壓電震動(dòng)鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)，特別是一種壓電震動(dòng)鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置通過(guò)共振儲(chǔ)能和機(jī)電轉(zhuǎn)換將鐵路列車質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，為設(shè)置在鐵路線路上的安全遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備提供電能。
[0002]【背景技術(shù)】:
地鐵是交通運(yùn)輸中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行的必要基礎(chǔ)，隨著京津、京滬、武廣、滬杭、滬寧等高速鐵路建設(shè)開(kāi)通，我國(guó)已經(jīng)跨入了高鐵時(shí)代，在高速鐵路建設(shè)不斷向前推進(jìn)時(shí)，保障鐵路運(yùn)營(yíng)的安全也受到極高的關(guān)注，采取有效的遠(yuǎn)距離、大范圍、無(wú)障礙、不間斷、多功能晝夜監(jiān)控成為鐵路管理部門需要實(shí)施的一個(gè)問(wèn)題，
鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)可分為機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控和鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控，鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控可以為鐵路運(yùn)營(yíng)提供鐵路路況、突發(fā)事故、山體滑坡、橋區(qū)安全、隧道安全、機(jī)車安全等遠(yuǎn)程監(jiān)控信息，為了確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全，線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備必須24小時(shí)全天候晝夜運(yùn)行，
然而，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備大多設(shè)在的偏遠(yuǎn)山區(qū)，即遠(yuǎn)離城市也遠(yuǎn)離國(guó)家電網(wǎng)，不能利用國(guó)家電網(wǎng)提供能量，同時(shí)利用儲(chǔ)電設(shè)備提供能量又需要人力經(jīng)常觀察和定期更換儲(chǔ)電設(shè)備，不能及時(shí)的觀察和更換儲(chǔ)電設(shè)備，也會(huì)使遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備無(wú)法正常工作，為鐵路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全隱患，
因此，為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行提供不間斷的充足的能量，是保障鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控急需解決的一個(gè)問(wèn)題，列車行駛中幾百噸質(zhì)量震動(dòng)動(dòng)能是十分巨大的，將這部分能量提取出來(lái)，就可以不間斷的為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行提供能量，

【發(fā)明內(nèi)容】
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為了將列車行駛中大質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能提取出來(lái)，將質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換電能，為線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，本發(fā)明提出了一種壓電震動(dòng)鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，它可將列車運(yùn)行中的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[0003]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一個(gè)由大箱體、行程變換機(jī)構(gòu)和壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機(jī)構(gòu)和壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在大箱體中，
行程變換機(jī)構(gòu)安裝在大箱體的上部，壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)安裝在大箱體的下部，
行程變換機(jī)構(gòu)由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)輔驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)驅(qū)動(dòng)連接桿、一個(gè)震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿的中部通過(guò)第一連接軸與設(shè)置在大箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)第二連接軸與驅(qū)動(dòng)連接桿的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿的下端通過(guò)第三連接軸與輔驅(qū)動(dòng)桿的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的中部通過(guò)第四連接軸與安裝在大箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)第五連接軸與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的上端相連接，震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的下端通過(guò)第六連接軸與小箱體上端的箱體連接板相連接，
壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)設(shè)置在小箱體內(nèi)，由一個(gè)振動(dòng)滑塊、一個(gè)壓電陶瓷片、第一共振彈簧、第二共振彈簧構(gòu)成，
第一共振彈簧的上端安裝在小箱體的上面，第二共振彈簧的下端安裝在小箱體的下面，振動(dòng)滑塊設(shè)置在第一共振彈簧和第二共振彈簧之間，壓電陶瓷片的兩端安裝在小箱體上，壓電陶瓷片的中部安裝在振動(dòng)滑塊上，
當(dāng)列車的振動(dòng)通過(guò)鐵軌施加在主驅(qū)動(dòng)桿的一端時(shí)，列車的振動(dòng)通過(guò)行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)連接桿、輔驅(qū)動(dòng)桿、震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿傳遞到小箱體上，列車的振動(dòng)通過(guò)行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，帶動(dòng)小箱體大幅度的上下震動(dòng)，并通過(guò)小箱體帶動(dòng)小箱體內(nèi)的振動(dòng)滑塊和壓電陶瓷片大幅度的上下震動(dòng)，振動(dòng)不斷的進(jìn)行下去，在壓電陶瓷片的兩個(gè)電極不斷的輸出交變電流，通過(guò)上述過(guò)程將地鐵列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，
本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)行程變換機(jī)構(gòu)和壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，可將列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化電能，構(gòu)成了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的自發(fā)電系統(tǒng)，為線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，即節(jié)約了能源，又可使位于偏遠(yuǎn)山區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備在無(wú)人管理的情況長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行。
[0004]【附圖說(shuō)明】:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0005]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0006]【具體實(shí)施方式】:
在圖1中，一個(gè)由大箱體4、行程變換機(jī)構(gòu)和壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機(jī)構(gòu)和壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在大箱體4中，
行程變換機(jī)構(gòu)安裝在大箱體4的上部，壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)安裝在大箱體4的下部，
行程變換機(jī)構(gòu)由主驅(qū)動(dòng)桿1-1、輔驅(qū)動(dòng)桿1-7、驅(qū)動(dòng)連接桿1-5、震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿1-11構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的中部通過(guò)第一連接軸1-2與設(shè)置在大箱體4上部的第一支撐柱1-3相連接，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的另一端通過(guò)第二連接軸1-4與驅(qū)動(dòng)連接桿1-5的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿1-5的下端通過(guò)第三連接軸1-6與輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的中部通過(guò)第四連接軸1-8與安裝在大箱體4上部的第二支撐柱1-9相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的另一端通過(guò)第五連接軸1-10與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿1-11的上端相連接，震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿1-11的下端通過(guò)第六連接軸3-2與安裝在小箱體3-1上端的箱體連接板3-3相連接，
壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)設(shè)置在小箱體3-1內(nèi)，由一個(gè)振動(dòng)滑塊3-6、一個(gè)壓電陶瓷片3-7、第一共振彈簧3-4、第二共振彈簧3-5構(gòu)成，
第一共振彈簧3-4的上端安裝在小箱體3-1的上面，第二共振彈簧3-5的下端安裝在小箱體3-1的下面，振動(dòng)滑塊3-6設(shè)置在第一共振彈簧3-4和第二共振彈簧3-5之間，壓電陶瓷片3-7的兩端安裝在小箱體3-1上，壓電陶瓷片3-7的中部安裝在振動(dòng)滑塊3-6上，當(dāng)列車的振動(dòng)通過(guò)鐵軌施加在主驅(qū)動(dòng)桿1-1的一端時(shí)，列車的振動(dòng)通過(guò)行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)桿1-1、驅(qū)動(dòng)連接桿1-5、輔驅(qū)動(dòng)桿1-7、震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿1-11傳遞到小箱體3-1上，列車的振動(dòng)通過(guò)行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，帶動(dòng)小箱體3-1大幅度的上下震動(dòng)，并通過(guò)小箱體3-1帶動(dòng)小箱體3-1內(nèi)的振動(dòng)滑塊3-6和壓電陶瓷片3-7在第一共振彈簧3_4和第二共振彈簧3-5之間大幅度的上下震動(dòng)，并通過(guò)小箱體3-1帶動(dòng)小箱體3-1內(nèi)的振動(dòng)滑塊3-6和壓電陶瓷片3-7大幅度的上下震動(dòng)，振動(dòng)不斷的進(jìn)行下去，在壓電陶瓷片3-7的兩個(gè)電極不斷的輸出交變電流，通過(guò)上述過(guò)程將地鐵列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓電震動(dòng)鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，由一個(gè)大箱體、一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)和一個(gè)壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成，行程變換機(jī)構(gòu)和壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在大箱體中，行程變換機(jī)構(gòu)安裝在大箱體的上部，壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)安裝在大箱體的下部，其特征是:行程變換機(jī)構(gòu)由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)輔驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)驅(qū)動(dòng)連接桿、一個(gè)小箱體和一個(gè)震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿的中部通過(guò)第一連接軸與設(shè)置在箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)第二連接軸與驅(qū)動(dòng)連接桿的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿的下端通過(guò)第三連接軸與輔驅(qū)動(dòng)桿的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的中部通過(guò)第四連接軸與安裝在箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)第五連接軸與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的上端相連接，震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的下端與小箱體的上端相連接，震動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的下端通過(guò)第六連接軸與小箱體上端的箱體連接板相連接， 壓電共振發(fā)電機(jī)構(gòu)設(shè)置在小箱體內(nèi)，由一個(gè)振動(dòng)滑塊、一個(gè)壓電陶瓷片、第一共振彈簧、第二共振彈簧構(gòu)成， 第一共振彈簧的上端安裝在小箱體的上面，第二共振彈簧的下端安裝在小箱體的下面，振動(dòng)滑塊設(shè)置在第一共振彈簧和第二共振彈簧之間，壓電陶瓷片的兩端安裝在小箱體上，壓電陶瓷片的中部安裝在振動(dòng)滑塊上。
【專利摘要】一種壓電震動(dòng)鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，由一個(gè)大箱體、一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)和一個(gè)彈簧共振發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該裝置可將列車運(yùn)行中的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，為鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，在無(wú)動(dòng)力無(wú)電源的環(huán)境中，可實(shí)現(xiàn)鐵路安全運(yùn)營(yíng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【IPC分類】F03G7/08, H02N2/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105134527
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510557498
【發(fā)明人】郭慶云
【申請(qǐng)人】北京印刷學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日