[發(fā)明專利]一種杠桿式震動(dòng)發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011584550.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112796967B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳小平;向洋;唐亦濃;張庭生;周憲政;樊成亮;張祖濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F03G7/08
• 分類號(hào): F03G7/08;F16H37/12;F16H57/023;F16H57/031;F16H57/08
• 代理公司: 成都智言知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51282
• 代理人: 蔣秀清

本發(fā)明涉及能量回收技術(shù)領(lǐng)域，具體提出了一種利用鐵軌震動(dòng)的杠桿式震動(dòng)發(fā)電裝置。解決了現(xiàn)有技術(shù)中用于鐵軌震動(dòng)發(fā)電的裝置過少，鐵軌震動(dòng)能利用不充分，不完備的問題。本發(fā)明包括：箱體、箱蓋、儲(chǔ)能模塊，杠桿式震動(dòng)放大裝置、四連桿組轉(zhuǎn)化裝置、齒輪增速裝置和行星齒輪式換向裝置，所述杠桿式震動(dòng)放大裝置將箱蓋收集到的震動(dòng)振幅放大；所述四連桿組轉(zhuǎn)化裝置將杠桿式震動(dòng)放大裝置上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述齒輪增速裝置用于提升旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速；所述行星齒輪式換向裝置將齒輪增速裝置中的正反旋轉(zhuǎn)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述儲(chǔ)能模塊包括發(fā)電機(jī)和超級(jí)電容。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)明確實(shí)際，能夠?qū)㈣F路軌道的震動(dòng)能高效地轉(zhuǎn)化為能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能量回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種杠桿式震動(dòng)發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著信息和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出各式各樣的傳感器，對(duì)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行，環(huán)境變化有著巨大的意義和參考價(jià)值。傳統(tǒng)意義上，傳感器作為負(fù)載，是需要線路供電或者電池供電，這也使其局限性。那么，能不能讓它自供電呢？利用環(huán)境中存在的能量讓其工作。為克服傳統(tǒng)供電方式的缺點(diǎn)，我們直接從自然環(huán)境中獲得能量來為傳感器提供電能。在多種自然能量的利用中，熱能和風(fēng)能都有其局限性，不同的是震動(dòng)能。在自然環(huán)境中，震動(dòng)無處不在，有的震動(dòng)小到無法感知，對(duì)自身及外界的影響也忽略不計(jì)，有的震動(dòng)較大，甚至?xí)?duì)自身及外界會(huì)產(chǎn)生不良影響，如列車在行駛過程中，鐵軌產(chǎn)生的震動(dòng)過大不僅會(huì)影響車輛的舒適性，而且會(huì)降低零部件及列車使用壽命。但同時(shí)震動(dòng)也是一種巨大的能量，如果我們能夠加以合理利用，既可以節(jié)省能源，又可以降低震動(dòng)對(duì)設(shè)備的影響。例如將其運(yùn)用在鐵軌上，將會(huì)給鐵路沿線基建帶來很大的益處。我們希望通過一種杠桿式震動(dòng)發(fā)電裝置收集鐵軌震動(dòng)能，讓鐵路裝置自供電，為其配套的監(jiān)控設(shè)備、軌旁設(shè)備等進(jìn)行供電。我們立足于解決鐵軌沿線的能量收集問題以及傳感器自供電的問題，將裝置設(shè)在鐵軌沿線，實(shí)現(xiàn)自供電，帶動(dòng)用電負(fù)荷較低的傳感器等場(chǎng)外設(shè)備。既保證了鐵路行車安全，也節(jié)省了人力和物力。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中用于鐵軌震動(dòng)發(fā)電的裝置過少，鐵軌震動(dòng)能利用不充分，不完備的問題，本發(fā)明提供一種能在鐵軌沿線布置的杠桿式震動(dòng)發(fā)電裝置，從而提高對(duì)自然環(huán)境中震動(dòng)能得收集和利用，被將其用于傳感器得供能，對(duì)鐵路沿線基建發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種杠桿式震動(dòng)發(fā)電裝置，包括箱體、箱蓋、震動(dòng)發(fā)電模塊和儲(chǔ)能模塊，所述箱體與箱蓋為滑動(dòng)連接且中間設(shè)置有彈簧，所述震動(dòng)發(fā)電裝置包括與箱蓋鉸接的杠桿式震動(dòng)放大裝置、四連桿組轉(zhuǎn)化裝置、齒輪增速裝置和行星齒輪式換向裝置，所述杠桿式震動(dòng)放大裝置用于將箱蓋收集到的震動(dòng)振幅放大，杠桿式震動(dòng)放大裝置與四連桿組轉(zhuǎn)化裝置活動(dòng)連接；所述四連桿組轉(zhuǎn)化裝置用于將杠桿式震動(dòng)放大裝置上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，四連桿組轉(zhuǎn)化裝置與齒輪增速裝置通過聯(lián)軸器固定連接；所述齒輪增速裝置用于提升旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，齒輪增速裝置與行星齒輪式換向裝置通過聯(lián)軸器固定連接；所述行星齒輪式換向裝置用于將齒輪增速裝置中的正反旋轉(zhuǎn)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述行星齒輪式換向裝置與儲(chǔ)能模塊通過單向軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述儲(chǔ)能模塊包括發(fā)電機(jī)和超級(jí)電容，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。

采用上述技術(shù)方案，通過震動(dòng)發(fā)電模塊和儲(chǔ)能模塊對(duì)鐵路鐵軌的震動(dòng)能進(jìn)行回收發(fā)電，實(shí)現(xiàn)可再生資源的利用，鐵軌震動(dòng)的幅度通過杠桿式放大震動(dòng)裝置后，震動(dòng)的振幅被顯著放大，通過四連桿組轉(zhuǎn)化裝置，能夠?qū)⒄饎?dòng)的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過齒輪增速裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的增速，通過行星齒輪式換向裝置實(shí)現(xiàn)單向輸出，通過儲(chǔ)能裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從而提高對(duì)自然環(huán)境中震動(dòng)能得收集和利用，被將其用于傳感器得供能，對(duì)鐵路沿線基建發(fā)展做出貢獻(xiàn)。