CN104500355A - 一种铁路惯性能源发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路惯性能源发电装置，包括设置在铁路且与铁路相配合的多组复式发电装置体，多组复式发电装置体沿径向铺设在铁路上，并沿纵向连片安装在铁路上，由行驶在铁路上的火车的惯性力驱动复式发电装置体发电；每组复式发电装置体包括两套相互独立的发电装置体；两套发电装置体均安装在铁路的两条铁轨的内侧，且对称设置在两条铁轨之间的纵向中心线的两侧；每套发电装置体包括一个发电机、一个齿轮组、一个滚轴、一个动力轮和两个轴承架。本发明能够实现清洁、廉价惯性能源的获取，可作为现有能源的补充，并且该发电装置设计合理，成本较低，易于安装实施。

Description

一种铁路惯性能源发电装置

技术领域

本发明属于惯性能源发电设备技术领域，涉及一种发电装置，特别涉及一种依靠铁路上行驶的火车的惯性力驱动发电装置体，使发电装置体产生出电能的发电装置。

背景技术

现有的发电方法多利用燃料、风能、水能和太阳能发电。这些发电方式是人们将自然界的各种能量转变成人们可以利用的能源。当今世界能源日益紧张，特别是清洁、廉价的能源的开发利用已成为研究者们关注的焦点。经济的发展离不开能源，人们对能源的需求越来越紧迫，然而，地球上的能源是有限的，如何节约能源和最大化的利用各种能源是世界各国非常重视的问题。

当前世界能源紧缺，节能已是当务之急。国家以建设节约型社会为目标，大力提倡使用节能产品，推广和使用节能设备。

现实社会中存在很多物体惯性能源未能被利用，例如下坡时候的物体（火车、机动车等）自身的惯性动能、流动水中漂浮物的惯性动能、空降物体下降中的惯性动能等惯性能源，这些能源存在于人们生活中的各个方面，如果能被合理利用，对于世界能源领域将会有着举足轻重的重要贡献和意义。

现有的这些惯性能源因为没有对应的转化装置，一般情况下很少被利用，因此亟需一种能将这种众多物体惯性资源转化为可利用的惯性能源的装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有的发电装置中很多惯性能源无法被合理利用造成资源浪费的问题，以获取清洁、廉价的能源，作为现有能源的补充。

为此，本发明提供了一种铁路惯性能源发电装置，包括设置在铁路且与铁路相配合的多组复式发电装置体，多组复式发电装置体沿径向铺设在铁路上，并沿纵向连片安装在铁路上，由行驶在铁路上的火车的惯性力驱动复式发电装置体发电。

所述每组复式发电装置体包括两套相互独立的发电装置体；两套发电装置体均安装在铁路的两条铁轨的内侧，且对称设置在两条铁轨之间的纵向中心线的两侧。

所述每套发电装置体包括一个发电机、一个齿轮组、一个滚轴、一个动力轮和两个轴承架；其中，发电机、轴承架及轴承架上的轴承固定在框架上；框架固定在两条铁轨内的枕木上。

所述发电机通过一个齿轮组与滚轴相连接；所述齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮固定在滚轴的一端，第二齿轮固定套接在发电机的驱动轴上，第一齿轮与第二齿轮啮合。

所述滚轴穿过固定在轴承架上的轴承，且向外伸出连接第一齿轮，在滚轴的另一端固定套接有动力轮，动力轮竖直贴合于铁轨的内侧，动力轮的轮沿最上端与火车车轮最下端贴合，且动力轮的转动方向与火车的行进方向一致。

所述两个轴承架相互平行，且均固定在框架的表面。

作为优选，所述第一齿轮与第二齿轮的啮合方式为内外啮合，或相邻啮合，或面对面啮合。

作为优选，所述动力轮的轮沿上均匀分布有摩擦块。

作为优选，所述框架为矩形不锈钢框架。

本发明的有益效果：

本发明利用铁路上行驶的火车的惯性力车轮带动复式发电装置体的动力轮，动力轮驱动与之相连接的滚轴，滚轴通过齿轮组，使复式发电装置体的发电机转动发电，火车离开动力轮后，动力轮由于惯性而继续转动，将动力轮的转动的动能带动复式发电装置体转变为电能，有效的利用了平时浪费的能源，达到节约和充分利用能源的目的，开辟了一种新的创造能源的方式。

本发明提供的这种铁路惯性能源发电装置，组成部件并不复杂，设计合理，并且便于安装实施；通过滚轴和发电机等制成的复式发电装置体多组配合安装在铁路的铁轨内侧，能将物体火车的惯性能源进行利用，并且能将这种装置体推广到其他物体惯性能源环境中，达到有效利用众多物体的惯性力创造出的惯性能源，使既有的资源得到合理应用。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是多组复式发电装置体的安装示意图。

图2是单组复式发电装置体的结构示意图。

图3是轴承架的切面图。

图4是动力轮与铁轨的位置示意图。

图5是齿轮组内啮合的结构示意图。

图6是齿轮组外啮合结构示意图。

图7是齿轮组面对面啮合结构示意图。

附图标记说明：1、发电机；2、滚轴；3、动力轮；4、第一齿轮；5、轴承架；6、枕木；7、框架；8、第二齿轮；9、铁轨；10、轴承；11、火车；12、复式发电装置体；13、铁路。

具体实施方式

实施例1：

当今世界能源紧张，合理利用既清洁又廉价的新能源已成为人们共同的需求。现实生活中，各种动力机械已被广泛的应用，比如道路上行驶的机动车和动力自行车，轨道交通的火车铁路和地铁，以及空中的飞机等。现有的这些动力机械，需要消耗燃料和电力进行驱动，但在其行进或处于工作状态时，仍有大量的能源因无法利用而流失在自然界中，从而造成巨大的能源浪费；以铁轨上行驶的火车为例说明，火车具有较大的惯性力，这种惯性力因得不到有效的利用而被浪费掉，为此，本发明设计了一种铁路惯性能源发电装置，利用机动车的惯性力与铁轨上设置的发电装置体产生电能。

本发明所述的铁路惯性能源发电装置的工作原理为：利用铁路上行驶的火车的惯性力，火车车轮带动复式发电装置体的动力轮，动力轮驱动与之相连接的滚轴，滚轴通过齿轮组，使复式发电装置体的发电机转动发电，火车离开动力轮后，动力轮由于惯性而继续转动，将动力轮的转动的动能带动复式发电装置体转变为电能，即可以实现滚轴的动能带动发电装置体而产生电能，产生的电能可以存储在蓄电池中或直接并入电网中。

现结合附图对本发明的铁路惯性能源发电装置的结构做进一步的说明。如图1和图2所示，该发电装置包括设置在铁路13且与铁路13相配合的多组复式发电装置体12，多组复式发电装置体12沿径向铺设在铁路13上，并沿纵向连片安装在铁路13上，由行驶在铁路13上的火车11的惯性力驱动复式发电装置体12发电。

具体而言，每组复式发电装置体12包括两套相互独立的发电装置体；两套发电装置体均安装在铁路13的两条铁轨9的内侧，且对称设置在两条铁轨9之间的纵向中心线的两侧。

如图2所示，每套发电装置体包括一个发电机1、一个齿轮组、一个滚轴2、一个动力轮3和两个轴承架5；其中，发电机1、轴承架5及轴承架5上的轴承10固定在框架7上；框架7固定在两条铁轨9内的枕木6上。作为优选，两个轴承架5相互平行，且均固定在框架7的表面。还需要说明的是，框架7为矩形不锈钢框架，使得框架7经久耐用，防止生锈腐蚀，延长复式发电装置体12的使用寿命。

滚轴2通过一个齿轮组与发电机1相连接；所述齿轮组包括第一齿轮4和第二齿轮8，第一齿轮4固定在滚轴2的一端，第二齿轮8固定套接在发电机1的驱动轴上，第一齿轮4与第二齿轮8啮合；需要特别说明的是，第一齿轮4与第二齿轮8之间有多种啮合形式；如图5所示，第一齿轮4与第二齿轮8之间内啮合；如图6所示，第一齿轮4与第二齿轮8之间外啮合；如图7所示，第一齿轮4与第二齿轮8之间面对面啮合啮合。

所述滚轴2穿过固定在轴承架5上的轴承10，且向外伸出连接第一齿轮4，如图4所示，在滚轴2的另一端固定有动力轮3，动力轮3竖直贴合于铁轨9的内侧，动力轮3的轮沿最上端与火车11车轮最下端贴合，且动力轮3的转动方向与火车11的行进方向一致；作为优选，所述动力轮3的轮沿上均匀分布有摩擦块，这样可以使火车11的车轮与动力轮3之间增加摩擦，利于动力轮3更好地驱动滚轴2。

综上所述，本发明利用铁路上行驶的火车的惯性力车轮带动复式发电装置体的动力轮，动力轮驱动与之相连接的滚轴，滚轴通过齿轮组，使复式发电装置体的发电机转动发电，火车离开动力轮后，动力轮由于惯性而继续转动，将动力轮的转动的动能带动复式发电装置体转变为电能，有效的利用了平时浪费的能源，达到节约和充分利用能源的目的，开辟了一种新的创造能源的方式。

实施例2：

本发明所述的铁路惯性能源发电装置包括设置在铁路13且与铁路13相配套的多组复式发电装置体12，多组复式发电装置体12沿径向铺设在铁路13的两条铁轨9内和枕木6上，由通过铁路13的火车11的惯性力驱动复式发电装置体12发电；所述多组复式发电装置体12由多个复式发电装置体12连片延伸安装在铁路13上；所述每组复式发电装置体12包括滚轴2、发电机1及其安装在发电机1驱动轴上的第二齿轮8，还包括安装在枕木6上的框架7，所述框架7上安装有与枕木6相平直的轴承架5，所述滚轴2通过轴承10平直贯通安装在轴承架5上，所述滚轴2的两端分别固定套接有动力轮3和第一齿轮4，所述动力轮3竖直贴合于铁路13的铁轨9的内侧且轮向与火车11行进方向一致，所述动力轮3的轮沿最上端与火车车轮最下端贴合；所述的发电机1、滚轴2都有两组，平行同轴线顺序对称安装在两条铁轨9内侧；所述发电机1的驱动轴和滚轴2平行轴线相对安装，并且发电机1的驱动轴上的第二齿轮8与第一齿轮4活动性套接相啮合。

这种复式发电装置体12一般安装于铁路13的下坡段或物体火车11减速段，此时物体火车11不需要动力，依靠的是惯性力，运行中的物体火车11车轮的轮沿和动力轮3的轮沿贴合，带动动力轮3转动，此时动力轮3通过滚轴2将动能传递到滚轴2另一端的第一齿轮4上，第一齿轮4通过与发电机1驱动轴上的第二齿轮8啮合，驱动发电机1工作，产生电能。

动力轮3的轮沿上均匀分布有摩擦块，这样在火车11车轮与动力轮3贴合时候，火车11车轮更容易带动动力轮3旋转。

单个的发电机1和滚轴2相配合，只能对单条轨道上的火车11车轮进行贴合利用惯性能源，本实施例中的这种水平同轴对称安装方式，可以同时对铁路13两条铁轨9上的车轮的惯性能进行贴合利用。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例将上述实施例做进步一说明：上述复式发电装置体12中的发电机1的驱动轴的轴头上固定套接有第二齿轮8，所述第二齿轮8与第一齿轮4相啮合，本实施例使得发电机1的驱动轴的第二齿轮8与第一齿轮4采用齿轮啮合的方式相啮合，两个齿轮可以是相邻的外啮合方式（如图6所示），可以是内外套的内啮合方式（如图5所示），也可以是两齿轮的齿面在水平方向上相对，面对面啮合的方式（如图7所示）。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的这种复式发电装置体12，可以多组安装在铁路13的铁轨9内而相互独立不受影响，这样能在有限的路段内合理地得到更多的电能。

本发明提供的这种发电装置，并不仅仅只适用于铁路13上，对于道路上的物体惯性力、河道中的流动水中漂浮物的惯性动能、空降物体自身是能转化的动能等等涉及到有惯性能源存在的物体上都能使用本类似效能装置进行发电。

具体实施例中没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，如有需要我们可提供参考资料。

上述例举仅仅是对本发明的部分举例说明，并不构成本发明的全部保护范围的限制。凡事与本发明和上述例举相同，相似的，或用同等的效能装置配同在设施上和利用物体的滚进，推进，滚动的惯动力产生与上述例举的“惯性能源”效果、或设计相同结果，均属本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铁路惯性能源发电装置，包括设置在铁路（13）且与铁路（13）相配合的多组复式发电装置体（12），多组复式发电装置体（12）沿径向铺设在铁路（13）上，并沿纵向连片安装在铁路（13）上，由行驶在铁路（13）上的火车（11）的惯性力驱动复式发电装置体（12）发电；

所述每组复式发电装置体（12）包括两套相互独立的发电装置体；两套发电装置体均安装在铁路（13）的两条铁轨（9）的内侧，且对称设置在两条铁轨（9）之间的纵向中心线的两侧；

所述每套发电装置体包括一个发电机（1）、一个齿轮组、一个滚轴（2）、一个动力轮（3）和两个轴承架（5）；其中，发电机（1）、轴承架（5）及轴承架（5）上的轴承（10）固定在框架（7）上；框架（7）固定在两条铁轨（9）内的枕木（6）上；

所述发电机（1）通过一个齿轮组与滚轴（2）相连接；所述齿轮组包括第一齿轮（4）和第二齿轮（8），第一齿轮（4）固定在滚轴（2）的一端，第二齿轮（8）固定套接在发电机（1）的驱动轴上，第一齿轮（4）与第二齿轮（8）啮合；

所述滚轴（2）穿过固定在轴承架（5）上的轴承（10），且向外伸出连接第一齿轮（4），在滚轴（2）的另一端固定套接有动力轮（3），动力轮（3）竖直贴合于铁轨（9）的内侧，动力轮（3）的轮沿最上端与火车（11）车轮最下端贴合，且动力轮（3）的转动方向与火车（11）的行进方向一致；

所述两个轴承架（5）相互平行，且均固定在框架（7）的表面。

2.根据权利要求1所述的铁路惯性能源发电装置，其特征在于，所述第一齿轮（4）与第二齿轮（8）的啮合方式为内外啮合，或相邻啮合，或面对面啮合。

3.根据权利要求1所述的铁路惯性能源发电装置，其特征在于：所述动力轮（3）的轮沿上均匀分布有摩擦块。

4.根据权利要求1所述的铁路惯性能源发电装置，其特征在于，所述框架（7）为矩形不锈钢框架。