CN107246364B - 一种可回收能量的新型减速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及能量回收领域，具体为一种减震且可发电的新型减速装置，包括减速带拨爪装置、弹簧复位机构、滑块机构、双动式棘轮机构、发电装置和固定支架；本发明引入了棘轮机构，将减速带下降和回位两个过程的能量都加以利用，充分地利用了损耗的能量达到能量回收最大化；而且，棘轮的使用保证了动力单向传递，避免了齿轮换向转动的冲击，减小了齿轮的磨损。本发明创新性地将齿轮平置，在保证能量回收功能实现的条件下，将装置体积缩小化，结构紧凑，占据空间小，安装方便，便于推广应用。本发明结构简单，成本低廉，结构紧凑，且为纯机械结构，便于推广应用，可用于收费站、停车场出入口，实现广告、路灯等电器设备的基本电力保障。
Description
技术领域
本发明涉及能量回收领域，具体为一种可回收能量的新型减速装置。
背景技术
改革开放至今，我国交通运输业得到了飞速发展，但是由于驾驶员的超速行驶，导致交通事故频发，损失严重。上世纪80年代以来，道路减速带被用作强制性控速设施，它在安装方面非常简便，结构简单成本低并且经过实际使用有效地降低了车速，控制了交通事故的发生次数，在国内外被广泛应用于各种道路上。近年来交通道路安全问题在我国越来越受到重视，道路减速带这种强制限速设施得到了更加广泛的应用。而与此同时，一些问题也逐渐凸显出来。车辆通过道路减速带时产生的振动不仅产生强烈的噪声影响周围居民的生活和健康，而且振动产生的能量被白白浪费。
发明内容
为了建设环境友好型社会，本发明提出一种既可以减少震感、降低噪声，又可以将振动能量加以回收利用的新型减速装置。
本发明的技术方案如下：
一种可回收能量的新型减速装置，包括减速带拨爪装置、弹簧复位机构、滑块机构、双动式棘轮机构、发电装置和固定支架；
所述的减速带拨爪装置包括减速带左拨爪、销钉和减速带右拨爪，其中，减速带左拨爪和减速带右拨爪分别铰接于固定支架上，两拨爪之间以宽齿相咬合，且齿之间无啮合关系；
所述的弹簧复位机构包括至少两对复位弹簧、与复位弹簧一一对应的导向柱和支撑板；其中，导向柱一端焊接在支撑板的四角，导向柱另一端置于固定支架与之对应的导槽内，复位弹簧外套在导向柱上，支撑板顶部承接减速带拨爪装置；
所述的滑块机构包括主动杆、滑块、销轴、缓冲弹簧；其中，主动杆一端与减速带左拨爪或右拨爪相连，另一端与滑块连结；滑块一端上面固定连接销轴，滑块置于固定支架的导槽内，导槽内侧前、后端分别设有缓冲弹簧；
所述的双动式棘轮机构包括连杆、内棘爪、外棘爪、棘轮和棘轮轴；其中，连杆设置于棘轮一侧，滑块上的销轴限制于连杆一端的导孔内，连杆随销轴来回摆动，连杆的另一端顺次销轴连接内、外棘爪，内、外棘爪的固定端设有弹簧片，用于保证棘爪在推动棘轮转动过程中始终压紧齿面滑向齿根部；
所述的发电装置包括第一动力齿轮、第二动力齿轮、动力输出轴和发电机；其中，第一动力齿轮与棘轮上下固连，第二动力齿轮与第一动力齿轮啮合，通过动力输出轴与发电机相连。
进一步地，上述第一动力齿轮与棘轮为同轴固连。
进一步地，该装置包括至少一组滑块机构、双动式棘轮机构和发电装置。
本发明的有益效果是：
1.本发明对现有减速带的形状做了改动，分为左右两个拨爪，两拨爪之间以无严格啮合关系的宽齿相咬合。该设计一方面满足了发电时下降位移的需要，另一方面也改进了现有减速带的功能：汽车高速通过时两拨爪啮合不同步，地面凸起部分仍存在，起到减速的作用；低速通过时减速带下降至地面平齐处，大大减少了震感，提高了舒适度。
2.本发明创造性地设计出竖直发电方式，即利用减速带竖直下降运动通过相关机械结构转化为旋转运动，进而切割磁感线发电。该想法不仅可以应用于减速带发电，还可以对其他相关方面加以借鉴，如路面发电等。
3.本发明引入了棘轮机构，将减速带下降和回位两个过程的能量都加以利用，充分地利用了损耗的能量达到能量回收最大化；而且，棘轮的使用保证了动力单向传递，避免了齿轮换向转动的冲击，减小了齿轮的磨损。
4.本发明创新性地将齿轮平置，在保证能量回收功能实现的条件下，将装置体积缩小化，结构紧凑，占据空间小，安装方便，便于推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例中提供的可回收能量的新型减速装置结构示意图；
图2是本发明实施例中的减速带拨爪装置结构示意图；
图3是本发明实施例中的弹簧复位系统结构示意图；
图4是本发明实施例中的滑块机构装置结构示意图；
图5是本发明实施例中的双动式棘轮机构结构示意图；
图6是本发明实施例中的发电装置结构示意图；
图中，1减速带拨爪装置；2弹簧复位机构；3滑块机构；4双动式棘轮机构；5发电装置；6固定支架；7减速带左拨爪；8销钉；9减速带右拨爪；10支撑板；11复位弹簧；12导向柱；13销轴；14滑块；15缓冲弹簧；16主动杆；17棘轮；18棘轮轴；19外棘爪；20连杆；21内棘爪；22动力输出轴；23第二动力齿轮；24第一动力齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细说明。
实施例1
本实施例提供如图1所示的可回收能量的新型减速装置，包括：
可回收能量的新型减速装置由减速带拨爪装置1、弹簧复位机构2、滑块机构3、双动式棘轮机构4、发电装置5和固定支架6组成，具体结构如下：
固定支架6安装在地面凹槽内，且支架6上平面与地平面平齐；减速带拨爪装置1与固定支架6两端转动槽通过可转动铰连接，减速带拨爪1下端最低处与弹簧复位系统2相接触，弹簧复位系统2底端与固定支架6相连；滑块机构3通过主动杆16与减速带拨爪装置1相连；滑块机构3与双动式棘轮机构4通过销轴13相连接；双动式棘轮机构4与发电装置5相啮合，将动力传递出去。
实施例2
本实施例提供如图1所示的可回收能量的新型减速装置的具体工作过程。
当车辆高速通过时，减速带左(右)拨爪迅速向下转动至上表面与地面平齐或低于地面，右(左)拨爪保持静止状态，其高于地面的部分对汽车造成颠簸，引起不适感，达到提醒减速的目的；当车辆低速通过时减速带左右拨爪几乎同时向下转动至上表面与地面平齐或低于地面，汽车平缓通过，基本消除了不适感。车辆通过后，弹簧复位机构2将减速带复位；
汽车驶上减速带，减速带拨爪装置1在汽车重力下向下转动，通过主动杆16推动滑块14在导槽内直线运动，滑块14向前运动过程中，压缩导槽前端的弹簧；当汽车驶过减速带后，减速带拨爪装置1负载卸去，滑块14在弹簧的作用下回弹，并通过主动杆16带动拨爪回位，导槽后端的弹簧15用于防止滑块碰撞，起到缓冲作用；
滑块14沿导槽做往复直线运动，带动连杆20绕销轴13往复摆动，连杆20分别带动内、外棘爪两次推动棘轮17向同一个方向转动，棘轮17获得滑块上的动力；棘轮17在减速带下压和回弹两个过程中均保持正转，带动同轴固装的第一动力齿轮24以相同角速度转动，第一动力齿轮24将动力传递给第二动力齿轮23，第二动力齿轮23靠传动比将转速放大，并通过与其相连的动力输出轴22与发电机相连，使发电机切割磁感线发电，实现能量回收功能；
汽车通过后，支撑板10不再受汽车压力，两对复位弹簧11弹性恢复，带动支撑板10向上运动，支撑板10到达极限位置，使减速带恢复至原位。
Claims (3)
1.一种可回收能量的新型减速装置，其特征在于，包括减速带拨爪装置(1)、弹簧复位机构(2)、滑块机构(3)、双动式棘轮机构(4)、发电装置(5)和固定支架(6)；
所述的减速带拨爪装置包括减速带左拨爪(7)、销钉(8)和减速带右拨爪(9)，其中，减速带左拨爪和减速带右拨爪分别铰接于固定支架上，两拨爪之间以宽齿相咬合，且齿之间无啮合关系；
所述的弹簧复位机构包括至少两对复位弹簧(11)、与复位弹簧一一对应的导向柱(12)和支撑板(10)；其中，导向柱一端焊接在支撑板的四角，导向柱另一端置于固定支架与之对应的导槽内，复位弹簧外套在导向柱上，支撑板顶部承接减速带拨爪装置；
所述的滑块机构包括主动杆(16)、滑块(14)、销轴(13)、缓冲弹簧(15)；其中，主动杆一端与减速带左拨爪或右拨爪相连，另一端与滑块(14)连结；滑块一端上面固定连接销轴(13)，滑块置于固定支架的导槽内，导槽内侧前、后端分别设有缓冲弹簧；
所述的双动式棘轮机构包括连杆(20)、内棘爪(21)、外棘爪(19)、棘轮(17)和棘轮轴(18)；其中，连杆设置于棘轮一侧，滑块上的销轴(13)限制于连杆(20)一端的导孔内，连杆随销轴(13)来回摆动，连杆的另一端顺次销轴连接内、外棘爪，内、外棘爪的固定端设有弹簧片，用于保证棘爪在推动棘轮转动过程中始终压紧齿面滑向齿根部；
所述的发电装置包括第一动力齿轮(24)、第二动力齿轮(23)、动力输出轴(22)和发电机；其中，第一动力齿轮与棘轮上下固连，第二动力齿轮与第一动力齿轮啮合，通过动力输出轴与发电机相连。
2.根据权利要求1所述的一种可回收能量的新型减速装置，其特征在于，所述第一动力齿轮与棘轮为同轴固连。
3.根据权利要求1或2所述的一种可回收能量的新型减速装置，其特征在于，该装置包括至少一组滑块机构、双动式棘轮机构和发电装置。
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