本發(fā)明涉及軌道交通設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種軌道振動(dòng)能量收集裝置和一種軌道交通照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

列車高速通過軌道會(huì)引起鐵路軌道的劇烈振動(dòng)，這在一定程度上會(huì)損害軌道的結(jié)構(gòu)，目前常用的解決辦法是將這部分振動(dòng)能耗散掉，如中國(guó)專利公開號(hào)為CN106368085A提到的軌道結(jié)構(gòu)的吸能減振裝置，在軌道道床上兩根鋼軌之間，設(shè)置吸能減振裝置，所述吸能減振裝置包括質(zhì)量塊物體,剛度物體和阻尼器，所述吸能減振裝置的固有詣?wù)耦l率，與軌道上的輪軌振動(dòng)頻率相同。通過該裝置，可以把輪軌振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)能量吸收到該裝置中，使軌道結(jié)構(gòu)中的其它部件振動(dòng)都得到相應(yīng)降低，由于輔助裝置不承擔(dān)軌道結(jié)構(gòu)中的其它受力作用，因此不會(huì)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)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(shí)對(duì)軌道造成的振動(dòng)影響，但最終這部分振動(dòng)能都被消散掉，這在一定程度上造成了能源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種軌道振動(dòng)能量收集裝置，既可以降低和減弱列車運(yùn)行時(shí)對(duì)軌道造成的振動(dòng)影響，還可以將這部分振動(dòng)能量收集起來進(jìn)行利用，提高能量的利用率，節(jié)省能源。本發(fā)明還提供一種軌道交通照明系統(tǒng)，通過上述軌道振動(dòng)能量收集裝置，可以將收集到的能量供應(yīng)照明。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種軌道振動(dòng)能量收集裝置,包括整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，該構(gòu)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(duì)稱地位于頂板兩側(cè)，并且所述第一弧形梁的第一端面與頂板的第一端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)，所述第二弧形梁的第一端面與頂板的第二端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)；所述第一弧形梁和第二弧形梁的內(nèi)側(cè)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(jù)以上方案，所述構(gòu)件還包括底板，所述底板與所述頂板相對(duì)設(shè)置，并且所述第一弧形梁的第二端面與底板的第一端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)，所述第二弧形梁的第二端面與底板的第二端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)以上方案，所述第一弧形梁和第二弧形梁均為半圓形。

根據(jù)以上方案，所述頂板與所述底板之間連接有減震彈簧。

根據(jù)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(jù)以上方案，所述第一彈簧和第二彈簧對(duì)稱地設(shè)置于所述頂板和底板之間。

根據(jù)以上方案，所述頂板和底板中的一個(gè)具有定位塊，另一個(gè)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(fā)生側(cè)向的相對(duì)位移。

根據(jù)以上方案，所述定位塊包括由所述頂板上延伸而出的一個(gè)板件，所述定位槽包括由所述底板上延伸而出的二個(gè)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(nèi)。

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

本發(fā)明的軌道振動(dòng)能量收集裝置，采用兩側(cè)弧形與中間板狀的結(jié)構(gòu)，組成枕形構(gòu)件，安裝于鐵路軌道的正下方，可以緩沖列車通過軌道時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。特別的，枕形構(gòu)造中的頂板不會(huì)形變，使振動(dòng)通過頂板全部傳遞到兩側(cè)的弧形梁上，可以大大提升振動(dòng)傳遞效率。在緩沖的過程中，軌道的振動(dòng)被完全傳遞至兩側(cè)的弧形梁上，使弧形梁受迫振動(dòng)而發(fā)生彎曲變形，進(jìn)而引起弧形梁上的PVDF壓電膜產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)變和應(yīng)力變化，PVDF壓電膜便可以將形變轉(zhuǎn)化成電能，由于振動(dòng)傳遞無損失，電能轉(zhuǎn)化率更高，最后由電能收集裝置將轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)起來，可以供應(yīng)給照明所需要。本發(fā)明將鐵路軌道上有害的振動(dòng)能量收集起來，用于隧道內(nèi)的應(yīng)急照明，一方面可以減輕軌道的因劇烈振動(dòng)而造成的損傷，另一方面又可以充分利用振動(dòng)能量，用于隧道內(nèi)的應(yīng)急照明，變廢為寶，適用于市場(chǎng)推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種軌道振動(dòng)能量收集裝置，包括整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，該構(gòu)件包括頂板1、第一弧形梁2和第二弧形梁3，所述第一弧形梁2和第二弧形梁3對(duì)稱地位于頂板1兩側(cè)，并且所述第一弧形梁2的第一端面與頂板1的第一端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)，所述第二弧形梁3的第一端面與頂板1的第二端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)；所述第一弧形梁2和第二弧形梁3的內(nèi)側(cè)弧面均貼合有PVDF壓電膜5，并且所述PVDF壓電膜5上電氣連接有電能收集裝置。PVDF壓電膜5材料主要為聚偏乙烯，結(jié)構(gòu)中以氟一碳化合鍵結(jié)合，這種具有短鍵性質(zhì)的結(jié)構(gòu)與氫離子形成最穩(wěn)定最牢固的結(jié)合，具有很強(qiáng)的抗沖擊性能以及耐候性，具有高抗沖擊性和塑性的PVDF材料可以承受很大的壓力，產(chǎn)生較大的應(yīng)變，提高能量轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的軌道振動(dòng)能量收集裝置，采用兩側(cè)弧形與中間板狀的結(jié)構(gòu)，組成枕形構(gòu)件，安裝于鐵路軌道的正下方，可以緩沖列車通過軌道時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。特別的，枕形構(gòu)造中的頂板不會(huì)形變，使振動(dòng)通過頂板全部傳遞到兩側(cè)的弧形梁上，可以大大提升振動(dòng)傳遞效率。在緩沖的過程中，軌道的振動(dòng)被完全傳遞至兩側(cè)的弧形梁上，使弧形梁受迫振動(dòng)而發(fā)生彎曲變形，進(jìn)而引起弧形梁上的PVDF壓電膜產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)變和應(yīng)力變化，PVDF壓電膜便可以將形變轉(zhuǎn)化成電能，由于振動(dòng)傳遞無損失，電能轉(zhuǎn)化率更高，最后由電能收集裝置將轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)起來。

進(jìn)一步地，所述構(gòu)件還包括底板4，所述底板4與所述頂板1相對(duì)設(shè)置，并且所述第一弧形梁2的第二端面與底板4的第一端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)，所述第二弧形梁3的第二端面與底板4的第二端面對(duì)接成整體結(jié)構(gòu)。底板4同樣可以提供構(gòu)件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對(duì)構(gòu)件起到支撐作用，特別是對(duì)兩側(cè)的弧形梁起到支撐和定位作用，使弧形梁在吸收振動(dòng)時(shí)可以持續(xù)地產(chǎn)生穩(wěn)定且有效的形變，使電能轉(zhuǎn)化效率更高。優(yōu)選地，所述第一弧形梁和第二弧形梁均為半圓形，半圓形的弧形梁在形變時(shí)其彎曲性能更好，而且不易形變劇烈而損壞。

同時(shí)，所述頂板1與所述底板4之間連接有減震彈簧，所述減震彈簧包括第一彈簧6和第二彈簧7，所述第一彈簧6連接于所述頂板1和所述底板4之間靠近所述第一弧形梁2的位置，所述第二彈簧7連接于所述頂板1和所述底板4之間靠近所述第二弧形梁3的位置，更好的方案是所述第一彈簧6和第二彈簧7對(duì)稱地設(shè)置于所述頂板1和底板4之間，使得減震彈簧可以為弧形梁分擔(dān)一部分沖擊壓力，防止在沖擊力度過大的情況下弧形梁受壓超過限值而被破壞。此外，所述頂板1和底板4中的一個(gè)具有定位塊8，另一個(gè)具有定位槽9，所述定位塊8與所述定位槽9配合，以阻止所述頂板1和底板4之間發(fā)生側(cè)向的相對(duì)位移。具體地，所述定位塊8包括由所述頂板上延伸而出的一個(gè)板件，所述定位槽9包括由所述底板上延伸而出的二個(gè)板件之間的間隙，并且該間隙等于所述定位塊8的厚度，所述定位塊8被夾持在所述定位槽9內(nèi)。定位塊8與定位槽9配合，可以起到限位和導(dǎo)向作用，使構(gòu)件在形變時(shí)，頂板1與底板4之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)保持垂直方向，軌道給予構(gòu)件的壓力沿著頂板1朝向底板4的方向，這樣力度便可以平衡地分配到兩側(cè)的二個(gè)弧形梁上，使二個(gè)弧形梁的形變保持一致，保證弧形梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)也可以避免構(gòu)件受力不平衡而發(fā)生側(cè)向移動(dòng)。

具體地，所述電能收集裝置包括整流電路、充電電路和蓄電池。

本發(fā)明還提供一種軌道交通照明系統(tǒng)，包括LED照明燈，其特征在于，還包括如上所述的軌道振動(dòng)能量收集裝置，所述軌道振動(dòng)能量收集裝置電氣連接于所述LED照明燈上。由本發(fā)明的軌道振動(dòng)能量收集裝置，可以最大限度地收集軌道振動(dòng)能，轉(zhuǎn)化成電能存儲(chǔ)后，可以供應(yīng)給照明所需要。

本發(fā)明將鐵路軌道上有害的振動(dòng)能量收集起來，用于隧道內(nèi)的應(yīng)急照明，一方面可以減輕軌道的因劇烈振動(dòng)而造成的損傷，另一方面又可以充分利用振動(dòng)能量，用于隧道內(nèi)的應(yīng)急照明，變廢為寶，適用于市場(chǎng)推廣。

以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。