程變換機構由一個主驅動桿、一個輔驅動桿、一個驅動連接桿和一個活塞連接桿構成，主驅動桿的一端設置在一條鐵軌的下方，主驅動桿的中部通過第一連接軸與設置在箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅動桿的另一端通過第二連接軸與驅動連接桿的上端相連接，驅動連接桿的下端通過第三連接軸與輔驅動桿的一端相連接，輔驅動桿的中部通過第四連接軸與安裝在箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅動桿的另一端通過第五連接軸與活塞連接桿的上端相連接，活塞連接桿的下端通過第六連接軸與氣缸活塞相連接，

壓力儲能機構由一個氣缸、一個氣缸活塞、一個單向通氣閥門、一個輔減震彈簧構成，輔減震彈簧和氣缸活塞設置在氣缸內，輔減震彈簧安裝在氣缸的底部和氣缸活塞之間，氣缸的底部通過單向通氣閥與高壓儲氣腔相通，

單向通氣閥門由一個閥門殼體、一個橡膠塞和一個壓力彈簧構成，閥門殼體的上部設置有一個閥門進氣孔，閥門殼體的下部設置有一個閥門出氣孔，壓力彈簧和橡膠塞設置在閥門殼體內部，壓力彈簧安裝在閥門殼體的底部與橡膠塞之間，在氣缸內的氣體作用下通過壓力彈簧和橡膠塞可打開和關閉閥門進氣孔，

氣動發電機構由一個往復驅動氣缸、一個往復驅動活塞、一個換氣塞、一個換氣驅動連桿、一個回程驅動彈簧、一個震動驅動桿、第一連接板、第二連接板和一個壓電陶瓷片構成，往復驅動活塞設置在往復驅動氣缸內，往復驅動活塞和往復驅動氣缸軸線相互重合，并且往復驅動活塞可以在往復驅動氣缸內沿著往復驅動氣缸軸線方向滑動，換氣驅動連桿與往復驅動活塞軸線相互重合的安裝在復驅動活塞的一側，回程驅動彈簧和震動驅動桿與往復驅動活塞軸線相互重合的設置在往復驅動活塞的另一側，震動驅動桿的一端安裝在往復驅動活塞上，震動驅動桿的另一端與壓電陶瓷片的中部相連接，壓電陶瓷片的兩端通過第一連接板和第二連接板連接在箱體上，

換氣驅動連桿的中部沿軸線開有一個長方形換氣驅動孔，換氣塞的中部穿過該換氣驅動孔與換氣驅動連桿相連接，并且換氣塞的中部可沿著該長方形換氣驅動孔滑動，在往復驅動氣缸的上部開有一個進氣孔，往復驅動氣缸的上部通過該進氣孔與高壓儲氣腔相通，在往復驅動氣缸的下部開有一個出氣孔，往復驅動氣缸的下部通過該出氣孔與往復驅動氣缸外部相通，