鐵路運營遠程監(jiān)測沖擊震動壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【專利說明】
[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)，特別是一種鐵路運營遠程監(jiān)測沖擊震動壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置通過共振儲能機電轉(zhuǎn)換將鐵路列車質(zhì)量的震動動能轉(zhuǎn)換為電能，為設置在鐵路線路上的安全遠程監(jiān)測設備提供電能。
[0002]【背景技術(shù)】:
地鐵是交通運輸中重要的基礎(chǔ)設施，是社會經(jīng)濟正常運行的必要基礎(chǔ)，隨著京津、京滬、武廣、滬杭、滬寧等高速鐵路建設開通，我國已經(jīng)跨入了高鐵時代，在高速鐵路建設不斷向前推進時，保障鐵路運營的安全也受到極高的關(guān)注，采取有效的遠距離、大范圍、無障礙、不間斷、多功能晝夜監(jiān)控成為鐵路管理部門需要實施的一個問題，
鐵路運營遠程監(jiān)測可分為機車運行狀態(tài)遠程監(jiān)控和鐵路線路狀況遠程監(jiān)控，鐵路線路狀況遠程監(jiān)控可以為鐵路運營提供鐵路路況、突發(fā)事故、山體滑坡、橋區(qū)安全、隧道安全、機車安全等遠程監(jiān)控信息，為了確保鐵路運營安全，線路狀況遠程監(jiān)控設備必須24小時全天候晝夜運行，
然而，遠程監(jiān)控設備大多設在的偏遠山區(qū)，即遠離城市也遠離國家電網(wǎng)，不能利用國家電網(wǎng)提供能量，同時利用儲電設備提供能量又需要人力經(jīng)常觀察和定期更換儲電設備，不能及時的觀察和更換儲電設備，也會使遠程監(jiān)控設備無法正常工作，為鐵路運營帶來安全隱患，
因此，為遠程監(jiān)控設備的正常運行提供不間斷的充足的能量，是保障鐵路線路狀況遠程監(jiān)控急需解決的一個問題，列車行駛中幾百噸質(zhì)量震動動能是十分巨大的，將這部分能量提取出來，就可以不間斷的為遠程監(jiān)控設備的正常運行提供能量，

【發(fā)明內(nèi)容】
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為了將列車行駛中大質(zhì)量的震動動能提取出來，將質(zhì)量的震動動能轉(zhuǎn)換電能，為線路狀況遠程監(jiān)控設備提供能量，本發(fā)明提出了一種鐵路運營遠程監(jiān)測沖擊震動壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，它可將列車運行中的震動動能轉(zhuǎn)化為電能。
[0003]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:由一個箱體、一個行程變換機構(gòu)、兩個振動發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機構(gòu)和兩個震動發(fā)電機構(gòu)都設置在箱體內(nèi)，
行程變換機構(gòu)安裝在箱體的上部，兩個震動發(fā)電機構(gòu)對稱的安裝在行程變換機構(gòu)的下面，
兩個震動發(fā)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項尺寸和工作過程相同，
行程變換機構(gòu)由一個主驅(qū)動桿、一個輔驅(qū)動桿、一個驅(qū)動連接桿和一個活塞連接桿構(gòu)成，主驅(qū)動桿的一端設置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動桿的中部通過第一連接軸與設置在箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動桿的另一端通過第二連接軸與驅(qū)動連接桿的上端相連接，驅(qū)動連接桿的下端通過第三連接軸與輔驅(qū)動桿的一端相連接，輔驅(qū)動桿的中部通過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)動桿的另一端通過第五連接軸與震動驅(qū)動板的上端相連接， 第一個震動發(fā)電機構(gòu)由一個震動驅(qū)動桿、一個振動滑塊、第一空氣腔、一個壓電陶瓷片和一個連接板構(gòu)成，
第一空氣腔安裝在箱體的下面，震動驅(qū)動桿的一端設置在震動驅(qū)動板的下方，震動驅(qū)動桿的中部通過第六連接軸安裝在箱體上，震動驅(qū)動桿的另一端通過第七連接軸與振動滑塊的上端相連接，振動滑塊的下端插入第一空氣腔內(nèi)，壓電陶瓷片的一端安裝在連接板上，連接板安裝在箱體的底面上，壓電陶瓷片的另一端安裝在箱體的側(cè)面上，壓電陶瓷片中部安裝在振動滑塊的中部，
當列車的振動通過鐵軌施加在主驅(qū)動桿的一端時，列車的振動通過行程變換機構(gòu)的主驅(qū)動桿、驅(qū)動連接桿、輔驅(qū)動桿傳遞到震動驅(qū)動板上，列車的振動通過行程變換機構(gòu)的行程幅度放大，使震動驅(qū)動板大幅度的上下震動，并通過震動驅(qū)動桿和振動滑塊帶動壓電陶瓷片大幅度的震動，電流不斷的從壓電陶瓷片的兩個電極輸出出來，通過上述過程將地鐵列車的振動動能轉(zhuǎn)化為電能，
本發(fā)明的有益效果是:通過行程變換機構(gòu)和震動發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，可將列車的振動動能轉(zhuǎn)化電能，構(gòu)成了遠程監(jiān)控設備的自發(fā)電系統(tǒng)，為線路狀況遠程監(jiān)控設備提供能量，即節(jié)約了能源，又可使位于偏遠山區(qū)遠程監(jiān)控設備在無人管理的情況長期自動運行。
[0004]【附圖說明】:
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0005]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0006]圖2是本發(fā)明的A-A剖視圖。
[0007]【具體實施方式】:
在圖1和圖2中，一個由箱體4、一個行程變換機構(gòu)、兩個振動發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機構(gòu)和兩個震動發(fā)電機構(gòu)都設置在箱體4內(nèi)，
行程變換機構(gòu)安裝在箱體4的上部，兩個震動發(fā)電機構(gòu)對稱的安裝在行程變換機構(gòu)的下面，
兩個震動發(fā)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項尺寸和工作過程相同，
行程變換機構(gòu)由主驅(qū)動桿1-1、輔驅(qū)動桿1-7、驅(qū)動連接桿1-5和震動驅(qū)動板1-11構(gòu)成，主驅(qū)動桿1-1的一端設置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動桿1-1的中部通過第一連接軸1-2與設置在箱體4上部的第一支撐柱1-3相連接，主驅(qū)動桿1-1的另一端通過第二連接軸1-4與驅(qū)動連接桿1-5的上端相連接，驅(qū)動連接桿1-5的下端通過第三連接軸1-6與輔驅(qū)動桿1-7的一端相連接，輔驅(qū)動桿1-7的中部通過第四連接軸1-8與安裝在箱體4上部的第二支撐柱1-9相連接，輔驅(qū)動桿1-7的另一端通過第五連接軸1-10與震動驅(qū)動板1-11的上端相連接，
第一個震動發(fā)電機構(gòu)由一個震動驅(qū)動桿2-2、振動滑塊2-6、第一空氣腔2-5、一個壓電陶瓷片2-7和一個連接板2-8構(gòu)成，
第一空氣腔2-5安裝在箱體4的下面，震動驅(qū)動桿2-2的一端設置在震動驅(qū)動板1-11的下方，震動驅(qū)動桿2-2的中部通過第六連接軸2-1安裝在箱體4上，震動驅(qū)動桿2-2的另一端通過第七連接軸2-3與振動滑塊2-6的上端相連接，振動滑塊2-6的下端插入第一空氣腔2-5內(nèi)，壓電陶瓷片2-7的一端安裝在連接板2-8上，連接板2-8安裝在箱體4的底面上，壓電陶瓷片2-7的另一端安裝在箱體4的側(cè)面上，壓電陶瓷片2-7的中部安裝在振動滑塊2-6的中部，
當列車的振動通過鐵軌施加在主驅(qū)動桿1-1的一端時，列車的振動通過行程變換機構(gòu)的主驅(qū)動桿1-1、驅(qū)動連接桿1-5、輔驅(qū)動桿1-7傳遞到震動驅(qū)動板1-11上，列車的振動通過行程變換機構(gòu)的行程幅度放大，使震動驅(qū)動板1-11大幅度的上下震動，并通過震動驅(qū)動桿2-2和振動滑塊2-6帶動壓電陶瓷片2-7大幅度的震動，電流不斷的從壓電陶瓷片2-7的兩個電極輸出出來，通過上述過程將地鐵列車的振動動能轉(zhuǎn)化為電能。
【主權(quán)項】
1.一種鐵路運營遠程監(jiān)測沖擊震動壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，由一個箱體、一個行程變換機構(gòu)、兩個振動發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成，行程變換機構(gòu)和兩個震動發(fā)電機構(gòu)都設置在箱體內(nèi)，行程變換機構(gòu)安裝在箱體的上部，兩個震動發(fā)電機構(gòu)對稱的安裝在行程變換機構(gòu)的下面，其特征是: 行程變換機構(gòu)由一個主驅(qū)動桿、一個輔驅(qū)動桿、一個驅(qū)動連接桿和一個活塞連接桿構(gòu)成，主驅(qū)動桿的一端設置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動桿的中部通過第一連接軸與設置在箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動桿的另一端通過第二連接軸與驅(qū)動連接桿的上端相連接，驅(qū)動連接桿的下端通過第三連接軸與輔驅(qū)動桿的一端相連接，輔驅(qū)動桿的中部通過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)動桿的另一端通過第五連接軸與震動驅(qū)動板的上端相連接， 第一個震動發(fā)電機構(gòu)由一個震動驅(qū)動桿、一個振動滑塊、第一空氣腔、一個壓電陶瓷片和一個連接板構(gòu)成， 第一空氣腔安裝在箱體的下面，震動驅(qū)動桿的一端設置在震動驅(qū)動板的下方，震動驅(qū)動桿的中部通過第六連接軸安裝在箱體上，震動驅(qū)動桿的另一端通過第七連接軸與振動滑塊的上端相連接，振動滑塊的下端插入第一空氣腔內(nèi)，壓電陶瓷片的一端安裝在連接板上，連接板安裝在箱體的底面上，壓電陶瓷片的另一端安裝在箱體的側(cè)面上，壓電陶瓷片中部安裝在振動滑塊的中部， 兩個震動發(fā)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項尺寸和工作過程相同。
【專利摘要】一種鐵路運營遠程監(jiān)測沖擊震動壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，由箱體、行程變換機構(gòu)和振動發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成，該裝置可將列車運行中的震動動能轉(zhuǎn)化為電能，為鐵路遠程監(jiān)控設備提供能量，在無動力無電源的環(huán)境中，可實現(xiàn)鐵路安全運營的長期穩(wěn)定的遠程監(jiān)控。
【IPC分類】H02N2/18, F03G7/08
【公開號】CN105119522
【申請?zhí)枴緾N201510557359
【發(fā)明人】張明鳴
【申請人】北京印刷學院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月2日