專利名稱：一種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別涉及ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
為了降低車輛行駛速度，公路收費站前會布置具有一定彈性的減速帯。但是，車輛通過減速帶時損耗的動能通常沒有被加以有效利用，而白白浪費掉。目前，也有ー些利用收費站減速帶進行發(fā)電的方法，主要包括曲柄搖桿減速帶發(fā)電、齒輪齒條減速帶發(fā)電、液壓渦輪減速帶發(fā)電三種方法。雖然這些方法無需消耗額外的不可再生能源，環(huán)境污染小，但是它們都存在缺陷曲柄搖桿減速帶發(fā)電方法的機構運動存在死點，可靠性低，效率也相對較低；齒輪齒條減速帶發(fā)電方法相對曲柄搖桿減速帶發(fā)電方法的傳動效率高，但其齒輪齒條的磨損程度大，使用壽命低、對齒輪齒條的有效嚙合度要求高；液壓渦輪減速帶發(fā)電方法雖然能保證發(fā)電機的轉向保持不變，但是液壓傳動效率低、結構復雜，容易出現油泄露，可靠性低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，該種發(fā)電系統(tǒng)結構簡單、成本低、使用安全可靠、發(fā)電效率高、不污染環(huán)境。本發(fā)明實現其發(fā)明目的所采用的技術方案是ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，包括橫向的減速帶、安裝于減速帶下方坑體中的發(fā)電機構，其特征在干所述的發(fā)電機構為兩個，分別位于減速帶下方坑體中的左右兩側；其中，每個發(fā)電機構的構成是減速帶置于縱向的板簧上，板簧的兩端通過彈性連接件固結于箱體頂部；垂向連桿的一端與板簧的中部鉸接，另一端穿過箱體頂部與扇形齒輪的上側邊伸出端鉸接；扇形齒輪的軸安裝于箱體的內壁上；扇形齒輪與箱體內的齒輪軸一上的小齒輪嚙合，齒輪軸一上的齒輪一與箱體內的齒輪軸ニ中部的齒輪ニ哨合；齒輪軸ニ的兩端還分別固定有內嚙合棘輪機構一、內嚙合棘輪機構ニ ；所述的內嚙合棘輪機構一的棘輪一與內嚙合棘輪機構ニ的棘輪ニ的輪齒方向相反；棘輪ー和棘輪ニ的外周緣上均有外齒；所述的棘輪ー的外齒與端部穿過箱體側壁的齒輪軸三上的齒輪三嚙合，所述的棘輪ニ的外齒與端部穿過箱體側壁的齒輪軸四上的齒輪四嚙合；箱體外部的齒輪軸三上的齒輪五與發(fā)電機ー主軸上的齒輪六嚙合，箱體外部的齒輪軸四上的齒輪七與發(fā)電機ニ主軸上的齒輪八嚙合。本發(fā)明的工作過程和原理是當汽車駛到減速帶上時，汽車車輪的沖力及壓迫致使減速帶下壓，減速帶對汽車速度進行緩沖的同時，左、右車輪下方的減速帶將壓カ分別下傳給左、右側發(fā)電機構的板簧；板簧發(fā)生形變，并帶動鉸接于其中部下方的連桿下降，連桿帶動扇形齒輪向下轉動，扇形齒輪帶動齒輪軸ー上的小齒輪、齒輪ー轉動；齒輪一再帶動齒輪軸ニ中部的齒輪ニ轉動，齒輪ニ帶動同軸上的內嚙合棘輪機構一和嚙合棘輪機構ニ的棘爪轉動。由于齒輪軸ニ上的內嚙合棘輪機構一和嚙合棘輪機構ニ齒輪ニ的輪齒方向相反，如果減速帶下壓時，齒輪ニ的轉動方向與內哨合棘輪機構一的輪齒方向相同，則內哨合棘輪機構一隨其棘爪同向轉動，同時棘輪一的外齒依次通過齒輪軸三上的齒輪三、齒輪五、發(fā)電機ー主軸上的齒輪六帶動發(fā)電機一的主軸轉動發(fā)電(此時，內哨合棘輪機構ニ的棘輪ニ不轉動，發(fā)電機ニ也不エ作)。而在車輪離開離開減速帶時，板簧和彈簧向上恢復，從而帶動連桿上移，扇形齒輪、小齒輪、齒輪一、齒輪ニ的轉動方向與下壓時的轉動方向相反，齒輪ニ帶動內嚙合棘輪機構ニ隨棘爪同向轉動，同時棘輪ニ的外齒依次通過齒輪軸四上的齒輪四、齒輪七、發(fā)電機ニ主軸上的齒輪八帶動發(fā)電機ニ的主軸轉動發(fā)電(此時，內嚙合棘輪機構一的棘輪ー不轉動，發(fā)電機一也不工作)。如果，減速帶下壓時齒輪ニ的轉動方向與內嚙合 輪機構一的輪齒方向相反，則兩種狀態(tài)下的傳動過程互換，即減速帶下壓時其傳動過程為上述的減速帶恢復時的傳動過程，減速帶恢復時的傳動過程為上述的減速帶下壓時的傳動過程。與現有的技術相比，本發(fā)明的有益效果是一、本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)通過扇形齒輪與齒輪的嚙合巧妙的實現垂向的運動轉化旋轉運動，且整個過程全由齒輪機構實現、其結構簡単；傳動連續(xù)不間斷、磨損程度低、損耗小，使用壽命高、安全可靠；傳動效率高、發(fā)電效率高。ニ、本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)采用輪齒方向相反的兩對內嚙合棘輪機構分別工作，使得減速帶下降和上升的過程都有發(fā)電機發(fā)電，保證整個過程的車輛沖擊能量均被充分利用，從而提高了發(fā)電效率。而且，分布于減速帶下方坑體中的左、右兩側的兩個發(fā)電機構，分別直接正對吸收車輪左右車輪的沖擊能量，減速帶均衡受力、避免了減速帶的扭曲變形，提高了減速帶的使用壽命，同時也進一步提高了發(fā)電效率。三、本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)采用板簧、弾性連接件避震系統(tǒng)，不僅使下壓的減速帶能很好的恢復原狀，而且也使車輛通過減速帶時，車有一定的下降位移量，減少了對車輛造成的沖擊，保證車輛安全行駛。上述的齒輪軸一、齒輪軸ニ、齒輪軸三、齒輪軸四均通過軸承固定于箱體側壁上。這樣，齒輪軸一、齒輪軸ニ、齒輪軸三、齒輪軸四可隨著箱體內的齒輪轉動而自由轉動，摩擦阻力小，傳動效率高、可靠性高。上述的發(fā)電機一和發(fā)電機ニ均與充電-供電控制電路的發(fā)電電流輸入端連接，充電-供電控制電路的充電及放電端與蓄電池組連接，充電-供電控制電路的供電端與用電設備相連。這樣，在充電-供電控制電路的控制下，發(fā)電機ー和發(fā)電機ニ產生的電能通過充電-供電控制電路的發(fā)電電流輸入端、充電及放電端被存儲到蓄電池組中；當需要通過蓄電池組進行供電時，充電-供電控制電路將蓄電池中的電能通過供電端供給給用電設備使用。上述的充電-供電控制電路的發(fā)電電流輸入端還與太陽能電池組的輸出端連接，充電-供電控制電路還與液晶顯示裝置連接。這樣，采用減速帶發(fā)電的同吋，還可以利用空曠地帶收費站的豐富太陽能資源進行發(fā)電，一并儲存在蓄電池組中，供收費站利用。蓄電池組有電時，使用蓄電池組供電，蓄電池組無電時，使用市電供電，從而保證收費站在任何情況下，電カ設備都能正常工作，且最大程度的減少對市電的消耗，更加節(jié)能環(huán)保。并可通過液晶顯示裝置顯示相關信息，便于對相關設備的運行及充放電狀態(tài)進行監(jiān)測和及時維護。


圖I是本發(fā)明實施例的一個發(fā)電機構的主視結構示意圖。圖2是圖I的右視圖。圖3是圖I的左視圖。圖4是本發(fā)明實施例的電路原理示意圖。
具體實施例方式圖1-3示出，本發(fā)明的ー種具體實施方式
是，一種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，包括橫向的減速帶I、安裝于減速帶I下方坑體中的發(fā)電機構，其特征在于所述的發(fā)電機構為兩個，分別位于減速帶I下方坑體中的左右兩側；其中，每個發(fā)電機構的構成是減速帶I置于縱向的板簧2上，板簧2的兩端通過彈性連接件3固結于箱體4頂部；垂向連桿5的一端與板簧2的中部鉸接,另一端穿過箱體4頂部與扇形齒輪6的上側邊伸出端鉸接；扇形齒輪6的軸安裝于箱體4的內壁上；扇形齒輪6與箱體4內的齒輪軸ー 8上的小齒輪7哨合,齒輪軸一 8上的齒輪ー 9與箱體4內的齒輪軸ニ 11中部的齒輪ニ 10嚙合；齒輪軸ニ 11的兩端還分別固定有內嚙合棘輪機構一 12、內嚙合棘輪機構ニ
13；所述的內嚙合棘輪機構一 12的棘輪ー 12A與內嚙合棘輪機構ニ 13的棘輪ニ 13A的輪齒方向相反；棘輪ー 12A和棘輪ニ 13A的外周緣上均有外齒；所述的棘輪ー 12A的外齒與端部穿過箱體4側壁的齒輪軸三15A上的齒輪三14A嚙合，所述的棘輪ニ 13A的外齒與端部穿過箱體4側壁的齒輪軸四15B上的齒輪四14B嚙合；箱體4外部的齒輪軸三15A上的齒輪五16A與發(fā)電機一 17主軸上的齒輪六19哨合,箱體4外部的齒輪軸四15B上的齒輪七16B與發(fā)電機ニ 18主軸上的齒輪八20嚙合。本例的齒輪軸一 8、齒輪軸ニ 11、齒輪軸三15A、齒輪軸四15B均通過軸承21固定于箱體4側壁上。本例的發(fā)電機一 17和發(fā)電機ニ 18均與充電-供電控制電路22的發(fā)電電流輸入端連接，充電-供電控制電路22的充電及放電端與蓄電池組23連接，充電-供電控制電路22的供電端與用電設備相連。本例的充電-供電控制電路22的發(fā)電電流輸入端還與太陽能電池組24的輸出端連接，充電-供電控制電路22還與液晶顯示裝置25連接。權利要求
1.ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，包括橫向的減速帶(I)、安裝于減速帶(I)下方坑體中的發(fā)電機構，其特征在于 所述的發(fā)電機構為兩個，分別位于減速帶(I)下方坑體中的左右兩側；其中，每個發(fā)電機構的構成是減速帶⑴置于縱向的板簧⑵上，板簧⑵的兩端通過彈性連接件⑶固結于箱體(4)頂部；垂向連桿(5)的一端與板簧(2)的中部鉸接，另一端穿過箱體(4)頂部與扇形齒輪(6)的上側邊伸出端鉸接；扇形齒輪(6)的軸安裝于箱體(4)的內壁上；扇形齒輪(6)與箱體(4)內的齒輪軸一(8)上的小齒輪(7)哨合,齒輪軸一(8)上的齒輪ー(9)與箱體(4)內的齒輪軸ニ(11)中部的齒輪ニ(10)嚙合；齒輪軸ニ(11)的兩端還分別固定有內嚙合棘輪機構一(12)、內嚙合棘輪機構ニ(13)； 所述的內嚙合棘輪機構一(12)的棘輪ー(12A)與內嚙合棘輪機構ニ(13)的棘輪ニ(13A)的輪齒方向相反；棘輪ー(12A)和棘輪ニ(13A)的外周緣上均有外齒；所述的棘輪ー(12A)的外齒與端部穿過箱體(4)側壁的齒輪軸三(15A)上的齒輪三(14A)嚙合，所述的棘輪ニ(13A)的外齒與端部穿過箱體(4)側壁的齒輪軸四(15B)上的齒輪四(14B)嚙合；箱體(4)外部的齒輪軸三(15A)上的齒輪五(16A)與發(fā)電機一(17)主軸上的齒輪六(19)嚙合，箱體(4)外部的齒輪軸四(15B)上的齒輪七(16B)與發(fā)電機ニ(18)主軸上的齒輪八(20)嚙合。
2.根據權利要求I所述的ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的齒輪軸ー(8)、齒輪軸ニ(11)、齒輪軸三(15A)、齒輪軸四(15B)均通過軸承(21)固定于箱體(4)側壁上。
3.根據權利要求I所述的ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)電機ー(17)和發(fā)電機ニ(18)均與充電-供電控制電路(22)的發(fā)電電流輸入端連接，充電-供電控制電路(22)的充電及放電端與蓄電池組(23)連接，充電-供電控制電路(22)的供電端與用電設備相連。
4.根據權利要求3所述的ー種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的充電-供電控制電路(22)的發(fā)電電流輸入端還與太陽能電池組(24)的輸出端連接，充電-供電控制電路(22)還與液晶顯示裝置(25)連接。
全文摘要
一種公路收費站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，通過減速帶下方的板簧上的垂向連桿與扇形齒輪相連；再由扇形齒輪分別驅動內嚙合棘輪機構一、內嚙合棘輪機構二，帶動發(fā)電機一、發(fā)電機二分別在減速帶下壓和恢復過程中發(fā)電。該種發(fā)電系統(tǒng)結構簡單、成本低、使用安全可靠、發(fā)電效率高、不污染環(huán)境。
文檔編號F03G7/00GK102678492SQ20121014914
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權日2012年5月15日
發(fā)明者俞圣杰, 張祖濤, 漆淼, 程杰鋒, 蔡怡欣, 許孝堂, 鄭義鵬, 雍培元, 黃玲 申請人:西南交通大學