[發明專利]一種軌道振動能量收集裝置和一種軌道交通照明系統

在審

• 申請號: 201710128704.0
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106906700A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 肖祥;喬思瑤;趙璐;陳祎軍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E01B19/00
• 分類號: E01B19/00;H02N2/18;H02J7/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術領域

本發明涉及軌道交通設備技術領域，特別指一種軌道振動能量收集裝置和一種軌道交通照明系統。

背景技術

列車高速通過軌道會引起鐵路軌道的劇烈振動，這在一定程度上會損害軌道的結構，目前常用的解決辦法是將這部分振動能耗散掉，如中國專利公開號為CN106368085A提到的軌道結構的吸能減振裝置，在軌道道床上兩根鋼軌之間，設置吸能減振裝置，所述吸能減振裝置包括質量塊物體,剛度物體和阻尼器，所述吸能減振裝置的固有詣振頻率，與軌道上的輪軌振動頻率相同。通過該裝置，可以把輪軌振動產生的振動能量吸收到該裝置中，使軌道結構中的其它部件振動都得到相應降低，由于輔助裝置不承擔軌道結構中的其它受力作用，因此不會對軌道結構系統帶來不利影響。該方案雖然可以降低和減弱列車通過軌道時對軌道造成的振動影響，但最終這部分振動能都被消散掉，這在一定程度上造成了能源的浪費。

發明內容

本發明的目的是提出一種軌道振動能量收集裝置，既可以降低和減弱列車運行時對軌道造成的振動影響，還可以將這部分振動能量收集起來進行利用，提高能量的利用率，節省能源。本發明還提供一種軌道交通照明系統，通過上述軌道振動能量收集裝置，可以將收集到的能量供應照明。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種軌道振動能量收集裝置,包括整體結構的構件，該構件包括頂板、第一弧形梁和第二弧形梁，所述第一弧形梁和第二弧形梁對稱地位于頂板兩側，并且所述第一弧形梁的第一端面與頂板的第一端面對接成整體結構，所述第二弧形梁的第一端面與頂板的第二端面對接成整體結構；所述第一弧形梁和第二弧形梁的內側弧面均貼合有PVDF壓電膜，并且所述PVDF壓電膜上電氣連接有電能收集裝置。

根據以上方案，所述構件還包括底板，所述底板與所述頂板相對設置，并且所述第一弧形梁的第二端面與底板的第一端面對接成整體結構，所述第二弧形梁的第二端面與底板的第二端面對接成整體結構。

根據以上方案，所述第一弧形梁和第二弧形梁均為半圓形。

根據以上方案，所述頂板與所述底板之間連接有減震彈簧。

根據以上方案，所述減震彈簧包括第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧連接于所述頂板和所述底板之間靠近所述第一弧形梁的位置，所述第二彈簧連接于所述頂板和所述底板之間靠近所述第二弧形梁的位置。

根據以上方案，所述第一彈簧和第二彈簧對稱地設置于所述頂板和底板之間。

根據以上方案，所述頂板和底板中的一個具有定位塊，另一個具有定位槽，所述定位塊與所述定位槽配合，以阻止所述頂板和底板之間發生側向的相對位移。

根據以上方案，所述定位塊包括由所述頂板上延伸而出的一個板件，所述定位槽包括由所述底板上延伸而出的二個板件之間的間隙，并且該間隙等于所述定位塊的厚度，所述定位塊被夾持在所述定位槽內。

根據以上方案，所述電能收集裝置包括整流電路、充電電路和蓄電池。

本發明還提供一種軌道交通照明系統，包括LED照明燈，其特征在于，還包括如上所述的軌道振動能量收集裝置，所述軌道振動能量收集裝置電氣連接于所述LED照明燈上。

本發明的軌道振動能量收集裝置，采用兩側弧形與中間板狀的結構，組成枕形構件，安裝于鐵路軌道的正下方，可以緩沖列車通過軌道時產生的振動和沖擊。特別的，枕形構造中的頂板不會形變，使振動通過頂板全部傳遞到兩側的弧形梁上，可以大大提升振動傳遞效率。在緩沖的過程中，軌道的振動被完全傳遞至兩側的弧形梁上，使弧形梁受迫振動而發生彎曲變形，進而引起弧形梁上的PVDF壓電膜產生內應變和應力變化，PVDF壓電膜便可以將形變轉化成電能，由于振動傳遞無損失，電能轉化率更高，最后由電能收集裝置將轉化的電能存儲起來，可以供應給照明所需要。本發明將鐵路軌道上有害的振動能量收集起來，用于隧道內的應急照明，一方面可以減輕軌道的因劇烈振動而造成的損傷，另一方面又可以充分利用振動能量，用于隧道內的應急照明，變廢為寶，適用于市場推廣。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：1、頂板；2、第一弧形梁；3、第二弧形梁；4、底板；5、PVDF壓電膜；6、第一彈簧；7、第二彈簧；8、定位塊；9、定位槽。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明的技術方案進行說明。