CN104895749A - 利用轨道车车轮碾压减速条下降驱动发电机发电的发明 - Google Patents

Abstract

本发明是通过在钢轨边上设置多个“升降减速条”，利用轨道车车轮碾压“升降减速条”下降产生的动能经气压、液压传动器把动能传递到方便安装发电机位置，带动多个齿轮旋转或液压马达提速后分别驱动发电机轴上各个具有双向旋转、单向旋转输出的齿轮转动，数个齿轮轮流驱动发电机朝一个方向旋转产生电能。因轨道车不是稳定持续的碾压，故其输出的13～25V变化的交流电，须经整流器后再对12V蓄电瓶充电储存，使车轮碾压“升降减速条”驱动小型发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，输送给各类用电设备稳定使用，详见附图1。

Description

利用轨道车车轮碾压减速条下降驱动发电机发电的发明

技术领域

该发明是利用车轮碾压“升降减速条”产生的动能驱动发电机的线圈在磁场中切割运动作功产生电能。

背景技术

同风力发电机原理类似，风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电对地理位置和自然环境要求太高。但我这个发明采用的是车的惯性和自重碾压发电，获取动能和实施比较容易,实现成本更低，效益更高。

发明内容

本发明是利用车轮碾压“升降减速条”下降产生的动能经气压、液压的大压缸传动小压缸的传动器带动齿轮旋转，提速后再通过双向旋转、单向旋转输出的齿轮转动，驱动发电机转轴朝一个方向旋转产生电能。这样的传动装置安装多套，轮流驱动发电机旋转发电。利用车的惯性和自重碾压“升降减速条”下降的运动转换为旋转驱动发电机的方式产生电能，成本低、消耗低、污染低、效率高，安全可靠。

附图说明

附图1是发电系统示意图，附图2是钢轨型减速条平面图，附图3是钢轨型减速A-A条剖面图，附图4是钢轨型减速条下降A-A剖面图，附图5是钢轨型减速条B-B剖面图，附图6是齿轮立面图。

具体实施方式

 具体实施方式）在钢轨边上，设置长135mm,厚35mm，宽度为25mm的钢构件，两边各倒30mm的圆边。经横向金属杆支撑安置在钢轨边上，高出铁轨50mm，因为轨道车车轮宽出钢轨的部分直径要大一些，当车轮通过时，钢轨轮大的钢圈将升降减速条碾压下降，详见钢轨型附图2、3、4、5、。金属杆下方连接垂直传动杆，其通过轴连接数个“气压传动器”输入端大气缸的大和塞，通过和塞和管道把动能传到方便安装发电机的位置，气压传动器动能输出端的小气缸及和塞缩小数倍，以8倍为例，把车轮碾压“升降减速条”下降50mm的活动长度扩大8倍，根据帕斯卡原理，将会推动在出口端与小和塞连接的一条有齿口的长型钢条移动400mm，齿口长型钢条移动时推动“大小齿轮组合体”的小齿轮(直径150mm)旋转，其大齿轮(直径900mm)去驱动发电机转轴上直径150mm的齿轮,大、小齿轮的倍数可根据需要选择。传动器动能输出端的长型钢条动力传递结束后将被弹簧作用恢复到原位，等待第二次被推动，详见附图6。以一套“升降减速条”配套的传动设备为例，车轮每碾压一条“升降减速条”下降一次，气压传动器上有齿口的长型钢条驱动“大小齿轮组合体”的小齿轮后整体旋转0.85转，其直径900mm大齿轮带动发电机传动轴上的直径150mm小齿轮旋转5.1转。如按碾压一条“升降条”一次为1秒，那发电机60秒将会旋转转306转。”升降条”在车轮通过后，失去压力，被设置在下面的弹簧反弹恢复原状，升降条上升时带动”组合型大小齿轮”会反向旋转，但发电机传动轴上的小齿轮具有双向旋转、单向旋转输出的特点，所以只会带动发电机传动轴朝一个方向旋转, 当驱动的大小组合齿轮反转或低于发电机转速时将对发电机转轴不起驱动作用，这样的单向旋转输出齿轮在发电机转轴上安装多个，每一套“升降减速条” 分别单独传递动能给一个单向旋转输出齿轮去驱动发电机,类似多人踩自行车前行的原理。以9个为例，车轮每碾压一个升降条，就会驱动发电机一次，先后连续碾压9个升降条分别9次驱动发电机旋转，增加发电时间,这样发电机可以持续旋转。使用气压的优点：(1)以空气作为工作介质，取之不尽，处理方便，用过以后直接排入大气，不会污染环境，且可少设置或不必设置回气管道。（2）空气的黏度很小，只有液压油的万分之一，流动阻力小，所以便于集中供气，中、远距离输送。（3）气动控制动作迅速，反应快；维护简单，工作介质清洁，不存在介质变质和更换等问题。（4）工作环境适应性好。无论是在易燃、易爆、多尘埃、辐射、强磁、振动、冲击等恶劣的环境中，气压传动系统工作安全可靠。（5）气动元件结构简单，便于加工制造，使用寿命长，可靠性高。但以液体为介质的液压传动器也可实现本发明，因此液压传动器传动为替代方案；也可用液压传动，利用帕斯卡原理提速配有单向阀的液压马达直接带动发电机发电。发电机选择多对磁极对数，用大扭矩低转数的方式发电，磁极对数与转数的关系，参考公式：n=60f /p, n: 转数,f：频率，p: 磁极对数，如用10对磁极，转数:300(转)=  60x50/10。因汽车、轨道车轮碾压减速条不是持续连贯，发电机旋转不稳定，故其输出的13～25V变化的交流电，须经整流器后再对12V蓄电瓶充电储存，使车轮碾压驱动发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变器，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，输送给各类用电设备稳定使用，详见附图的系统示意图1。

 例1：在地铁站要限速地铁进站前的铁轨中设置20条钢轨型“升降减速条”带动高功率发电机发电装置，通过地铁的惯性和重量，地铁多个车轮频繁连续碾压20条钢轨型 “升降减速条”，以7节侧厢为例，14个车轮，20x14=280次，280次碾压将会产生巨大的动能转换成电能，经过储存、逆变之后供地铁站用电设备稳定使用。同时“升降减速条”轻微的阻力帮助地铁安全停下，减少刹车片损耗。

Claims (4)

1.钢轨轨道车的车轮碾压“升降减速条” 下降驱动发电机旋转发电，其特征是在轨道车钢轨边上设置升降减速条，车轮通过时其宽出钢轨的部分把在钢轨边上的“升降减速条”碾压下降产生的动能驱动气压或者液压传动器的和塞，通过气压或液压传动器的介质把动能传递到方便安装发电机的位置，再经传动器输出端有齿口的长型钢条驱动 “大小齿轮组合体”中的小齿轮整体旋转, 其大齿轮带动具有双向旋转、单向旋转输出特点的小齿轮提速旋转后驱动发电机始终朝一个方向旋转发电。

2.钢轨型升降减速条，根据权利1所述钢轨轨道车车轮通过时把高出钢轨的减速条的部分碾压下降产生动能，其特征是在轨道车的钢轨边上设置减速条，正常状态“减速条”高出钢轨，钢轨车车轮宽出钢轨部分钢圈通过时把”减速条”碾压下降产生动能，车轮通过后“升降减速条”  经过弹簧反作用力又上升恢复原正常状态等待下一次碾压。

3.多条“升降减速条”分别各自驱动单个齿轮去带动同一台发电机发电，根据权利1或权利2所述碾压减速条下降，经气压、液压传动再通过大齿轮带动具有双向旋转、单向旋转输出特点的小齿轮提速旋转后驱动发电机始终朝一个方向旋转发电,其特征是在钢轨边设置多条“升降减速条”，发电机转轴上也设置多个齿轮，各个齿轮分别接收各自连接的“升降减速条”产生动能的装置，各自轮流驱动发电机始终朝一个方向持续旋转发电。

4.车轮碾压“升降减速条” 下降驱动”液压马达”带动发电机旋转发电，根据权利1所述碾压减速条下降产生动能，经气压、液压传动提速带动单向输出齿轮驱动发电机发电，其特征是轨道车的车轮每一次通过减速条，把高出钢轨的减速条碾压下降产生的动能经液压传动器，传递到带有单向阀驱动“液压马达” 始终朝一个方向旋转后带动发电机旋转发电。