專利名稱：一種利用扭簧和抽吸效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的鐵路路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于照明設(shè)備，尤其是涉及一種利用自然能源發(fā)電的路燈。
背景技術(shù)：
為了節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，目前已經(jīng)出現(xiàn)了利用太陽能和風(fēng)能提供電力的路燈。這兩種自然能源的路燈，特別適用于鐵路沿線的照明。因?yàn)殚L(zhǎng)距離的鐵道線的照明要消耗相當(dāng)大的電力資源。然而，這兩種能源都是不穩(wěn)定的。比如，連續(xù)的陰雨天，太陽能路燈的供電就成了問題。連續(xù)的無風(fēng)或微風(fēng)天氣，風(fēng)能路燈就會(huì)停止工作。研究一種利用穩(wěn)定的自然能源供電的鐵路沿線的路燈，成為一個(gè)重要課題?，F(xiàn)有的太陽能和風(fēng)能路燈的另一個(gè)缺點(diǎn)是需配置化學(xué)電池，而化學(xué)電池要定期維護(hù)，且使用壽命有限，廢棄電池也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，這種狀態(tài)也有待改進(jìn)。另一值得注意的現(xiàn)象是:高速鐵路的兩旁，通常建有護(hù)欄，用來防止路人盲目接近軌道而被瞬間即至的高速列車所傷害。因?yàn)楦咚倭熊嚳焖偻ㄟ^時(shí)所產(chǎn)生的高速氣流，會(huì)對(duì)鐵路兩旁的人或物產(chǎn)生抽吸效應(yīng)，如果人或物過分接近高速行駛的列車，就會(huì)被這種抽吸力吸向列車。這個(gè)現(xiàn)象可以根據(jù)伯努利原理解釋，流速越快，壓強(qiáng)越低，因此靠近列車的人或物會(huì)被從高壓區(qū)推向(吸向)低壓區(qū)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述自然能源發(fā)電的路燈的不足之處，提出一種具有穩(wěn)定的自然能源供電裝置的路燈，該路燈無須使用化學(xué)電池。所述的自然能源是列車運(yùn)動(dòng)時(shí)的高速氣流形成的抽吸力所產(chǎn)生的；這種自然能源且是穩(wěn)定的，因?yàn)槊咳者\(yùn)行的列車班次數(shù)量是相當(dāng)穩(wěn)定的。本實(shí)用新型主要思路是:鐵路沿線的路燈增設(shè)了以抽吸力為動(dòng)力的擺動(dòng)裝置和扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置，當(dāng)高速列車通過時(shí)，擺動(dòng)裝置得到抽吸力而擺動(dòng)，擺動(dòng)力使一個(gè)扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置積蓄彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能在夜間得到機(jī)械式時(shí)間設(shè)定裝置的調(diào)控，釋放能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供路燈照明。本實(shí)用新型具體技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:該路燈包括:抽吸力擺動(dòng)裝置，其包括設(shè)在路燈立柱前部的抽吸板和支架，路燈立柱上部的兩根鏈條、兩只鏈輪、平衡重塊、橫軸、第一傘齒輪、第二傘齒輪、縱軸和縱軸支板；支架一端與抽吸板固連，另一端與路燈立柱下部鉸接；橫軸貫穿于路燈立柱上部，橫軸伸出于路燈立柱外的兩端部分別設(shè)有一個(gè)鏈輪，鏈輪中設(shè)有棘輪；每個(gè)鏈輪上均嚙合一根鏈條，每根鏈條的一端連接于抽吸板上部，另一端連接于平衡重塊；位于路燈立柱內(nèi)的橫軸上設(shè)置第一傘齒輪，位于路燈立柱內(nèi)的縱軸上設(shè)置第二傘齒輪，第一傘齒輪與第二傘齒輪嚙合，縱軸通過縱軸支板鉸接于路燈立柱；該抽吸力擺動(dòng)裝置主要為扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置的扭簧提供扭緊動(dòng)力，同時(shí)也為時(shí)間設(shè)定裝置中的發(fā)條提供扭緊動(dòng)力；扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置，其設(shè)在路燈立柱內(nèi)，其包括第一安全離合器、上扭簧套、扭簧、下扭簧套、大齒輪、小齒輪、支撐板、變速器、調(diào)速器、直流發(fā)電機(jī)及其止動(dòng)盤；抽吸力擺動(dòng)裝置中的縱軸連接第一安全離合器，第一安全離合器、上扭簧套、扭簧、下扭簧套、大齒輪順序連接；大齒輪連接在下扭簧套的下部；下扭簧套通過下支撐板與路燈立柱鉸接，其下端部與位于路燈立柱下部的軸承連接；支撐板位于下支撐板的下方，變速器通過支撐板固定于路燈立柱內(nèi)部，其輸出端與調(diào)速器連接，調(diào)速器與直流發(fā)電機(jī)連接，直流發(fā)電機(jī)的輸出端設(shè)置止動(dòng)盤；變速器的輸入端設(shè)置小齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合；該扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置為路燈的發(fā)光件提供電力；時(shí)間設(shè)定裝置，其設(shè)在路燈立柱內(nèi)，其主要由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)和控制桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，時(shí)鐘機(jī)構(gòu)包括第一片齒輪，第二片齒輪、時(shí)間轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸支板、第二安全離合器、時(shí)鐘支架、時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘和凸輪；第一片齒輪設(shè)置在抽吸力擺動(dòng)裝置的縱軸上，其與設(shè)置在時(shí)間轉(zhuǎn)軸上的第二片齒輪嚙合；時(shí)間轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)軸支板鉸接于路燈立柱內(nèi)部，且與第二安全離合器連接，第二安全離合器與時(shí)鐘的發(fā)條扭緊軸連接；時(shí)鐘通過時(shí)鐘支架固定于路燈立柱內(nèi)部，其中所述時(shí)針軸同軸連接所述凸輪；控制桿機(jī)構(gòu)包括控制桿支架、彈性控制桿、兩個(gè)支架彈簧；控制桿支架固定在路燈立柱內(nèi)部，彈性控制桿設(shè)在控制桿支架的方孔內(nèi)；兩個(gè)支架彈簧分別設(shè)在控制桿支架的彈簧孔內(nèi)，其一端頂在彈簧孔中，另一端頂在彈性控制桿上；彈性控制桿尾部與凸輪接觸，彈性控制桿頭部與所述直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤間斷接觸；該時(shí)間設(shè)定裝置通過時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，定時(shí)控制啟動(dòng)扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置發(fā)電； 路燈發(fā)光件，其裝在路燈立柱上部，并與直流發(fā)電機(jī)電連接，該路燈發(fā)光件在夜間由所述扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能發(fā)光照明；使用上述裝置的方法:白天，一直轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪的凸邊始終將彈性控制桿頂向止動(dòng)盤，止動(dòng)盤被卡住，直流發(fā)電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，路燈發(fā)光件不發(fā)光；當(dāng)列車經(jīng)過路燈時(shí)，列車與抽吸板之間的氣流加快，壓強(qiáng)降低，從而對(duì)抽吸板產(chǎn)生抽吸力，使抽吸板和支架向列車擺動(dòng)；抽吸板上部拉動(dòng)鏈條，以此帶動(dòng)鏈輪、第一傘齒輪、第二傘齒輪、縱軸、第一安全離合、上扭簧套和扭簧的上端部轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)存扭簧的彈性勢(shì)能；同時(shí)，設(shè)在縱軸上的第一片齒輪帶動(dòng)帶動(dòng)第二片齒輪、時(shí)間轉(zhuǎn)軸、第二安全離合器，通過第二安全離合器扭動(dòng)時(shí)鐘的發(fā)條，給時(shí)鐘的時(shí)針軸和凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以動(dòng)力；當(dāng)列車通過后，抽吸力消失，平衡重塊的重力拉動(dòng)鏈條，使抽吸板回復(fù)到原來的狀態(tài)；多次列車通過，使鏈輪多次轉(zhuǎn)動(dòng)，扭簧不斷積累彈性勢(shì)能，同時(shí)，時(shí)鐘的發(fā)條也不斷被扭緊；當(dāng)扭緊扭簧的扭矩超過第一安全離合器的制動(dòng)力矩，第一安全離合器打滑，從而避免扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置過載而損壞；另一方面，當(dāng)扭緊發(fā)條的扭矩超過第二安全離合器的制動(dòng)力矩，第二安全離合器打滑，從而避免時(shí)鐘機(jī)構(gòu)過載而損壞；到了夜間，彈性控制桿尾部落在轉(zhuǎn)動(dòng)中的凸輪的凹邊上，直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤被松開，直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扭簧緩慢釋放彈性勢(shì)能，扭簧的彈性力通過扭簧的下端部和下扭簧套轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)大齒輪和小齒輪的嚙合傳動(dòng)，經(jīng)變速器提高轉(zhuǎn)速，經(jīng)調(diào)速器自動(dòng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，供路燈發(fā)光件發(fā)光照明。到了白天，彈性控制桿又被轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪的凸邊頂向止動(dòng)盤，止動(dòng)盤被卡住，直流發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不再發(fā)電，路燈發(fā)光件熄滅；如此周而復(fù)始，路燈發(fā)光件依靠列車產(chǎn)生的抽吸力，在夜間發(fā)光，在白天熄滅。本實(shí)用新型的特點(diǎn)和有益效果是:[0017]一、利用高速列車行駛時(shí)所產(chǎn)生的抽吸力發(fā)電，提供鐵路路燈照明的穩(wěn)定和環(huán)保的電力。避免了現(xiàn)有的風(fēng)能和太陽能路燈電力不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。也節(jié)約了公共電網(wǎng)的電力資源。二、利用積累扭簧的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存發(fā)電的能量，代替蓄電池儲(chǔ)存電力，避免了化學(xué)電池的環(huán)境污染，也避免了化學(xué)電池壽命短，須經(jīng)常維護(hù)的缺點(diǎn)。三、利用機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)控制路燈的開關(guān)，避免了電子控制電路須用電池維持電力的缺陷。

圖1是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。圖2是圖1的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的立體示意圖。圖4是本實(shí)用新型的局部剖視圖。圖5是圖4中的A部放大圖。圖6是圖5中的C-C剖視圖。圖7是圖4中的B部放大圖。圖8是圖7中的D-D剖視圖。圖9是圖8中的F-F局部剖視圖。圖10是圖7中的E-E局部剖視圖。圖11是路燈立柱內(nèi)機(jī)構(gòu)的立體視圖。圖12是圖11中的G部放大視圖。圖13是圖11中的H部放大視圖。圖14是牙嵌式安全離合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖15是本實(shí)用新型主要零部件連接關(guān)系框架圖。圖16是圖3中的J部放大視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:參閱圖4和圖10，本實(shí)用新型主要包括抽吸力擺動(dòng)裝置1、扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置
2、時(shí)間設(shè)定裝置3和路燈發(fā)光件4。抽吸力擺動(dòng)裝置I的主要部件抽吸板11設(shè)在靠近列車和鐵路的位置(參見圖1至圖4)，每列列車經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的抽吸力，使抽吸板11朝列車方向擺動(dòng)，其動(dòng)力為扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2積累彈性勢(shì)能，并通過時(shí)間設(shè)定裝置3的調(diào)控，使扭簧緩慢釋放彈性勢(shì)能，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)電。參見圖3、圖4和圖5，抽吸力擺動(dòng)裝置I包括設(shè)在路燈立柱41前部的抽吸板11和支架12，路燈立柱上部的兩根鏈條13、兩只鏈輪14、平衡重塊15、橫軸16、第一傘齒輪17、第二傘齒輪18、縱軸19和縱軸支板191 ;支架12 —端與抽吸板11固連，另一端與路燈立柱41下部鉸接。當(dāng)列車經(jīng)過時(shí)，抽吸板11得到抽吸力，這兩個(gè)固連在一起的零部件可以繞所述鉸接處朝列車方向擺動(dòng)。擺動(dòng)的幅度，由設(shè)在路燈立柱上的上限位桿91和下限位桿92控制。抽吸力的大小與抽吸板11的面積成正比，也就是說，抽吸板11越大，獲得的抽吸力也越大。當(dāng)列車通過后，抽吸力消失，平衡重塊15的重量通過鏈條13，將抽吸板11恢復(fù)到初始位置，以備下一次的擺動(dòng)。橫軸16貫穿于路燈立柱41上部，橫軸16伸出于路燈立柱41外的兩端部分別設(shè)有一個(gè)鏈輪14。每個(gè)鏈輪14上均嚙合一根鏈條13，每根鏈條13的一端連接于抽吸板11上部，另一端連接于平衡重塊15 ;鏈輪14中設(shè)有棘輪，該鏈輪類似于自行車后輪中的含有棘輪的鏈輪。參見圖3，當(dāng)鏈條13帶動(dòng)鏈輪14逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，橫軸16一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)鏈輪14順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于棘輪的防逆功能，橫軸16不隨鏈輪14轉(zhuǎn)動(dòng)。從而保證扭簧23只被扭緊，不會(huì)被扭松。但如果扭簧23被扭緊過度，有可能會(huì)出現(xiàn)扭簧23上端部232釋放的彈性力使第二傘齒輪18反向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致橫軸16順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)不到扭緊扭簧23的結(jié)果。所以，設(shè)置了止回棘輪機(jī)構(gòu)5(參見圖3、圖5、圖12和圖16)。該止回棘輪機(jī)構(gòu)5由設(shè)在橫軸16上的棘輪51，設(shè)在路燈立柱41上的棘爪52、棘爪銷53和棘爪扭簧54構(gòu)成；棘爪扭簧54迫使棘爪52始終與棘輪51嚙合，從而可以制止橫軸16順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。位于路燈立柱41內(nèi)的橫軸16上設(shè)置第一傘齒輪17,位于路燈立柱41內(nèi)的縱軸19上設(shè)置第二傘齒輪18，第一傘齒輪17與第二傘齒輪18嚙合，縱軸19通過縱軸支板191鉸接于路燈立柱41 ;當(dāng)橫軸16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連接在橫軸16上的第一傘齒輪17帶動(dòng)第二傘齒輪18、縱軸19 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，然后縱軸19為扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2中的扭簧提供扭緊動(dòng)力，同時(shí)也為時(shí)間設(shè)定裝置3中的發(fā)條提供扭緊動(dòng)力。扭簧被扭緊的圈數(shù)越多，釋放的彈力也越大。扭簧被扭緊的圈數(shù)的數(shù)量，可以以第一傘齒輪17與第二傘齒輪18的齒數(shù)比來確定。另外，還可以在鏈輪14和第一傘齒輪17之間設(shè)置變速器，以提高第一傘齒輪17的轉(zhuǎn)速，這也是一種扭簧被扭緊圈數(shù)增多的方法。參見圖4、圖5、圖7、圖11、圖13和圖14，扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2，設(shè)在路燈立柱41內(nèi)，其包括第一安全離合器21、上扭簧套22、扭簧23、下扭簧套24、大齒輪25、小齒輪26、支撐板20、變速器27、調(diào)速器28、直流發(fā)電機(jī)29及其制止盤291 ;抽吸力擺動(dòng)裝置I中的縱軸19連接第一安全離合器21，第一安全離合器21、上扭簧套22、扭簧23、下扭簧套24、大齒輪25順序連接；大齒輪25連接在下扭簧套24的下部，下扭簧套24通過下支撐板241與路燈立柱41鉸接，其下端部與位于路燈立柱41下部的軸承43連接；支撐板20位于下支撐板241的下方(見圖13)，變速器27通過支撐板20固定于路燈立柱41內(nèi)部，其輸出端與調(diào)速器28連接，調(diào)速器28與直流發(fā)電機(jī)29連接，直流發(fā)電機(jī)29的輸出端設(shè)置止動(dòng)盤291 ;變速器27的輸入端設(shè)置小齒輪26，小齒輪26與大齒輪25嚙合；當(dāng)止動(dòng)盤291被卡住的情況下，直流發(fā)電機(jī)29，調(diào)速器28、變速器27、小齒輪26、大齒輪25、下扭簧套24都被止動(dòng)。由于扭簧23的下端部231與下扭簧套24連接在一起的，故扭簧23的下端部也是靜止不動(dòng)。而上扭簧套22和第一安全離合器21隨著縱軸19 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于扭簧23的上端部232與上扭簧套22是連接在一起的，故扭簧23的上端部232也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，扭簧23不斷被扭緊，積累彈性勢(shì)能。但當(dāng)扭簧23被扭得過緊，可能導(dǎo)致相關(guān)零部件的損壞，所以采用了安全離合器的過載保護(hù)功能(參見圖14)。也就是第一安全離合器21超過了其制動(dòng)力矩時(shí)，第一安全離合器21打滑轉(zhuǎn)動(dòng)，從而不再扭緊扭簧23。該安全離合器可采用公知的安全離合器，例如，如圖14所示的牙嵌式安全離合器。當(dāng)止動(dòng)盤291被松開后，扭簧23開始緩慢釋放積累的彈性勢(shì)能，扭簧23的下端部231開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)大齒輪25、小齒輪26、變速器27、調(diào)速器28和直流發(fā)電機(jī)29轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。變速器27的作用在于將小齒輪24獲得的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高到直流發(fā)電機(jī)29發(fā)電的額定轉(zhuǎn)速。該變速器可采用公知的變速器。調(diào)速器28的作用是穩(wěn)定變速器27輸出的轉(zhuǎn)速，因?yàn)榕せ舍尫诺膹椥詣?shì)能通常是先強(qiáng)后弱的，會(huì)導(dǎo)致變速器27輸出先快后慢的轉(zhuǎn)速，不利于直流發(fā)電機(jī)的正常工作。該調(diào)速器可采用公知的機(jī)械離心式調(diào)速器。所述止動(dòng)盤291的卡住和松開均由時(shí)間設(shè)定裝置3調(diào)控。該扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置為路燈發(fā)光件4提供電力。參見圖8至圖13，時(shí)間設(shè)定裝置3，設(shè)在路燈立柱41內(nèi)，其主要由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)7和控制桿機(jī)構(gòu)8構(gòu)成(參見圖8、圖9)?？刂茥U機(jī)構(gòu)8主要是用于卡住直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤291的轉(zhuǎn)動(dòng)，而時(shí)鐘機(jī)構(gòu)7負(fù)責(zé)確定控制桿機(jī)構(gòu)8何時(shí)卡住止動(dòng)盤291?？刂茥U機(jī)構(gòu)8主要包括控制桿支架81、彈性控制桿82、兩個(gè)支架彈簧83 ;控制桿支架81固定在路燈立柱41內(nèi)部。彈性控制桿82設(shè)在控制桿支架的方孔811內(nèi)，可以在方孔811中滑動(dòng)；兩個(gè)支架彈簧83分別設(shè)在控制桿支架的彈簧孔812內(nèi)，其一端頂在彈簧孔中，另一端頂在彈性控制桿82上，其作用是迫使彈性控制桿尾部821與凸輪74接觸，彈性控制桿頭部822與所述直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤291間斷接觸；也就是，當(dāng)凸輪74的凸邊頂住彈性控制桿尾部821，通過控制桿彈簧823，迫使彈性控制桿頭部822卡入止動(dòng)盤291，止動(dòng)盤291被堵轉(zhuǎn)，直流發(fā)電機(jī)29就停止發(fā)電；反之，凸輪74的凹邊與彈性控制桿尾部821接觸，彈性控制桿頭部822就離開止動(dòng)盤291，直流發(fā)電機(jī)29就開始發(fā)電。控制桿彈簧823的彈力應(yīng)大于兩個(gè)支架彈簧83之和，并應(yīng)有效地卡住止動(dòng)盤291?？刂茥U彈簧823的作用是隨時(shí)補(bǔ)償彈性控制桿頭部822與止動(dòng)盤291的磨損量，使其使用壽命延長(zhǎng)。(參見圖11至圖13)時(shí)鐘機(jī)構(gòu)7主要包括第一片齒輪79，第二片齒輪78、時(shí)間轉(zhuǎn)軸77、第二安全離合器71、時(shí)鐘支架72、時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘73和凸輪74 ;第一片齒輪設(shè)置在抽吸力擺動(dòng)裝置的縱軸19上，其與設(shè)置在時(shí)間轉(zhuǎn)軸77上的第二片齒輪78嚙合；時(shí)間轉(zhuǎn)軸77通過轉(zhuǎn)軸支板771鉸接于路燈立柱41內(nèi)部，且與第二安全離合器71連接，第二安全離合器71與時(shí)鐘73的發(fā)條扭緊軸(未畫出)連接；時(shí)鐘73通過時(shí)鐘支架72固定于所述路燈立柱41內(nèi)部，其中所述的時(shí)針軸75同軸連接所述凸輪74 ;時(shí)鐘73可采用公知的時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘結(jié)構(gòu)。這樣，凸輪74轉(zhuǎn)一圈也是24小時(shí)。凸輪74的凸邊的弧長(zhǎng)為白天路燈熄滅的時(shí)間，凸輪74的凹邊的弧長(zhǎng)為夜間路燈點(diǎn)亮的時(shí)間。第二安全離合器71的作用，是防止時(shí)鐘發(fā)條和相關(guān)機(jī)構(gòu)被過載損壞而設(shè)置的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也與第一安全離合器相同，也可以采用公知的安全離合器。該時(shí)間設(shè)定裝置定時(shí)控制啟動(dòng)扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2啟動(dòng)發(fā)電。路燈發(fā)光件4，其裝在路燈立柱41上部，并與直流發(fā)電機(jī)29電連接，該路燈發(fā)光件在夜間由所述扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2產(chǎn)生的電能發(fā)光照明；綜上所述，使用上述裝置的方法是:白天，一直轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪74的凸邊始終將彈性控制桿8頂向止動(dòng)盤291，止動(dòng)盤291被卡住，直流發(fā)電機(jī)29不能轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，路燈發(fā)光件4不發(fā)光；當(dāng)列車經(jīng)過路燈時(shí)，列車與抽吸板11之間的氣流加快，壓強(qiáng)降低，從而對(duì)抽吸板11產(chǎn)生抽吸力，使抽吸板11、支架12向列車擺動(dòng)；抽吸板11上部拉動(dòng)鏈條13，以此帶動(dòng)鏈輪14、第一傘齒輪17、第二傘齒輪18、縱軸19、第一安全離合21、上扭簧套22和扭簧的上端部232轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)存扭簧的彈性勢(shì)能；同時(shí)，設(shè)在縱軸19上的第一片齒輪79帶動(dòng)第二片齒輪78、時(shí)間轉(zhuǎn)軸77、第二安全離合器71，通過第二安全離合器71扭動(dòng)時(shí)鐘73的發(fā)條，給時(shí)鐘73的時(shí)針軸75和凸輪74的轉(zhuǎn)動(dòng)以動(dòng)力；當(dāng)列車通過后，抽吸力消失，平衡重塊15的重力拉動(dòng)鏈條13，使抽吸板11回復(fù)到原來的狀態(tài)；多次列車通過，使鏈輪14多次轉(zhuǎn)動(dòng)，扭簧23不斷積累彈性勢(shì)能，同時(shí)，時(shí)鐘73的發(fā)條也不斷被扭緊；當(dāng)扭緊扭簧23的扭矩超過第一安全離合器21的制動(dòng)力矩，第一安全離合器21打滑，從而避免扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2過載而損壞；另一方面，當(dāng)扭緊發(fā)條的扭矩超過第二安全離合器71的制動(dòng)力矩，第二安全離合器71打滑，從而避免時(shí)鐘機(jī)構(gòu)過載而損壞；到了夜間，彈性控制桿尾部821落在轉(zhuǎn)動(dòng)中的凸輪74的凹邊上，直流發(fā)電機(jī)29上的止動(dòng)盤291被松開，直流發(fā)電機(jī)29轉(zhuǎn)動(dòng)，扭簧23緩慢釋放彈性勢(shì)能，扭簧23的彈性力通過大齒輪25和小齒輪24的嚙合傳動(dòng)，經(jīng)變速器27提高轉(zhuǎn)速，經(jīng)調(diào)速器28自動(dòng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)29轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，供路燈發(fā)光件4發(fā)光照明。到了白天，彈性控制桿82又被轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪74的凸邊頂向止動(dòng)盤291，止動(dòng)盤291被卡住，直流發(fā)電機(jī)29停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不再發(fā)電，路燈發(fā)光件4熄滅；如此周而復(fù)始，路燈發(fā)光件4依靠列車產(chǎn)生的抽吸力，在夜間發(fā)光，在白天熄滅。
權(quán)利要求1.一種利用扭簧和抽吸效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的鐵路路燈，其特征在于，該路燈包括: 抽吸力擺動(dòng)裝置，其包括設(shè)在路燈立柱前部的抽吸板和支架，路燈立柱上部的兩根鏈條、兩只鏈輪、平衡重塊、橫軸、第一傘齒輪、第二傘齒輪、縱軸和縱軸支板；支架一端與抽吸板固連，另一端與路燈立柱下部鉸接；橫軸貫穿于路燈立柱上部，橫軸伸出于路燈立柱外的兩端部分別設(shè)有一個(gè)鏈輪，鏈輪中設(shè)有棘輪；每個(gè)鏈輪上均嚙合一根鏈條，每根鏈條的一端連接于抽吸板上部，另一端連接于平衡重塊；位于路燈立柱內(nèi)的橫軸上設(shè)置第一傘齒輪，位于路燈立柱內(nèi)的縱軸上設(shè)置第二傘齒輪，第一傘齒輪與第二傘齒輪嚙合，縱軸通過縱軸支板鉸接于路燈立柱；該抽吸力擺動(dòng)裝置主要為扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置的扭簧提供扭緊動(dòng)力，同時(shí)也為時(shí)間設(shè)定裝置中的發(fā)條提供扭緊動(dòng)力； 扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置，其設(shè)在路燈立柱內(nèi)，其包括第一安全離合器、上扭簧套、扭簧、下扭簧套、大齒輪、小齒輪、支撐板、變速器、調(diào)速器、直流發(fā)電機(jī)及其止動(dòng)盤；抽吸力擺動(dòng)裝置中的縱軸連接第一安全離合器，第一安全離合器、上扭簧套、扭簧、下扭簧套、大齒輪順序連接；大齒輪連接在下扭簧套的下部；下扭簧套通過下支撐板與路燈立柱鉸接，其下端部與位于路燈立柱下部的軸承連接；支撐板位于下支撐板的下方，變速器通過支撐板固定于路燈立柱內(nèi)部，其輸出端與調(diào)速器連接，調(diào)速器與直流發(fā)電機(jī)連接，直流發(fā)電機(jī)的輸出端設(shè)置止動(dòng)盤；變速器的輸入端設(shè)置小齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合；該扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置為路燈的發(fā)光件提供電力； 時(shí)間設(shè)定裝置，其設(shè)在路燈立柱內(nèi)，其主要由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)和控制桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，時(shí)鐘機(jī)構(gòu)包括第一片齒輪，第二片齒輪、時(shí)間轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸支板、第二安全離合器、時(shí)鐘支架、時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘和凸輪；第一片齒輪設(shè)置在抽吸力擺動(dòng)裝置的縱軸上，其與設(shè)置在時(shí)間轉(zhuǎn)軸上的第二片齒輪嚙合；時(shí)間轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)軸支板鉸接于路燈立柱內(nèi)部，且與第二安全離合器連接，第二安全離合器與時(shí)鐘的發(fā)條扭緊軸連接；時(shí)鐘通過時(shí)鐘支架固定于路燈立柱內(nèi)部，其中所述時(shí)針軸同軸連接所述凸輪；控制桿機(jī)構(gòu)包括控制桿支架、彈性控制桿、兩個(gè)支架彈簧；控制桿支架固定在路燈立柱內(nèi)部，彈性控制桿設(shè)在控制桿支架的方孔內(nèi)；兩個(gè)支架彈簧分別設(shè)在控制桿支架的彈簧孔內(nèi)，其一端頂在彈簧孔中，另一端頂在彈性控制桿上；彈性控制桿尾部與凸輪接觸，彈性控制桿頭部與所述直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤間斷接觸；該時(shí)間設(shè)定裝置通過時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，定時(shí)控制啟動(dòng)扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置發(fā)電； 路燈發(fā)光件，其裝在路燈立柱上部，并與直流發(fā)電機(jī)電連接，該路燈發(fā)光件在夜間由所述扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能發(fā)光照明。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用扭簧和抽吸效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的鐵路路燈，其特點(diǎn)在于鐵路沿線的路燈增設(shè)了以抽吸力為動(dòng)力的擺動(dòng)裝置和扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置，當(dāng)高速列車通過時(shí)，擺動(dòng)裝置得到抽吸力而擺動(dòng)，擺動(dòng)力使一個(gè)扭簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置積蓄彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能在夜間得到機(jī)械式時(shí)間設(shè)定裝置的調(diào)控，釋放能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供路燈照明。有益效果是利用高速列車行駛時(shí)所產(chǎn)生的抽吸力發(fā)電，提供鐵路路燈照明的穩(wěn)定和環(huán)保的電力。避免了現(xiàn)有的風(fēng)能和太陽能路燈電力不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。也節(jié)約了公共電網(wǎng)的電力資源。利用積累扭簧的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存發(fā)電的能量，代替蓄電池儲(chǔ)存電力，避免了化學(xué)電池的環(huán)境污染，也避免了化學(xué)電池壽命短，須經(jīng)常維護(hù)的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21W131/103GK203010482SQ20122070164
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者馮靜 申請(qǐng)人:馮靜