本實(shí)用新型涉及壓力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種路面壓力發(fā)電系統(tǒng)及公路壓力發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)如今,全世界都面臨能源緊張的困境,尤其在電力方面,各國均在盡可能的利用各種途徑來發(fā)電以滿足需求,目前普遍采用風(fēng)力、水力、火力、核能、太陽能等來發(fā)電,但隨著社會(huì)的發(fā)展,用電量也在劇增,電力供應(yīng)仍然難以滿足實(shí)際需求,同時(shí)上述取能方式在很大程度上受自然條件的制約,有的不可再生,有的破壞環(huán)境,有的設(shè)備昂貴,效率低下,不符合當(dāng)前乃至今后發(fā)展的要求,因此通過一些設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的附加能量的收集、利用,研究工作原理和結(jié)構(gòu)均較簡單的可靠適用新型環(huán)保發(fā)電裝置勢在必行。
現(xiàn)有技術(shù)中,還開發(fā)出一種利用車行駛在路面上,對(duì)路面產(chǎn)生的重力勢能加以利用來進(jìn)行發(fā)電的裝置,如實(shí)用新型專利CN201635942U中提出的主要采用支撐彈簧和滑輪等組成的發(fā)電裝置,又比如實(shí)用新型專利CN201601572U中提出的主要采用齒輪組成的發(fā)電裝置,上述發(fā)電裝置雖然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電的功能,但在實(shí)際應(yīng)用中,不但施工難度大,且面對(duì)不同重量的車輛,不能夠靈活的轉(zhuǎn)換發(fā)電結(jié)構(gòu),容易導(dǎo)致一些重量較輕的車輛駛過,發(fā)電裝置不發(fā)電或者發(fā)電效率低的情況,從而不能很好的利用路面上各種車輛的重力勢能;更重要的,特別對(duì)于重量很大的車輛行駛過發(fā)電路面時(shí),路面下壓嚴(yán)重,導(dǎo)致與周圍的路面脫節(jié),車輛行駛過下一路面時(shí),容易產(chǎn)生較大的顛簸,也對(duì)路面造成很大的損耗,這樣忽視了路面的基本作用,不能滿足人們的需求
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種路面壓力發(fā)電系統(tǒng)及公路壓力發(fā)電裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中路面發(fā)電裝置發(fā)電效率低且路面不夠平穩(wěn)的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型提供的一種路面壓力發(fā)電系統(tǒng),包括多個(gè)路面板、路基、活塞可自動(dòng)彈出的液壓缸、油箱、進(jìn)油管、出油管以及發(fā)電裝置;
所述路面板設(shè)置在所述路基的上方,多個(gè)所述路面板相互拼接共同組成發(fā)電路面;
所述液壓缸有多個(gè),所述液壓缸的底座固定在所述路基上,所述液壓缸的活塞頂在相鄰所述路面板的拼接處;
所述油箱通過進(jìn)油管連通所述液壓缸,所述發(fā)電裝置通過出油管連通所述液壓缸,所述發(fā)電裝置通過液壓油的流動(dòng)運(yùn)行發(fā)電。
進(jìn)一步的,所述液壓缸和油箱之間連通有一根進(jìn)油管,所述進(jìn)油管上設(shè)有防止液壓油倒流油箱的第一止回閥,所述液壓缸與所述發(fā)電裝置之間連通有多根出油管,每個(gè)所述出油管上設(shè)有防止液壓油倒流液壓缸的第二止回閥;
或者,所述第一止回閥和第二止回閥設(shè)置在所述液壓缸上。
進(jìn)一步的,所述發(fā)電裝置為液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī),所述液壓馬達(dá)進(jìn)油口通過所述出油管與所述液壓缸相通,出油口與所述油箱之間通過多根回油管連通,所述液壓馬達(dá)的輸出端與所述發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接。
進(jìn)一步的,還包括液壓缸控制元件,所述液壓缸控制元件包括測速器、測重器、電磁閥、自力式調(diào)節(jié)閥以及控制器;
所述測速器和測重器固定在每個(gè)所述路面板上,并與所述控制器電連接;
每根所述進(jìn)油管、每根出油管和每根回油管上均設(shè)有所述電磁閥,每根回油管上還均設(shè)有自力式調(diào)節(jié)閥。
進(jìn)一步的,所述液壓缸的活塞為傘狀結(jié)構(gòu),在所述活塞的頂部與所述液壓缸的缸體的頂面之間套接固定有復(fù)位彈簧。
進(jìn)一步的,所述路基與所述液壓缸之間設(shè)有用于承壓和防止變形的鐵板,所述鐵板通過混凝土樁和鋼釘固定在所述路基上。
進(jìn)一步的,所述路面板包括凹形鋼板和混凝土層,所述混凝土層設(shè)置在所述凹形鋼板的凹槽內(nèi),所述測速器和測重器設(shè)置在所述混凝土層內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述凹形鋼板與所述鐵板之間還設(shè)有用于防止液壓缸過載的固定框架,所述固定框架固定在所述鐵板上并與所述液壓缸間隔排列,所述固定框架上設(shè)有用于排水排砂的溝槽。
進(jìn)一步的,所述凹形鋼板下方固定有若干高度與所述溝槽深度相同的凸塊,所述凸塊的外側(cè)通過軸承座固定有軸承,所述軸承與所述溝槽的兩側(cè)壁接觸,保證所述凹形鋼板沿所述溝槽的側(cè)壁上下浮動(dòng)。
本實(shí)用新型還提供一種公路壓力發(fā)電裝置,包括上述所述的路面壓力發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)和公路壓力發(fā)電裝置的有益效果如下:
本實(shí)用新型提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)通過多個(gè)路面板相互拼接組成發(fā)電路面,同時(shí)多個(gè)液壓缸的活塞均勻的頂在相鄰的路面板的縫隙處,完成對(duì)路面板的支撐,液壓缸的底座固定在路基上并通過進(jìn)油管和出油管分別連接油箱和發(fā)電裝置,結(jié)構(gòu)簡單且施工方便快捷。
具體的,當(dāng)車輛行駛在路面板時(shí),路面板壓縮液壓缸的活塞,腔室的壓力增大,液壓油通過出油管流向發(fā)電裝置,在液壓油的沖擊下,發(fā)電裝置工作,當(dāng)車輛駛過路面板時(shí),液壓缸上的活塞在復(fù)位裝置的作用下自動(dòng)彈出,液壓缸的腔室欠壓使液壓油從油箱通過進(jìn)油管流入液壓缸內(nèi),使液壓缸和路面板回到初始狀態(tài)。在整個(gè)發(fā)電過程中,由于液壓缸同時(shí)支撐相鄰的至少兩個(gè)路面板,在車輛作用在一個(gè)路面板上,使液壓缸活塞受力下壓的時(shí)候,下一個(gè)路面板也會(huì)向下傾斜,使車輛通過相鄰路面板拼接處的縫隙時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的顛簸,保證了車輛行駛的平穩(wěn)性。
本實(shí)用新型提供的公路壓力發(fā)電裝置與上述路面壓力發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同,在此不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)中路面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)的液壓管路流程圖;
圖標(biāo):1-路面板;2-路基;3-液壓缸;4-鐵板;5-固定框架;6-復(fù)位彈簧;7-軸承;8-測重器;9-測速器;10-凸塊;11-凹形鋼板;12-混凝土層。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種路面壓力發(fā)電系統(tǒng),包括多個(gè)路面板1、路基2、活塞可自動(dòng)彈出的液壓缸3、油箱、進(jìn)油管、出油管以及發(fā)電裝置;路面板1設(shè)置在路基2的上方,多個(gè)路面板1相互拼接共同組成發(fā)電路面;液壓缸3有多個(gè),液壓缸3的底座固定在路基2上,液壓缸3的活塞頂在相鄰路面板1的間隙處;進(jìn)油管連通液壓缸3和油箱,出油管連通液壓缸3和發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)通過多個(gè)路面板1相互拼接組成發(fā)電路面,同時(shí)多個(gè)液壓缸3的活塞均勻的頂在相鄰的路面板1的縫隙處,完成對(duì)路面板1的支撐,液壓缸3的底座固定在路基2上并通過進(jìn)油管和出油管分別連接油箱和發(fā)電裝置,結(jié)構(gòu)簡單且施工方便快捷。
具體的,當(dāng)車輛行駛在路面板1時(shí),路面板1壓縮液壓缸3的活塞,腔室的壓力增大,液壓油通過出油管流向發(fā)電裝置,在液壓油的沖擊下,發(fā)電裝置工作,當(dāng)車輛駛過路面板1時(shí),液壓缸3上的活塞在復(fù)位裝置的作用下自動(dòng)彈出,液壓缸3的腔室欠壓使液壓油從油箱通過進(jìn)油管流入液壓缸3內(nèi),使液壓缸3和路面板1回到初始狀態(tài)。在整個(gè)發(fā)電過程中,由于液壓缸3同時(shí)支撐相鄰的至少兩個(gè)路面板1,在車輛作用在一個(gè)路面板1上,使液壓缸3活塞受力下壓的時(shí)候,下一個(gè)路面板1也會(huì)向下傾斜,使車輛通過相鄰路面板1的縫隙時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的顛簸,保證了車輛行駛的平穩(wěn)性。
本實(shí)施例采用的液壓缸3為單腔液壓缸,即進(jìn)油管和出油管連接在液壓缸3的一個(gè)腔室內(nèi),為了保證液壓油的正確流向,在進(jìn)油管上設(shè)有防止液壓油倒流油箱的第一止回閥,出油管上設(shè)有防止液壓油倒流液壓缸3的第二止回閥;
或者,采用進(jìn)油口和出油口本就設(shè)置第一止回閥和第二止回閥的液壓缸3。
進(jìn)一步的,本實(shí)施采用液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)組合作為發(fā)電裝置,首先,液壓馬達(dá)將液壓油的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槠漭敵龆说臋C(jī)械能,液壓馬達(dá)的輸出端轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接,發(fā)電機(jī)再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí),液壓馬達(dá)通過回油管與油箱連通,形成閉合的通路,保證了路面壓力發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。
此外,本實(shí)施例在液壓缸3和油箱之間連通有一根進(jìn)油管,液壓缸3與發(fā)電裝置之間通過多通管連通有多根出油管,液壓馬達(dá)與油箱之間通過多通管連通有多根回油管,相互并聯(lián)的出油管和回油管一一對(duì)應(yīng),每個(gè)對(duì)應(yīng)的出油管和回油管的出油壓力不同,通過開合不同壓力的出油管和回油管來保證液壓缸3在面對(duì)不同的壓力時(shí)均可發(fā)電的同時(shí)進(jìn)一步的保證液壓缸3等設(shè)備的使用壽命和路面的平穩(wěn)性。
具體的,還包括液壓缸3控制元件,液壓缸3控制元件包括測速器9、測重器8、電磁閥以及控制器;測速器9和測重器8固定在每個(gè)路面板1上,并與控制器電連接;每根進(jìn)油管、每根出油管以及每根回油管上均設(shè)有電磁閥,電磁閥與控制器電連接。
測速器9用來檢測車輛行駛的速度,測重器8是通過電路中壓力傳感器的形變造成阻值變化,電壓也變化,然后輸出信號(hào),信號(hào)經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換等過程變?yōu)閿?shù)字信號(hào)在顯示屏上顯示結(jié)果,測重器8用來檢測車輛對(duì)所在路面板1施加的力,如圖4所示,電磁閥為二位二通常閉電磁閥,在失電的情況下處于常閉狀態(tài),自力式調(diào)節(jié)閥是利用利用閥輸出端的反饋信號(hào)(壓力)來調(diào)節(jié)管道的壓力,即達(dá)到設(shè)定的臨界壓力,管路才會(huì)流通;其中,與進(jìn)油管相連的電磁閥在路面壓力發(fā)電系統(tǒng)工作時(shí)時(shí)刻處于通電狀態(tài),保證進(jìn)油管幾乎處于零壓力連通狀態(tài);與出油管相連的電磁閥在不工作時(shí)處于失電閉合狀態(tài);回油管上的電磁閥在不工作時(shí)也處于失電閉合狀態(tài),每根回油管上的自力式調(diào)節(jié)閥的臨界壓力都不相同。
值得說明的,每根回油管上的自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)定的臨界壓力不同,來對(duì)應(yīng)不同重量的車輛對(duì)液壓缸3造成的實(shí)際壓力,且實(shí)際壓力遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)的自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)定的臨界壓力。在這樣的情況下,車輛駛過路面板1時(shí),路面板1對(duì)車輛的支撐力忽略不計(jì),使重量不同的車輛對(duì)液壓缸3的活塞下壓的行程基本相同,保證了路面的壓力發(fā)電功能。
具體的,當(dāng)車輛行駛過路面板1時(shí),測速器9和測重器8將檢測到的速度和重力傳輸給控制器,控制器通過對(duì)速度和重力進(jìn)行運(yùn)算得出會(huì)對(duì)液壓缸3施加的具體的壓力,隨后根據(jù)控制器對(duì)該壓力分析后,使出油管和回油管上的電磁閥得電,閥門打開,液壓缸3的壓力大于自力式調(diào)節(jié)閥的臨界壓力,整個(gè)管路連通,完成發(fā)電,當(dāng)車輛駛過后,電磁閥失電,閥門關(guān)閉,活塞通過回復(fù)裝置回復(fù)到原來的位置,液壓缸3的腔室也在欠壓作用下通過進(jìn)油管充滿液壓油,整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。
在上述基礎(chǔ)上,還需要設(shè)置路面板1的面積越小越好,使車輛的輪胎接觸路面板1的面積接近路面板1的面積,進(jìn)一步的保證車輛駛過路面的平穩(wěn)性,此外,在不同的路面,設(shè)置的路面板1的形狀也不同,理想中最優(yōu)的方案是采用三角形形狀,在每個(gè)角的液壓缸3活塞下移,都會(huì)使相鄰的路面板1也下移,保證了車輛駛過的平穩(wěn)性;當(dāng)然也可以在彎道采用梯形形狀,在直道采用正方形或長方形形狀,同樣能夠保證正常情況下車輛的穩(wěn)定性。
本實(shí)施例采用長方形的路面板1,因此每個(gè)液壓缸3的活塞需要支撐四個(gè)路面板1的一角,又因?yàn)橄噜彽穆访姘?之間需要有能夠下移的縫隙,因此為了保證活塞的大小能夠很好的支撐路面板1,設(shè)置液壓缸3的活塞為傘狀結(jié)構(gòu),在活塞的頂部與單缸液壓缸3的缸體的頂面之間套接固定有復(fù)位彈簧6,該復(fù)位彈簧6只用于支撐路面板1,保證路面板1下壓后能夠復(fù)位的作用。
進(jìn)一步的,現(xiàn)有技術(shù)的路基2一般為壓實(shí)的土質(zhì)或者混凝土路基2,在液壓缸3的底座對(duì)其長時(shí)間的壓力下,很容易會(huì)發(fā)生變形塌陷,對(duì)路面壓力發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命造成影響,因此,還需在路基2與液壓缸3之間設(shè)有用于承壓和防止變形的鐵板4,并將鐵板4通過混凝土樁和鋼釘固定在路基2上,防止其左右滑動(dòng)。
同樣的,在盡量節(jié)省開支的情況下,為了保證路面板1的強(qiáng)度和承壓能力,如圖3所示,本實(shí)施例設(shè)置路面板1包括凹形鋼板11和混凝土層12,混凝土層12設(shè)置在凹形鋼板11的凹槽內(nèi),所述測速器9和測重器8設(shè)置在所述混凝土層12內(nèi),其中,凹形鋼板11保證路面的強(qiáng)度,混凝土層12相比與鋼板更具有延展性,進(jìn)一步的保證了車輛駛過的平穩(wěn)性。
作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn),在凹形鋼板11與鐵板4之間還設(shè)有用于防止液壓缸3過載的固定框架5,固定框架5固定在鐵板4上并與液壓缸3間隔排列,固定框架5上設(shè)有用于排水排砂的溝槽。其中,固定框架5的頂端與凹形鋼板11的支端之間的距離即為液壓缸3活塞的行程,該行程小于活塞的最大行程,保證了車輛駛過使不會(huì)對(duì)液壓缸3造成很大影響,增加了液壓缸3的使用壽命;同時(shí),還可以將固定框架5和液壓缸3通過連接件螺栓連接,進(jìn)一步的保證液壓缸3的穩(wěn)定;最后,在雨水砂石等通過凹形鋼板11之間的縫隙會(huì)掉落在固定框架5的凹槽內(nèi),該凹槽與路面的兩側(cè)連通,可以定期的清理。
在上述基礎(chǔ)上,本實(shí)施例還在凹形鋼板11下方固定有若干高度與溝槽深度相同的凸塊10,凸塊10的外側(cè)通過軸承7座固定有軸承7,軸承7與溝槽的兩側(cè)壁接觸,使凹形鋼板11沿溝槽的側(cè)壁上下浮動(dòng),保證在車輛通過時(shí),不會(huì)因?yàn)檐囕v的摩擦力使凹形鋼板11發(fā)生水平位移,保證了路面壓力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種公路壓力發(fā)電裝置,包括上述所述的路面壓力發(fā)電系統(tǒng)。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型實(shí)施例提供的公路壓力發(fā)電裝置具有以下技術(shù)優(yōu)勢。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的公路壓力發(fā)電裝置通過多個(gè)路面板1相互拼接組成發(fā)電路面,同時(shí)多個(gè)液壓缸3的活塞均勻的頂在相鄰的路面板1的縫隙處,完成對(duì)路面板1的支撐,液壓缸3的底座固定在路基2上并通過進(jìn)油管和出油管分別連接油箱和發(fā)電裝置,結(jié)構(gòu)簡單且施工方便快捷。
具體的,當(dāng)車輛行駛在路面板1時(shí),路面板1壓縮液壓缸3的活塞,腔室的壓力增大,液壓油通過出油管流向發(fā)電裝置,在液壓油的沖擊下,發(fā)電裝置工作,當(dāng)車輛駛過路面板1時(shí),液壓缸3上的活塞在復(fù)位裝置的作用下自動(dòng)彈出,液壓缸3的腔室欠壓使液壓油從油箱通過進(jìn)油管流入液壓缸3內(nèi),使液壓缸3和路面板1回到初始狀態(tài)。在整個(gè)發(fā)電過程中,由于液壓缸3同時(shí)支撐相鄰的至少兩個(gè)路面板1,在車輛作用在一個(gè)路面板1上,使液壓缸3活塞受力下壓的時(shí)候,下一個(gè)路面板1也會(huì)向下傾斜,使車輛通過相鄰路面板1拼接處的縫隙時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的顛簸,保證了車輛行駛的平穩(wěn)性。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。