壓電震動能量交換裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實用新型涉及一種質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)，特別是一種壓電震動能量交換裝置，該裝置通過共振儲能和機電轉(zhuǎn)換將鐵路列車質(zhì)量的震動動能轉(zhuǎn)換為電能，為設(shè)置在鐵路線路上的安全遠程監(jiān)測設(shè)備提供電能。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]地鐵是交通運輸中重要的基礎(chǔ)設(shè)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(shè)開通，我國已經(jīng)跨入了高鐵時代，在高速鐵路建設(shè)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，
[0005]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(shè)備必須24小時全天候晝夜運行，
[0006]然而，遠程監(jiān)控設(shè)備大多設(shè)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(shè)備提供能量又需要人力經(jīng)常觀察和定期更換儲電設(shè)備，不能及時的觀察和更換儲電設(shè)備，也會使遠程監(jiān)控設(shè)備無法正常工作，為鐵路運營帶來安全隱患，
[0007]因此，為遠程監(jiān)控設(shè)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(shè)備的正常運行提供能量，
[0008]【實用新型內(nèi)容】:
[0009]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(shè)備提供能量，本實用新型提出了一種壓電震動能量交換裝置，它可將列車運行中的震動動能轉(zhuǎn)化為電能。
[0010]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一個由大箱體、行程變換機構(gòu)和壓電共振發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機構(gòu)和壓電共振發(fā)電機構(gòu)都設(shè)置在大箱體中，
[0011]行程變換機構(gòu)安裝在大箱體的上部，壓電共振發(fā)電機構(gòu)安裝在大箱體的下部，
[0012]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、一個小箱體和一個震動驅(qū)動桿構(gòu)成，主驅(qū)動桿的一端設(shè)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(shè)置在大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大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)動桿的上端相連接，震動驅(qū)動桿的下端通過第六連接軸與小箱體上端的箱體連接板相連接，
[0013]壓電共振發(fā)電機構(gòu)設(shè)置在小箱體內(nèi)，由一個振動滑塊、一個壓電陶瓷片、第一共振彈簧、第二共振彈簧構(gòu)成，
[0014]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滑塊上，
[0015]當(dāng)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、震動驅(qū)動桿傳遞到小箱體上，列車的振動通過行程變換機構(gòu)的行程幅度放大，帶動小箱體大幅度的上下震動，并通過小箱體帶動小箱體內(nèi)的振動滑塊和壓電陶瓷片大幅度的上下震動，振動不斷的進行下去，在壓電陶瓷片的兩個電極會不斷的輸出交變電流，通過上述過程將地鐵列車的振動動能轉(zhuǎn)化為電能，
[0016]本實用新型的有益效果是:通過行程變換機構(gòu)和壓電共振發(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(shè)備的自發(fā)電系統(tǒng)，為線路狀況遠程監(jiān)控設(shè)備提供能量，即節(jié)約了能源，又可使位于偏遠山區(qū)遠程監(jiān)控設(shè)備在無人管理的情況長期自動運行。
[0017]【附圖說明】:
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]【具體實施方式】:
[0021]在圖1中，一個由大箱體4、行程變換機構(gòu)和壓電共振發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機構(gòu)和壓電共振發(fā)電機構(gòu)都設(shè)置在大箱體4中，
[0022]行程變換機構(gòu)安裝在大箱體4的上部，壓電共振發(fā)電機構(gòu)安裝在大箱體4的下部，
[0023]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、震動驅(qū)動桿1_11和小箱體3-1構(gòu)成，主驅(qū)動桿1-1的一端設(shè)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(shè)置在大箱體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與安裝在大箱體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)動桿1-11的上端相連接，震動驅(qū)動桿1-11的下端通過第六連接軸3-2與安裝在小箱體3-1上端的箱體連接板3-3相連接，
[0024]壓電共振發(fā)電機構(gòu)設(shè)置在小箱體3-1內(nèi)，由一個振動滑塊3-6、一個壓電陶瓷片
3-7、第一共振彈簧3-4、第二共振彈簧3-5構(gòu)成，
[0025]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的中部安裝在振動滑塊3-6上，
[0026]當(dāng)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、震動驅(qū)動桿1-11傳遞到小箱體3-1上，列車的振動通過行程變換機構(gòu)的行程幅度放大，帶動小箱體3-1大幅度的上下震動，并通過小箱體3-1帶動小箱體3-1內(nèi)的振動滑塊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，并通過小箱體3-1帶動小箱體3-1內(nèi)的振動滑塊3-6和壓電陶瓷片3-7大幅度的上下震動，振動不斷的進行下去，在壓電陶瓷片3-7的兩個電極會不斷的輸出交變電流，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】
1.一種壓電震動能量交換裝置，由一個大箱體、一個行程變換機構(gòu)和一個壓電共振發(fā)電機構(gòu)構(gòu)成，行程變換機構(gòu)和壓電共振發(fā)電機構(gòu)都設(shè)置在大箱體中，行程變換機構(gòu)安裝在大箱體的上部，壓電共振發(fā)電機構(gòu)安裝在大箱體的下部，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、一個小箱體和一個震動驅(qū)動桿構(gòu)成，主驅(qū)動桿的一端設(shè)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(shè)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)動桿的上端相連接，震動驅(qū)動桿的下端與小箱體的上端相連接，震動驅(qū)動桿的下端通過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)電機構(gòu)設(shè)置在小箱體內(nèi)，由一個振動滑塊、一個壓電陶瓷片、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滑塊上。
【專利摘要】一種壓電震動能量交換裝置，由一個大箱體、一個行程變換機構(gòu)和一個壓電共振發(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(shè)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
【公開號】CN204947935
【申請?zhí)枴緾N201520679284
【發(fā)明人】郭慶云
【申請人】北京印刷學(xué)院
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月2日