CN106522120A - 一种车辆单向行驶减速带发电装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆单向行驶减速带发电装置及方法，包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分，第一减速带主体的一端为能够让车辆通行的缓坡，另一端为直角边；第二减速带主体的横截面为扇形，扇形的一条直边与第一减速带主体的直角边长度相同，扇形的另一条直边与水平面形成倾角；第一减速带主体的直角边顶点与第二减速带主体的扇形顶点处通过转轴连接；本发明结构简单，方便设计制造；该传动机构根据汽车离合原理巧妙的改变了力的传递方向；该减速带发电装置通过电磁离合器实现了车辆经过减速带前后车辆产生的振动能量充分回收利用及主轴的及时分离与结合。
Description
技术领域
本发明属于道路发电技术领域，特别涉及一种车辆单向行驶减速带发电装置及方法。
背景技术
随着我国道路系统建设日益完善，人民生活水平的逐步提高，人们的购买能力逐渐增强，道路机动车数量越来越多，道路车流量在不断增加，尤其城市重要交通路段，一般在公路道口、工矿企业、学校、住宅小区入口等人流量较多的路段容易发生交通事故；因此，在必要的路段设置减速带缓冲装置可以有效的降低车辆行驶速递，能够预防交通事故的发生。
长期以来,为了达到使行驶车辆减速的目的,在容易引发交通事故的路段设置减速带,减速带很大程度减少了各交通要道口的事故发生,让汽车在行驶中既安全又达到缓冲减速的目的,提高了交通道口的安全。目前,在很多路段为了缓解交通压力设定成了单向行驶,但仍然有些人不服从交通规则在单向行驶通道逆向行驶,这样会使得交通事故更加容易发生。
在重要路段的路口处设置减速带,可以更快使车辆停下,车辆通过减速带会出现能量的转化,使车辆产生的振动能量回收转化为电能,供给附近路段路灯照明装置；但是普通减速带不能吸收这一部分能量,造成了能量的浪费。另一方面,部分车辆不遵守交通规则,可能出现逆行现象。在该领域的其它专利,提出来了收集能量的方式，传统的解决办法大多为双向通过减速带发电装置，该类发电装置通用于整个交通路段，但是转化效率低，减速带相对路面垂直运动等。无法有效的阻止车辆逆行现象。
为此，本发明为了解决上述问题的不足，设计了一种新型的技术方案一种车辆单向行驶减速带的发电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆单向行驶减速带发电装置及方法，解决道路路面车辆路过减速带产生的振动能量回收转化为电能的发电技术及减少车辆逆行的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种车辆单向行驶减速带发电装置，包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分，第一减速带主体的一端为能够让车辆通行的缓坡，另一端为直角边；第二减速带主体的横截面为扇形，扇形的一条直边与第一减速带主体的直角边长度相同，扇形的另一条直边与水平面形成倾角；第一减速带主体的直角边顶点与第二减速带主体的扇形顶点处通过转轴连接；
发电模块包括第一发电模块、第二发电模块和发电机；第一发电模块安装在第一减速带主体下方，第二发电模块安装在第二减速带主体下方；第一发电模块和第二发电模块通过主轴相连，且均与发电机相连；
第一发电模块包括上承压板、顶杆、连杆四和第一偏心轮；上承压板设置在第一减速带主体上，上承压板的下表面垂直固定设置有顶杆，顶杆穿过第一减速带主体的底部连接有连杆四，连杆四连接在第一偏心轮上；顶杆、连杆四和第一偏心轮之间均为铰接；
第二发电模块包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆五和第二偏心轮；第二减速带主体上设置有连杆一，连杆一、连杆五、连杆二和连杆三依次铰接，连杆三铰接在第二偏心轮上。
进一步的，第一偏心轮和第二偏心轮之间通过主轴连接；主轴分为两段，两段主轴之间设置有电磁离合器；电磁离合器能够实现两段主轴的分离与结合。
进一步的，第一偏心轮同轴的内嵌有棘轮；第一偏心轮一侧的主轴上设置有增速器，增速器连接发电机，发电机与增速器之间设置有配重轮。
进一步的，第一减速带主体上设置有矩形凹槽，上承压板设置在矩形凹槽上方，且与第一减速带主体上的缓坡相匹配；矩形凹槽两个对称的内侧壁上固定设置有两个挡块；上承压板下表面顶杆的两侧等距离的设置有两根第一弹簧。
进一步的，第一减速带主体的缓坡与第二减速带主体的扇形边交接处设置有压力传感器和接触开关，接触开关设置在压力传感器的下方。
进一步的，第一减速带主体与第二减速带主体接触面上对称开设有凹槽，两个凹槽底部之间设置有第二弹簧。
进一步的，第二发电模块的连杆二和连杆三之间的连接处设置有滑槽，滑槽内设置有滑块，连杆二和连杆三通过滑块连接。
进一步的，第一减速带主体的缓坡上和第二减速带主体的扇形边上均匀设置有凸起。
进一步的，一种基于车辆单向行驶减速带发电装置的发电方法，所述发电装置包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分，第一减速带主体的一端为能够让车辆通行的缓坡，另一端为直角边；第二减速带主体的横截面为扇形，扇形的一条直边与第一减速带主体的直角边长度相同，扇形的另一条直边与水平面形成倾角；第一减速带主体的直角边顶点与第二减速带主体的扇形顶点处通过转轴连接；
发电模块包括第一发电模块、第二发电模块和发电机；第一发电模块安装在第一减速带主体下方，第二发电模块安装在第二减速带主体下方；第一发电模块和第二发电模块通过主轴相连，且均与发电机相连；
第一发电模块包括上承压板、顶杆、连杆四和第一偏心轮；上承压板设置在第一减速带主体上，上承压板的下表面垂直固定设置有顶杆，顶杆穿过第一减速带主体的底部连接有连杆四，连杆四连接在第一偏心轮上；顶杆、连杆四和第一偏心轮之间均为铰接；
第二发电模块包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆五和第二偏心轮；第二减速带主体上设置有连杆一，连杆一、连杆五、连杆二和连杆三依次铰接，连杆三铰接在第二偏心轮上；
第一偏心轮和第二偏心轮之间通过主轴连接；主轴分为两段，两段主轴之间设置有电磁离合器；电磁离合器能够实现两段主轴的分离与结合；
第一偏心轮同轴的内嵌有棘轮；第一偏心轮一侧的主轴上设置有增速器，增速器连接发电机，发电机与增速器之间设置有配重轮；
第一减速带主体上设置有矩形凹槽，上承压板设置在矩形凹槽上方，且与第一减速带主体上的缓坡相匹配；矩形凹槽两个对称的内侧壁上固定设置有两个挡块；上承压板下表面顶杆的两侧等距离的设置有两根第一弹簧；
第一减速带主体的缓坡与第二减速带主体的扇形边交接处设置有压力传感器和接触开关，接触开关设置在压力传感器的下方；
第一减速带主体与第二减速带主体接触面上对称开设有凹槽，两个凹槽底部之间设置有第二弹簧；
所述基于车辆单向行驶减速带发电装置的发电方法，其步骤包括：
1)车辆行驶到减速带，首先车轮对上承压板施加压力推动顶杆向下运动推动连杆四驱动第一偏心轮旋转；车轮离开时，上承压板下边设置的第一弹簧支撑上承压板返回原位，此刻的第一偏心轮通过增速器配重轮带动电机旋转；电机发电将电先供给电磁离合器、压力传感器和接触开关使用；
2)当车轮压在压力传感器上方时，释放信号使电磁离合器得电接合使两段主轴对接，第二减速带主体下压通过连杆一、连杆五、连杆二和连杆三驱动第二偏心轮旋转从而带动主轴旋转进而驱动电机发电；当第二偏心轮带动主轴旋转时，第一偏心轮保持不动，第一偏心轮内部设置的棘轮跟随主轴旋转；
3)当车轮驶离第二减速带主体时，通过第二弹簧第二减速带主体返回原位置，此时触发接触开关，释放信号使电磁离合器失电分离，从而两段主轴分离；车辆驶过时，第一减速带主体与第二减速带主体如此反复运动带动主轴旋转驱动电机转动，实现发电。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明结构简单，方便设计制造；该传动机构根据汽车离合原理巧妙的改变了力的传递方向；该减速带发电装置通过电磁离合器实现了车辆经过减速带前后车辆产生的振动能量充分回收利用及主轴的及时分离与结合。
本发明的减速带发电装置可以实现第一发电模块与第二发电模块结合连续发电增加发电效率；该减速带发电装置巧妙的在偏心轮中内嵌棘轮实现了主轴跟偏心轮分离运动。
本发明实现路面振动能量的充分回收利用，实现能量的转化，节约用电成本，提高经济效益。该减速带发电装置减少了车辆逆行问题。
附图说明
图1是本发明车辆单向行驶减速带发电装置的结构示意图；
图2是本发明车辆单向行驶减速带发电装置车轮碾压第二发电模块时的结构示意图；
图3本发明车辆单向行驶减速带发电装置发电系统的结构示意图；
其中：1、表面突起；2、第一弹簧；3、上承压板；4、顶杆；5、压力传感器；6、接触开关；7、第二弹簧；8、转轴；9、连杆一；10、连杆五；11、连杆二；12、滑块；13、连杆三；14、挡块；16、连杆四；18、棘轮；19、电机；20、配重轮；21、增速器；22、电磁离合器；23、第一偏心轮；24、第二偏心轮；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
如图1、图2和图3所示，一种车辆单向行驶减速带发电装置，包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分，第一减速带主体的一端为能够让车辆通行的缓坡，另一端为直角边；第二减速带主体的横截面为扇形，扇形的一条直边与第一减速带主体的直角边长度相同，扇形的另一条直边与水平面形成倾角；第一减速带主体的直角边顶点与第二减速带主体的扇形顶点处通过转轴8连接；
发电模块包括第一发电模块、第二发电模块和发电机19；第一发电模块安装在第一减速带主体下方，第二发电模块安装在第二减速带主体下方；第一发电模块和第二发电模块通过主轴相连，且均与发电机19相连；
第一发电模块包括上承压板3、顶杆4、连杆四16和第一偏心轮23；上承压板3设置在第一减速带主体上，上承压板3的下表面垂直固定设置有顶杆4，顶杆4穿过第一减速带主体的底部连接有连杆四16，连杆四16连接在第一偏心轮23上；顶杆4、连杆四16和第一偏心轮23之间均为铰接；
第二发电模块包括连杆一9、连杆二11、连杆三13、连杆五10和第二偏心轮24；第二减速带主体上设置有连杆一9，连杆一9、连杆五10、连杆二11和连杆三13依次铰接，连杆三13铰接在第二偏心轮24上。
第一偏心轮23和第二偏心轮24之间通过主轴连接；主轴分为两段，两段主轴之间设置有电磁离合器22；电磁离合器22能够实现两段主轴的分离与结合。
第一偏心轮23同轴的内嵌有棘轮18；第一偏心轮23一侧的主轴上设置有增速器21，增速器21连接发电机19，发电机19与增速器21之间设置有配重轮20。
第一减速带主体上设置有矩形凹槽，上承压板3设置在矩形凹槽上方，且与第一减速带主体上的缓坡相匹配；矩形凹槽两个对称的内侧壁上固定设置有两个挡块14；上承压板3下表面顶杆4的两侧等距离的设置有两根第一弹簧2。
第一减速带主体的缓坡与第二减速带主体的扇形边交接处设置有压力传感器5和接触开关6，接触开关6设置在压力传感器5的下方。
第一减速带主体与第二减速带主体接触面上对称开设有凹槽，两个凹槽底部之间设置有第二弹簧7。
第二发电模块的连杆二11和连杆三13之间的连接处设置有滑槽，滑槽内设置有滑块12，连杆二11和连杆三13通过滑块连接。
第一减速带主体的缓坡上和第二减速带主体的扇形边上均匀设置有凸起1。
本发明的工作原理为：
1)车辆行驶到减速带，首先车轮对上承压板3施加压力推动顶杆4向下运动推动连杆四16驱动第一偏心轮23旋转；车轮离开时，上承压板3下边设置的第一弹簧2支撑上承压板3返回原位，此刻的第一偏心轮23通过增速器21配重轮20带动电机19旋转；电机19发电将电先供给电磁离合器22、压力传感器6和接触开关7使用；
2)当车轮压在压力传感器5上方时，释放信号使电磁离合器22得电接合使两段主轴对接，第二减速带主体下压通过连杆一9、连杆五10、连杆二11和连杆三13驱动第二偏心轮旋转从而带动主轴旋转进而驱动电机19发电；当第二偏心轮24带动主轴旋转时，第一偏心轮23保持不动，第一偏心轮23内部设置的棘轮18跟随主轴旋转；
3)当车轮驶离第二减速带主体时，通过第二弹簧7第二减速带主体返回原位置，此时触发接触开关6，释放信号使电磁离合器22失电分离，从而两段主轴分离；车辆驶过时，第一减速带主体与第二减速带主体如此反复运动带动主轴旋转驱动电机转动，实现发电。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照最佳实施例对本发明进行了详细的说明，熟悉本领域的技术人员应当理解，对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案和精神和范围，其均应涵盖在涵盖子在本发明的的保护范围内。
Claims (9)
1.一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分，第一减速带主体的一端为能够让车辆通行的缓坡，另一端为直角边；第二减速带主体的横截面为扇形，扇形的一条直边与第一减速带主体的直角边长度相同，扇形的另一条直边与水平面形成倾角；第一减速带主体的直角边顶点与第二减速带主体的扇形顶点处通过转轴(8)连接；
发电模块包括第一发电模块、第二发电模块和发电机(19)；第一发电模块安装在第一减速带主体下方，第二发电模块安装在第二减速带主体下方；第一发电模块和第二发电模块通过主轴相连，且均与发电机(19)相连；
第一发电模块包括上承压板(3)、顶杆(4)、连杆四(16)和第一偏心轮(23)；上承压板(3)设置在第一减速带主体上，上承压板(3)的下表面垂直固定设置有顶杆(4)，顶杆(4)穿过第一减速带主体的底部连接有连杆四(16)，连杆四(16)连接在第一偏心轮(23)上；顶杆(4)、连杆四(16)和第一偏心轮(23)之间均为铰接；
第二发电模块包括连杆一(9)、连杆二(11)、连杆三(13)、连杆五(10)和第二偏心轮(24)；第二减速带主体上设置有连杆一(9)，连杆一(9)、连杆五(10)、连杆二(11)和连杆三(13)依次铰接，连杆三(13)铰接在第二偏心轮(24)上。
2.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第一偏心轮(23)和第二偏心轮(24)之间通过主轴连接；主轴分为两段，两段主轴之间设置有电磁离合器(22)；电磁离合器(22)能够实现两段主轴的分离与结合。
3.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第一偏心轮(23)同轴的内嵌有棘轮(18)；第一偏心轮(23)一侧的主轴上设置有增速器(21)，增速器(21)连接发电机(19)，发电机(19)与增速器(21)之间设置有配重轮(20)。
4.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第一减速带主体上设置有矩形凹槽，上承压板(3)设置在矩形凹槽上方，且与第一减速带主体上的缓坡相匹配；矩形凹槽两个对称的内侧壁上固定设置有两个挡块(14)；上承压板(3)下表面顶杆(4)的两侧等距离的设置有两根第一弹簧(2)。
5.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第一减速带主体的缓坡与第二减速带主体的扇形边交接处设置有压力传感器(5)和接触开关(6)，接触开关(6)设置在压力传感器(5)的下方。
6.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第一减速带主体与第二减速带主体接触面上对称开设有凹槽，两个凹槽底部之间设置有第二弹簧(7)。
7.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第二发电模块的连杆二(11)和连杆三(13)之间的连接处设置有滑槽，滑槽内设置有滑块(12)，连杆二(11)和连杆三(13)通过滑块连接。
8.根据权利要求1所述的一种车辆单向行驶减速带发电装置，其特征在于，第一减速带主体的缓坡上和第二减速带主体的扇形边上均匀设置有凸起(1)。
9.一种基于车辆单向行驶减速带发电装置的发电方法，其特征在于，所述发电装置包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分，第一减速带主体的一端为能够让车辆通行的缓坡，另一端为直角边；第二减速带主体的横截面为扇形，扇形的一条直边与第一减速带主体的直角边长度相同，扇形的另一条直边与水平面形成倾角；第一减速带主体的直角边顶点与第二减速带主体的扇形顶点处通过转轴(8)连接；
发电模块包括第一发电模块、第二发电模块和发电机(19)；第一发电模块安装在第一减速带主体下方，第二发电模块安装在第二减速带主体下方；第一发电模块和第二发电模块通过主轴相连，且均与发电机(19)相连；
第一发电模块包括上承压板(3)、顶杆(4)、连杆四(16)和第一偏心轮(23)；上承压板(3)设置在第一减速带主体上，上承压板(3)的下表面垂直固定设置有顶杆(4)，顶杆(4)穿过第一减速带主体的底部连接有连杆四(16)，连杆四(16)连接在第一偏心轮(23)上；顶杆(4)、连杆四(16)和第一偏心轮(23)之间均为铰接；
第二发电模块包括连杆一(9)、连杆二(11)、连杆三(13)、连杆五(10)和第二偏心轮(24)；第二减速带主体上设置有连杆一(9)，连杆一(9)、连杆五(10)、连杆二(11)和连杆三(13)依次铰接，连杆三(13)铰接在第二偏心轮(24)上；
第一偏心轮(23)和第二偏心轮(24)之间通过主轴连接；主轴分为两段，两段主轴之间设置有电磁离合器(22)；电磁离合器(22)能够实现两段主轴的分离与结合；
第一偏心轮(23)同轴的内嵌有棘轮(18)；第一偏心轮(23)一侧的主轴上设置有增速器(21)，增速器(21)连接发电机(19)，发电机(19)与增速器(21)之间设置有配重轮(20)；
第一减速带主体上设置有矩形凹槽，上承压板(3)设置在矩形凹槽上方，且与第一减速带主体上的缓坡相匹配；矩形凹槽两个对称的内侧壁上固定设置有两个挡块(14)；上承压板(3)下表面顶杆(4)的两侧等距离的设置有两根第一弹簧(2)；
第一减速带主体的缓坡与第二减速带主体的扇形边交接处设置有压力传感器(5)和接触开关(6)，接触开关(6)设置在压力传感器(5)的下方；
第一减速带主体与第二减速带主体接触面上对称开设有凹槽，两个凹槽底部之间设置有第二弹簧(7)；
所述基于车辆单向行驶减速带发电装置的发电方法，其步骤包括：
1)车辆行驶到减速带，首先车轮对上承压板(3)施加压力推动顶杆(4)向下运动推动连杆四(16)驱动第一偏心轮(23)旋转；车轮离开时，上承压板(3)下边设置的第一弹簧(2)支撑上承压板(3)返回原位，此刻的第一偏心轮(23)通过增速器(21)配重轮(20)带动电机(19)旋转；电机(19)发电将电先供给电磁离合器(22)、压力传感器(6)和接触开关(7)使用；
2)当车轮压在压力传感器(5)上方时，释放信号使电磁离合器(22)得电接合使两段主轴对接，第二减速带主体下压通过连杆一(9)、连杆五(10)、连杆二(11)和连杆三(13)驱动第二偏心轮旋转从而带动主轴旋转进而驱动电机(19)发电；当第二偏心轮(24)带动主轴旋转时，第一偏心轮(23)保持不动，第一偏心轮(23)内部设置的棘轮(18)跟随主轴旋转；
3)当车轮驶离第二减速带主体时，通过第二弹簧(7)第二减速带主体返回原位置，此时触发接触开关(6)，释放信号使电磁离合器(22)失电分离，从而两段主轴分离；车辆驶过时，第一减速带主体与第二减速带主体如此反复运动带动主轴旋转驱动电机转动，实现发电。
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