本發(fā)明屬于液壓發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)道路系統(tǒng)建設(shè)日益完善，人民生活水平的逐步提高，人們的購(gòu)買能力逐漸增強(qiáng)，道路機(jī)動(dòng)車數(shù)量越來(lái)越多，道路車流量在不斷增加，因此，在必要的路段設(shè)置減速帶緩沖裝置可以有效的降低車輛行駛速遞，預(yù)防交通事故的發(fā)生。

在高速公路事故易發(fā)地段交通管制部分會(huì)設(shè)置大量的緩沖減速裝置，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的振動(dòng)能量，如何把把能量高效的收集轉(zhuǎn)化利用，以實(shí)現(xiàn)高效的電能轉(zhuǎn)化能給目前研究的重點(diǎn)問(wèn)題。

目前，有一些關(guān)于將減速帶與發(fā)電裝置結(jié)合起來(lái)以利用行駛車輛作為動(dòng)力發(fā)電的研究成果,但大多數(shù)都是屬于機(jī)械式發(fā)電減速帶，即把減速帶與機(jī)械發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合為一體，機(jī)械發(fā)電系統(tǒng)置于減速帶下面，利用減速帶上下移動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出電來(lái)。機(jī)械式發(fā)電減速帶存在體積大、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行噪聲大、機(jī)械穩(wěn)定性差等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置，以解決現(xiàn)有高速公路振動(dòng)能量回收轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)及發(fā)電方式中，發(fā)電系統(tǒng)復(fù)雜繁重，發(fā)電效率低的問(wèn)題。該裝置可以設(shè)埋在高速公路收費(fèi)站進(jìn)出站口路面下或者小區(qū)學(xué)校大門口的車輛進(jìn)出口位置，利用汽車經(jīng)過(guò)高速公路路障時(shí)碾壓提前埋置在路面下的液壓設(shè)備經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)供給給用電設(shè)備。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置，包括減速帶系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)；減速帶系統(tǒng)包括上承壓板、下承壓板、彈簧、缸筒頂桿和活塞；彈簧支撐在上承壓板和下承壓板之間，彈簧內(nèi)設(shè)有缸筒；缸筒包括外缸筒，外缸筒內(nèi)部圍繞形成內(nèi)缸筒，活塞位于內(nèi)缸筒中；上承壓板通過(guò)缸筒頂桿連接活塞；外缸筒底部設(shè)有外置出油和外置進(jìn)油口；上承壓板設(shè)置于減速帶下方；減速帶系統(tǒng)通過(guò)液壓系統(tǒng)連接用于發(fā)電的機(jī)械系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，液壓系統(tǒng)包括三位四通電磁閥、單向節(jié)流閥、第一分流閥、液控單向閥、第一液壓缸、第二液壓缸、液控單向閥、第二分流閥和節(jié)流閥；三位四通電磁閥的P口通過(guò)第一單向閥連接外置出油口；三位四通電磁閥的T口通過(guò)第二單向閥連接外置進(jìn)油口；三位四通電磁閥的A口通過(guò)節(jié)流閥分成兩路，分別連接第一分流閥和第二分流閥；節(jié)流閥并聯(lián)有單向節(jié)流閥；第一分流閥通過(guò)液控單向閥連接第一液壓缸的第一液壓口，第二分流閥通過(guò)液控單向閥連接第二液壓缸的第一液壓口；第一液壓缸的第二液壓口和第二液壓缸的第二液壓口連接三位四通電磁閥的B口。

進(jìn)一步的，機(jī)械系統(tǒng)包括第一齒條頂桿、第一棘輪、增速器、配重輪、發(fā)電機(jī)、行程開(kāi)關(guān)、第二棘輪和第二齒條頂桿；第一液壓缸的活塞桿連接第一齒條頂桿，第一齒條頂桿與第一棘輪嚙合；第二液壓缸的活塞桿連接第二齒條頂桿，第二齒條頂桿與第二棘輪嚙合；第一棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第二棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相互連接且位于同一直線上；第一棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接增速器的輸入端，增速器的輸出端通過(guò)配重輪連接發(fā)電機(jī)。

進(jìn)一步的，第一棘輪和第二棘輪反向安裝。

進(jìn)一步的，外缸筒底部還設(shè)有連通內(nèi)缸筒的第一內(nèi)置油口和第二內(nèi)置油口。

進(jìn)一步的，缸筒頂桿與上承壓板為一體式結(jié)構(gòu)，缸筒底部與下承壓板為一體式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，第一齒條頂桿和第二齒條頂桿中一個(gè)的旁側(cè)設(shè)有行程開(kāi)關(guān)，所述行程開(kāi)關(guān)連接三位四通電磁閥，用于控制三位四通電磁閥進(jìn)行油路換向。

與現(xiàn)有存在的技術(shù)相比，本發(fā)明的具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便設(shè)計(jì)制造；通過(guò)合理設(shè)置減速帶系統(tǒng)，能夠充分利用汽車通過(guò)減速帶時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)能。

進(jìn)一步的，液壓系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整液壓流量保證兩個(gè)缸體速度同步，保證了齒輪旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性；

進(jìn)一步的，液壓系統(tǒng)直接有液壓缸驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)提高機(jī)械傳動(dòng)的做功效率；

進(jìn)一步的，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠大幅度減少軸因轉(zhuǎn)動(dòng)方向突然改變而產(chǎn)生的沖擊，有效避免機(jī)械部件遭到破壞；

進(jìn)一步的，在液壓缸伸縮過(guò)程中均能實(shí)現(xiàn)齒輪的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能與電能的充分轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高速公路路面振動(dòng)能量的充分回收利用，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，節(jié)約用電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置的電磁閥處于中位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置的電磁閥處于左位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置的電磁閥處于右位的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、三位四通電磁閥；2、單向節(jié)流閥；3、分流閥；4、液控單向閥；5、第一液壓缸；6、第一齒條頂桿；7、第一棘輪；8、增速器；9、配重輪；10、發(fā)電機(jī)；11、行程開(kāi)關(guān)；12、第二棘輪；13、第二齒條頂桿；14、第二液壓缸；15、液控單向閥；16、分流閥；17、節(jié)流閥；18、外置出油口；19、第一內(nèi)置油口；20、下承壓板；21、第二內(nèi)置油口；22、外置進(jìn)油口；23、缸筒頂桿；24、活塞；25、上承壓板；26、彈簧；27、單向閥；28、單向閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置，包括:三位四通電磁閥1；單向節(jié)流閥2；分流閥3；液控單向閥4；第一液壓缸5；第一齒條頂桿6；第一棘輪7；增速器8；配重輪9；發(fā)電機(jī)10；行程開(kāi)關(guān)11；第二棘輪12；第二齒條頂桿13；第二液壓缸14；液控單向閥15；分流閥16；節(jié)流閥17；外置出油口18；第一內(nèi)置油口19；下承壓板20；第二內(nèi)置油口21；外置進(jìn)油口22；缸筒頂桿23；活塞24；上承壓板25；彈簧26；單向閥27；單向閥28。

本發(fā)明一種基于液壓系統(tǒng)的減速帶發(fā)電裝置，包括減速帶系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)。

減速帶系統(tǒng)包括上承壓板25、下承壓板20、彈簧26、缸筒頂桿23和活塞24；彈簧26支撐在上承壓板25和下承壓板20之間，彈簧26內(nèi)設(shè)有缸筒；缸筒包括外缸筒，外缸筒內(nèi)部圍繞形成內(nèi)缸筒，活塞24位于內(nèi)缸筒中；上承壓板25通過(guò)缸筒頂桿23連接活塞24。外缸筒底部設(shè)有外置出油口18和外置進(jìn)油口22；外缸筒底部還設(shè)有連通內(nèi)缸筒的第一內(nèi)置油口19和第二內(nèi)置油口21。

液壓系統(tǒng)包括三位四通電磁閥1、單向節(jié)流閥2、分流閥3、液控單向閥4、第一液壓缸5、第二液壓缸14、液控單向閥15、分流閥16和節(jié)流閥17；

三位四通電磁閥1的P口通過(guò)第一單向閥27連接外置出油口18；三位四通電磁閥1的T口通過(guò)第二單向閥28連接外置進(jìn)油口22；三位四通電磁閥1的A口通過(guò)節(jié)流閥17分成兩路，分別連接分流閥3和分流閥16；節(jié)流閥17并聯(lián)有單向節(jié)流閥2；分流閥3通過(guò)液控單向閥4連接第一液壓缸5的第一液壓口，分流閥16通過(guò)液控單向閥15連接第二液壓缸14的第一液壓口。第一液壓缸5的第二液壓口和第二液壓缸14的第二液壓口連接三位四通電磁閥1的B口。

機(jī)械系統(tǒng)包括第一齒條頂桿6、第一棘輪7、增速器8、配重輪9、發(fā)電機(jī)10、行程開(kāi)關(guān)11、第二棘輪12和第二齒條頂桿13；第一液壓缸5的活塞桿連接第一齒條頂桿6，第一齒條頂桿6與第一棘輪7嚙合；第二液壓缸14的活塞桿連接第二齒條頂桿13，第二齒條頂桿13與第二棘輪12嚙合；第一棘輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第二棘輪12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相互連接且位于同一直線上；第一棘輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接增速器8的輸入端，增速器8的輸出端通過(guò)配重輪9連接發(fā)電機(jī)10。第一棘輪7和第二棘輪12反向安裝。

圖1為本發(fā)明在三位四通換向閥處于中位時(shí)的工作原理圖，車輛路過(guò)時(shí)對(duì)上承壓板25施加壓力推動(dòng)頂桿23向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)活塞24下移，內(nèi)缸筒的液壓油擠壓外缸筒的液壓油，液壓油流動(dòng)出缸體經(jīng)過(guò)換向閥1，此刻換向閥處于中位液壓油直接流回缸體。此刻液壓系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)不工作。

圖2圖3為本發(fā)明在三位四通換向閥處于左工位右工位時(shí)的工作原理圖，箭頭方向分別為液壓油的流動(dòng)方向，系統(tǒng)工作時(shí)，車輛路過(guò)時(shí)對(duì)上承壓板25施加壓力推動(dòng)頂桿23向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)活塞24下移，內(nèi)缸筒的液壓油擠壓外缸筒的液壓油，液壓油流動(dòng)出缸體經(jīng)過(guò)單向閥27進(jìn)入進(jìn)油路流入換向閥1，通過(guò)單向節(jié)流閥2、分流閥3、液控單向閥4所述單向節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度，所述分流閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸同步運(yùn)動(dòng)，液壓油到達(dá)第一液壓缸5和第二液壓缸14，第一齒條頂桿6和第二齒條頂桿13為齒條狀，分別同第一棘輪7和第二棘輪12相互嚙合，兩個(gè)棘輪進(jìn)行相反方向安裝，當(dāng)換三位四通閥處于左工位時(shí)，液壓缸伸出齒條與棘輪嚙合帶動(dòng)增速器旋轉(zhuǎn)，當(dāng)齒條伸到一定位置時(shí)碰觸設(shè)置的行程開(kāi)關(guān)，反饋信號(hào)給三位四通閥，切換到右工位，液壓缸收縮此時(shí)的液壓油經(jīng)過(guò)單向閥28流入缸筒，另一對(duì)齒條與棘輪嚙合帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，增速器旋轉(zhuǎn)，液壓缸頂桿的齒條伸出收縮實(shí)現(xiàn)單個(gè)棘輪與齒條嚙合旋轉(zhuǎn)，另一對(duì)嚙合實(shí)現(xiàn)空轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為單向圓周運(yùn)動(dòng)，保證同軸連接的增速器8的齒輪反復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)偏重輪9實(shí)現(xiàn)恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。

最后需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案和精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在涵蓋子在本發(fā)明的的保護(hù)范圍內(nèi)。