專利名稱：鐵路導(dǎo)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可將鐵路火車行駛時的富余能量轉(zhuǎn)化和傳導(dǎo)出去并加以利
用的裝置。
背景技術(shù)：
能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。在某種意義上講，人類社會的發(fā)展離不開能源的利 用和發(fā)展。當(dāng)今社會，使用得最多的能源，仍然是煤和石油等不可再生的能源，而這時能源 都是靠地球自身的儲備數(shù)量，用一些就少一些，能源危機(jī)的概念早已由科學(xué)家提出。如何應(yīng) 對能源危機(jī)，除了積極地尋找出這些不可再生能源的替代能源之外，如何更加充分地利用 現(xiàn)有能源，提高利用率避免浪費，這也是目前能源領(lǐng)域的研究方向。 在當(dāng)前的火車鐵路運輸領(lǐng)域，在火車行駛時，不可避免地存在能量浪費的現(xiàn)象，比 如在軌道轉(zhuǎn)彎或下坡等地段，為了避免事故發(fā)生，火車經(jīng)過時均需要制動減速，這樣就不可 避免地存在大量能量的浪費。 因此，如何提供一種，將火車行駛過程中浪費掉的富余能量轉(zhuǎn)化并傳導(dǎo)出去，進(jìn)而 可通過發(fā)電儲能等方式加以再利用的技術(shù)，就成為本領(lǐng)域有待解決的技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可
將鐵路火車行駛時的富余能量轉(zhuǎn)化和傳導(dǎo)出去并加以利用的裝置。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是 —種鐵路導(dǎo)能裝置，其特點在于，包括并列設(shè)置的三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，每組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包 括，弧形彈簧板、杠桿機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸和慣性輪，其中所述弧形彈簧板順路軌方向設(shè)置，弧形彈簧 板的兩端連接于路基且凸面向上，弧形彈簧板中部與杠桿機(jī)構(gòu)的受力端相連，杠桿機(jī)構(gòu)的 施力端通過一連桿與所述轉(zhuǎn)軸上的一曲軸部相連并可帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述慣性輪設(shè)置于轉(zhuǎn) 軸上；所述三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中位于中間的一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上通過設(shè)置的單向聯(lián)軸器聯(lián)接 到輸出端，位于兩側(cè)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有單向輪，所述單向輪通過匹配的鏈條連接 到中間 一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的輸出端上。 本實用新型使用時，將弧形彈簧板安裝于鐵路路軌中間，弧形彈簧板安裝時可使 一端固定連接，另一端非固定連接，其凸面頂部高度應(yīng)略高于火車車廂下端的滾輪高度，如 果火車車廂下端沒有滾輪，可在每節(jié)車廂下方單獨設(shè)置滾輪或類似的施壓工具。這樣火車 行駛時，通過所述滾輪或施壓工具對弧形彈簧板頂部施壓，同時當(dāng)每節(jié)車廂的滾輪或施壓 工具經(jīng)過了弧形彈簧板位置后，弧形彈簧板會在自身彈力作用下復(fù)位，這樣就形成了連接 在弧形彈簧板中部的杠桿機(jī)構(gòu)的受力端的上下運動，施力端在杠桿作用下同樣做上下往復(fù) 運動，進(jìn)而通過連桿帶動轉(zhuǎn)軸上的一曲軸部轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸在曲軸部和慣性輪的共同作用下產(chǎn) 生較穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，其中慣性輪的設(shè)置能使曲軸在在受往返作用力的情況下能轉(zhuǎn)過最高點產(chǎn) 生旋轉(zhuǎn)運動而不是往返運動，這樣就將連桿的往返運動轉(zhuǎn)化為了曲軸的轉(zhuǎn)動，從而將鐵路火車行駛時的富余能量以轉(zhuǎn)動的方式傳導(dǎo)了出去；同時慣性輪由于質(zhì)量大慣性大，還能起 到儲能的作用，延長了發(fā)電時間。申請人考慮到由于利用的只是火車的富余能量，故每一組 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)導(dǎo)出的動能并不大，故在一個導(dǎo)能裝置中設(shè)置了三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，這樣可增大每一 個導(dǎo)能裝置能導(dǎo)出的能量，方便能量導(dǎo)出后的后續(xù)利用，比如發(fā)電等。同時申請人考慮到， 在杠桿施力端通過連桿帶動轉(zhuǎn)軸的曲軸部轉(zhuǎn)動時，由于具有隨機(jī)性，即曲軸可能是左轉(zhuǎn)也 可能是右轉(zhuǎn)，這樣就需對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，使三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)導(dǎo)出的動能在結(jié)合時不至 于因轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向不同而抵消。所以申請人在位于中間的一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸上設(shè)置單向聯(lián)軸器 與輸出端相聯(lián)，同時在兩側(cè)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置單向輪并通過鏈條與中間一組轉(zhuǎn)化機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn)軸的輸出端相連，這樣即可使得三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸均是需要方向上的轉(zhuǎn)動才能傳遞 到輸出端。當(dāng)能量以轉(zhuǎn)動的方式傳導(dǎo)到輸出端后，既可方便地對其加以利用，其中比較好的 利用方式是直接利用來發(fā)電。 作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述單向聯(lián)軸器可以是以下結(jié)構(gòu)，包括一個作施力件的法蘭盤 和一個作受力件的法蘭盤，兩法蘭盤配合面采用斜齒配合，作施力件的法蘭盤通過彈簧連 接在慣性輪的軸心位置，作受力件的法蘭盤的軸心與轉(zhuǎn)軸的輸出端相連。這樣當(dāng)作施力件 的法蘭盤以順斜齒方向轉(zhuǎn)動時，在彈簧的作用下，兩法蘭盤配合面能緊密結(jié)合，實現(xiàn)力矩的 傳遞，當(dāng)作施力件的法蘭盤以相反方向轉(zhuǎn)動時，作施力件的法蘭盤會在斜齒齒面產(chǎn)生的摩 擦分力的作用下克服彈簧彈力而后退，與作受力件的法蘭盤分離，不傳遞力矩。這樣，既可 保證傳遞到輸出端的力矩只能是一個方向上的力矩。當(dāng)然具體實施時，還可以采用現(xiàn)有技 術(shù)中的其他結(jié)構(gòu)的單向聯(lián)軸器。 綜上所述，本實用新型可以用于將鐵路上火車行駛過程中的富余能量轉(zhuǎn)化和傳導(dǎo) 出去，進(jìn)而可以方便地以發(fā)電等方式加以利用。這樣就避免了能量的浪費，節(jié)約了能源。

圖1為具體實施時，弧形彈簧板和杠桿機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為具體實施時，弧形彈簧板和杠桿機(jī)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為具體實施時，連接于杠桿機(jī)構(gòu)的施力端與轉(zhuǎn)軸上的曲軸部之間的連桿結(jié)構(gòu)
示意圖。 圖4為具體實施時，本鐵路導(dǎo)能裝置整體結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 具體實施時如圖l至圖4所示，一種鐵路導(dǎo)能裝置，包括并列設(shè)置的三組轉(zhuǎn)化機(jī) 構(gòu)，每組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括，弧形彈簧板1、杠桿機(jī)構(gòu)2、轉(zhuǎn)軸3和慣性輪4，其中所述弧形彈簧板 1順路軌方向設(shè)置，弧形彈簧板1的兩端連接于路基且凸面向上，弧形彈簧板1中部與杠桿 機(jī)構(gòu)2的受力端21相連，杠桿機(jī)構(gòu)2的施力端22通過一連桿5與所述轉(zhuǎn)軸3上的一曲軸 部31相連并可帶動轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動，所述慣性輪4設(shè)置于轉(zhuǎn)軸3上；所述三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中位于 中間的一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸3上通過設(shè)置的單向聯(lián)軸器6聯(lián)接到輸出端7，位于兩側(cè)的轉(zhuǎn) 化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸3上設(shè)置有單向輪8，所述單向輪8通過匹配的鏈條9連接到中間一組轉(zhuǎn)化 機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸3的輸出端7上。具體實施時，所述單向聯(lián)軸器6可以采用以下優(yōu)化結(jié)構(gòu)，包括一
4個作施力件的法蘭盤61和一個作受力件的法蘭盤62，兩法蘭盤配合面采用斜齒配合，作施 力件的法蘭盤61通過彈簧63連接在慣性輪4的軸心位置，作受力件的法蘭盤62的軸心與 轉(zhuǎn)軸3的輸出端7相連。這樣，既可保證傳遞到輸出端7的力矩只能是一個方向上的力矩。 當(dāng)然具體實施時，還可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他結(jié)構(gòu)的單向聯(lián)軸器。 具體實施時，弧形彈簧板和杠桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，弧形彈簧板1的兩 端是一端與地基固定，另一端未固定，這樣更利于彈簧板的受力和復(fù)位；在杠桿機(jī)構(gòu)2中， 其中間段23整體作為支點，杠桿機(jī)構(gòu)2的受力端21和施力端22可繞中間段23支點做上 下運動，其中受力端21是采用了一滾輪被壓接在弧型彈簧板1下方的結(jié)構(gòu)；圖3為連桿5 的結(jié)構(gòu)示意圖，其中下端連接在杠桿機(jī)構(gòu)2的施力端22上，上端連接在轉(zhuǎn)軸3上的一曲軸 部31上；圖4為本鐵路導(dǎo)能裝置的整體結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，如其所示，為了使弧形彈簧板1 和杠桿機(jī)構(gòu)2之間受力平衡，可在弧形彈簧板1的兩側(cè)均設(shè)置杠桿機(jī)構(gòu)2，并將本實用新型 的鐵路集能裝置在鐵路的兩側(cè)對稱設(shè)置，為了清晰顯示，本圖中僅顯示了鐵路左側(cè)的本實 用新型的結(jié)構(gòu)，右側(cè)則只畫出了杠桿機(jī)構(gòu)，其余結(jié)構(gòu)由于與左側(cè)對稱故省略顯示。另外，在 具體實施時，對于本實用新型施力端傳導(dǎo)出的動能怎樣加以利用，申請人具體設(shè)計了兩種 利用方式。其中，一種是如圖4中標(biāo)號IO所示的氣能轉(zhuǎn)化裝置，其結(jié)構(gòu)為包括與本實用新 型的轉(zhuǎn)軸輸出端7聯(lián)接的曲軸11，曲軸的各曲折部上連接有拉桿12，拉桿12的另一端均連 接并列設(shè)置的氣筒13內(nèi)的活塞14上，氣筒13的輸出端均連接在一條輸氣管道15上，這樣 既可將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的氣能，從而最終可通過渦輪發(fā)電機(jī)或風(fēng)扇發(fā)電機(jī)等方式進(jìn)行發(fā) 電；另一種是可直接將輸出端7通過變速箱連接發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。 本實用新型對于現(xiàn)有技術(shù)作出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的地方就在于設(shè)計了一種可以將鐵路 火車行駛中富余浪費的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳導(dǎo)出去的裝置結(jié)構(gòu)，所以本實用新型的保護(hù) 范圍并不僅僅限于此具體實施方式
，其還可以在權(quán)利要求1所述的保護(hù)范圍內(nèi)作出種種等 同變動，比如，將所述的弧形彈簧板替換為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他類似的彈簧受力結(jié) 構(gòu)，或者將所述的單向聯(lián)軸器替換為其它結(jié)構(gòu)的單向聯(lián)軸器，其應(yīng)視作仍屬于本實用新型 的保護(hù)范圍。再例如本具體實施方式
中公布了對于傳導(dǎo)出的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電利用的兩種具 體方式，但是此發(fā)電部分的結(jié)構(gòu)不屬于本實用新型的保護(hù)范圍，故不管別人對傳導(dǎo)出的機(jī) 械能采用何種方式加以利用，只要其從鐵路傳導(dǎo)出富余能量的裝置結(jié)構(gòu)和本申請權(quán)利要求 1所述結(jié)構(gòu)相同或等同，就應(yīng)該視作屬于本實用新型的保護(hù)范圍。 本實用新型特別適合在鐵路火車行駛需制動減速的地方實施運用，比如火車轉(zhuǎn) 彎、下坡或進(jìn)站等路段，可以將火車行駛時的富余能量，特別是火車在制動時浪費的能量轉(zhuǎn) 化和傳導(dǎo)出去，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
權(quán)利要求一種鐵路導(dǎo)能裝置，其特征在于，包括并列設(shè)置的三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，每組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括，弧形彈簧板、杠桿機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸和慣性輪，其中所述弧形彈簧板順路軌方向設(shè)置，弧形彈簧板的兩端連接于路基且凸面向上，弧形彈簧板中部與杠桿機(jī)構(gòu)的受力端相連，杠桿機(jī)構(gòu)的施力端通過一連桿與所述轉(zhuǎn)軸上的一曲軸部相連并可帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述慣性輪設(shè)置于轉(zhuǎn)軸上；所述三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中位于中間的一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上通過設(shè)置的單向聯(lián)軸器聯(lián)接到輸出端，位于兩側(cè)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有單向輪，所述單向輪通過匹配的鏈條連接到中間一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的輸出端上。
2. 如權(quán)利要求1所述的鐵路導(dǎo)能裝置，其特征在于，所述單向聯(lián)軸器包括一個作施力 件的法蘭盤和一個作受力件的法蘭盤，兩法蘭盤配合面采用斜齒配合，作施力件的法蘭盤 通過彈簧連接在慣性輪的軸心位置，作受力件的法蘭盤的軸心與轉(zhuǎn)軸的輸出端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種鐵路導(dǎo)能裝置，包括并列設(shè)置的三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，每組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括，弧形彈簧板、杠桿機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸和慣性輪，其中所述弧形彈簧板順路軌方向兩端連接于路基且凸面向上，其中部與杠桿機(jī)構(gòu)的受力端相連，杠桿機(jī)構(gòu)的施力端通過一連桿與所述轉(zhuǎn)軸上的一曲軸部相連并可帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述慣性輪設(shè)置于轉(zhuǎn)軸上；所述三組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中位于中間的一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上通過設(shè)置的單向聯(lián)軸器聯(lián)接到輸出端，位于兩側(cè)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有單向輪，單向輪通過鏈條連接到中間一組轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的輸出端上。本實用新型可將火車行駛中的富余能量轉(zhuǎn)化和傳導(dǎo)出去，進(jìn)而可以方便地以發(fā)電等方式加以利用。這樣就避免了能量的浪費，節(jié)約了能源。
文檔編號B61L1/00GK201457415SQ20092012826
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者常蘭, 常林禮, 常雄峰, 田帥輝 申請人:常蘭