CN110001492B - 一种可用于发电的拉手装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可用于发电的拉手装置及车辆，包括拉环、拉杆、转动轴、第一发电系统、第二发电系统；公交车在行驶过程中，由于公交车的晃动，站立的乘客拉紧拉环的同时，会出现左右或前后的晃动，拉杆随之在公交车前进方向左右或前后的晃动。第一发电系统能够将拉杆左右晃动带来的能量转化为可利用的电能，第二发电系统能够将拉杆前后晃动带来的能量转化为可利用的电能。本发明结构简单，设计合理，能够实现公交车站立乘客站立时左右或前后晃动所带来能量的回收，并且具有充分的安全性。

Description

一种可用于发电的拉手装置及车辆

技术领域

本发明属于汽车节能技术领域，具体涉及一种可用于发电的拉手装置及车辆。

背景技术

公交车在行驶的过程中，车辆的启停和转向使公交车上站立的乘客会带动拉手前后左右晃动。如果能回收这部分能量，从而达到节能的目的。现有大部分的技术为通过拉环的上下拉动，带动传动装置，最终实现发电装置发电。大部分现有技术存在着两点问题，一是拉环的上下拉动会造成乘客在需要紧紧拉着拉手的情况下，由于拉环的上下拉动，站立不稳容易出现安全问题。二是无论拉环往哪个方向拉动，最终只能回收了拉环上下拉动时的能量，无法回收拉环其他方向拉动的能量。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种可用于发电的拉手装置，该装置通过第一发电系统能够将拉杆左右晃动带来的能量转化为可利用的电能，第二发电系统能够将拉杆前后晃动带来的能量转化为可利用的电能。本发明结构简单，设计合理，既能充分回收公交车启停、速度频繁变化和转向时乘客前后及左右拉动拉手时的能量回收，又能使得乘客拉紧拉手时，不容易出现站立不稳而发生安全问题。

本发明还提供一种包括所述可用于发电的拉手装置的车辆。

本发明的技术方案是：一种可用于发电的拉手装置，包括拉环、拉杆、转动轴、第一发电系统和第二发电系统；

所述第一发电系统包括套筒、第一轴承、第二轴承和第一发电机；

所述第二发电系统包括传动机构和发电机构，所述传动机构的一端与转动轴连接，另一端与发电机构的输入端连接，发电机构的输出端用于与负载连接；

所述拉环安装在拉杆的一端；所述拉杆的另一端与转动轴固定连接；所述转动轴的两端分别转动安装在套筒内壁上；所述套筒的两端分别安装在第一轴承和第二轴承中；所述套筒与第一发电机的输入端连接；所述第一发电机的输出端用于与负载连接。

上述方案中，所述传动机构包括第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮；

所述第一圆锥齿轮安装在转动轴上；所述第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮相互啮合；所述发电机构为第二发电机，所述第二圆锥齿轮与第二发电机的输入轴连接；第二发电机的输出端用于与负载连接。

上述方案中，所述第二圆锥齿轮与第二发电机之间安装有第二变速箱；所述第二变速箱的一端与第二圆锥齿轮连接，第二变速箱的另一端与第二发电机的输入端连接。

上述方案中，所述套筒内部安装有第二冷却风扇，所述第二冷却风扇用于给第二发电机散热。

上述方案中，所述传动机构包括齿轮和齿条；所述齿轮安装在转动轴上；所述齿轮和齿条相互啮合；所述发电机构包括磁条和线圈；所述齿条与磁条一端连接；所述磁条安装在线圈的内部。

上述方案中，所述套筒与第一发电机之间安装有第一变速箱；所述第一变速箱的一端与套筒连接，第一变速箱的另一端与第一发电机的输入端连接。

上述方案中，所述套筒内部安装有第一冷却风扇，所述第一冷却风扇用于给第一发电机散热。

上述方案中，所述第一发电机的输出端通过整流滤波电路与负载连接；

所述发电机构的输出端通过整流滤波电路与负载连接。

优选的，所述整流滤波电路为全桥式电容整流滤波电路。

一种车辆，包括所述的可用于发电的拉手装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该装置能够回收公交车启停、速度频繁变化和转向过程中乘客拉动拉手所带来的能量，实现能量的回收，从而达到节能的目的。

2.该装置中的拉环与转动轴之间通过拉杆连接，乘客在拉动拉环前后及左右晃动时，拉杆的长度不变，乘客很容易达到身体平衡。现有大部分技术中需要拉环的上下拉动带动发电装置工作，由于拉环的上下拉动，很容易造成乘客身体失衡，容易发生安全问题，而本装置可以完全避免此类安全问题。

3.在公交车启停和转向过程中，拉环被前后及左右拉动，该装置不仅能够实现前后拉动拉环时的能量回收，而且能够实现左右拉动拉环时的能量回收，最终实现能量的充分回收。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明套筒、转动轴连接结构图；

图3为本发明整流滤波电路与负载连接示意图；

图4为本发明实施例2的结构示意图；

图中，1、拉环；2、拉杆；3、转动轴；4套筒；5、第一轴承；6、第二轴承；7、第一变速箱；8、第一发电机；9、第一冷却风扇；10、整流滤波电路；11、第一圆锥齿轮；12、第二圆锥齿轮；13、第二变速箱；14、第二发电机；15、第二冷却风扇；16、齿轮；17、齿条；18、磁条；19、线圈；20、输入端；21、二极管；22、电容；23、负载。

具体实施方式

下面结合附图具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

如图1所示为本发明所述可用于发电的拉手装置的一种实施方式，如图2所示为本发明套筒、转动轴连接结构图。所述可用于发电的拉手装置，优选的，可安装在公交车内设有拉环的横杆套筒中。所述可用于发电的拉手装置包括拉环1、拉杆2、转动轴3、第一发电系统和第二发电系统；所述第一发电系统包括套筒4、第一轴承5、第二轴承6、第一变速箱7、第一发电机8；所述拉环1安装在拉杆2的一端，所述拉杆2的另一端与转动轴3固定连接；所述横杆套筒底部开有开口槽，方便拉杆2左右及前后的移动；所述套筒4两侧内壁上安装有两个圆形小套筒，所述转动轴3的两端分别转动安装两个圆形小套筒中，转动轴3可以实现转动；所述套筒4的两端分别安装在第一轴承5和第二轴承6中，套筒4可实现正向或反向转动；所述第一轴承5和第二轴承6分别固定安装在横杆套筒中开口槽的两侧；所述套筒4与第一变速箱7的输入轴连接，所述第一发电机8的输入轴与第一变速箱7的输出轴连接；所述第一发电机8的输出端用于与负载23连接。

优选的，所述第一发电机8的输出端通过整流滤波电路10与负载23连接。

优选的，第一轴承5和第二轴承6均为滑动轴承；滑动轴承能够在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，大大减小摩擦损失和表面磨损，同时滑动轴承能够承受较大的压力。

所述第一变速箱7具有一定的变速比；所述拉环1带动拉杆2左右晃动时，转动轴3及套筒4实现转动，从而带动第一变速箱7输入轴的转动，经过第一变速箱7的变速，从低转速输入到高转速输出，第一变速箱7输出轴带动第一发电机8的输入轴正向或反向转动，从而带动第一发电机8工作；

如图3所示为本发明整流滤波电路与负载连接示意图。所述整流滤波电路10与负载23并联连接；所述整流滤波电路10为全桥式电容整流滤波电路，包括输入端20、二极管21、电容22；所述整流滤波电路10将第一发电机8所输送过来的电流进行整流滤波；所述第一发电机8的输出端与整流滤波电路10的输入端20连接，将所输出电流经过整流滤波电路10进行整流滤波；所述负载23为充电电池或其他用电设备。

所述套筒4内部安装有第一冷却风扇9，所述第一冷却风扇9用于给第一发电机8散热；在第一发电机8工作的过程中，会产生一定的热量，通过第一冷却风扇9进行散热。

所述的第二发电系统包括传动机构和发电机构；所述传动机构包括第一圆锥齿轮11、第二圆锥齿轮12；所述第一圆锥齿轮11安装在转动轴3上，转动轴3转动的同时能够带动第一圆锥齿轮11的转动；所述第一圆锥齿轮11和第二圆锥齿轮12相互啮合；所述发电机构为第二发电机14，第二圆锥齿轮12与第二发电机14之间安装有第二变速箱13，所述第二圆锥齿轮12与第二变速箱13的输入轴连接，所述第二发电机14的输入轴与第二变速箱13的输出轴连接。

所述第二变速箱13具有一定的变速比；所述拉环1带动拉杆2前后晃动时，转动轴3及第一圆锥齿轮11实现转动，从而带动第二圆锥齿轮12的转动，经过第二变速箱13的变速，从低转速输入到高转速输出，第二变速箱13输出轴带动第二发电机14的输入轴正向或反向转动，从而带动第二发电机14工作；

所述第二发电机14与整流滤波电路10的输入端20连接，将所输出电流经过整流滤波电路10进行整流滤波。

所述套筒4内部安装有第二冷却风扇15；所述第二冷却风扇15用于给第二发电机14散热。

一种可用于发电的拉手装置的实施例1具体工作过程如下：

公交车在行驶过程中，由于公交车的启停和转向，站立的乘客拉紧拉环1的同时，会出现左右或前后的晃动，拉杆2随之在公交车前进方向左右或前后的晃动。

当拉杆2在左右晃动时，拉杆2带动套筒4实现正向或反向的转动，将拉杆2左右的晃动转化为套筒4的转动。通过套筒4带动第一变速箱7输入轴的转动，经过第一变速箱7实现从低转速输入到高转速输出，第一变速箱7输出轴与第一发电机8连接，从而实现第一发电机8工作。第一发电机8连接整流滤波电路10的输入端20，得到直流电。

当拉杆2在前后晃动时，拉杆2带动转动轴3及第一圆锥齿轮11实现正向或反向的转动，将拉杆2前后的晃动转化为第一圆锥齿轮11的转动。通过第一圆锥齿轮11带动第二圆锥齿轮12的转动，经过第二变速箱13实现从低转速输入到高转速输出，第二变速箱13与第二发电机14连接，从而实现第二发电机14工作。第二发电机14连接整流滤波电路10的输入端20，得到直流电。

所述整流滤波电路10与负载23并联连接；所述负载23为充电电池或其他用电设备，最终实现拉杆2左右或前后的晃动带来的能量转化为可利用的电能。

实施例2

如图4所示为本发明所述可用于发电的拉手装置的另一种实施方式，优选的，可安装在公交车内设有拉环的横杆套筒中。所述可用于发电的拉手装置包括拉环1、拉杆2、转动轴3、第一发电系统、第二发电系统；所述第一发电系统与实施例1中的结构及工作原理一致。

所述第二发电系统包括传动机构和发电机构；所述传动机构包括齿轮16、齿条17；所述齿轮16安装在转动轴3上；所述齿条17固定在套筒4内壁所开的凹槽内，可沿凹槽滑动；所述齿轮16和齿条17相互啮合；所述发电机构包括磁条18和线圈18；所述齿条17与磁条18一端连接；所述磁条18安装在线圈19的内部；所述拉环1带动拉杆2前后晃动时，转动轴3及齿轮16实现转动，实现齿条17和磁条18的横向前后移动；磁条18在线圈19内部横向前后移动，切割磁感应线，在线圈19内部产生电流。

所述线圈19与整流滤波电路10的输入端20连接，将所输出电流经过整流滤波电路10进行整流滤波。

一种可用于发电的拉手装置的实施例2具体工作过程如下：

公交车在行驶过程中，由于公交车的启停和转向，站立的乘客拉紧拉环1的同时，会出现左右或前后的晃动，拉杆2随之在公交车前进方向左右或前后的晃动。

当拉杆2在左右晃动时，拉杆2带动套筒4实现正向或反向的转动，将拉杆2左右的晃动转化为套筒4的转动。通过套筒4带动第一变速箱7输入轴的转动，经过第一变速箱7实现从低转速输入到高转速输出，第一变速箱7输出轴与第一发电机8连接，从而实现第一发电机8工作。第一发电机8连接整流滤波电路10的输入端20，得到直流电。

当拉杆2在前后晃动时，拉杆2带动转动轴3及齿轮16实现正向或反向的转动，将拉杆2前后的晃动转化为齿轮16的转动。通过齿轮16带动齿条17和磁条18的横向前后移动。磁条18在线圈19内部横向前后移动，切割磁感应线，在线圈19内部产生电流。线圈19连接整流滤波电路10的输入端20，得到直流电。

所述整流滤波电路10与负载23并联连接；所述负载23为充电电池或其他用电设备，最终实现拉杆2左右或前后的晃动带来的能量转化为可利用的电能。

实施例3

一种车辆，包括实施例1或实施例2所述的可用于发电的拉手装置。因而具有实施例1和实施例2所述的一切有益效果，此处不再赘述。所述车辆优选为公交车，当公交车在行驶过程中会频繁的启停，且公交车运行速度多变，站立的乘客由于惯性会带动拉手前后及左右晃动，拉手的拉杆2会带动安装于拉手管道内部的传动机构转动或移动，传动机构再带动发电机转动或磁体切割磁感线从而将机械能转化为电能，为了得到稳定的电压，通过整流滤波电路10对得到的电流进行进一步的处理，最终输送给用电设备。

应当理解，虽然本发明按照各个实施例描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列详细说明仅是针对本发明可行性实施例的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可用于发电的拉手装置，其特征在于，包括拉环(1)、拉杆(2)、转动轴(3)、第一发电系统和第二发电系统；

所述第一发电系统包括套筒(4)、第一轴承(5)、第二轴承(6)和第一发电机(8)；

所述第二发电系统包括传动机构和发电机构，所述传动机构的一端与转动轴(3)连接，另一端与发电机构的输入端连接，发电机构的输出端用于与负载(23)连接；

所述传动机构包括第一圆锥齿轮(11)和第二圆锥齿轮(12)；

所述第一圆锥齿轮(11)安装在转动轴(3)上；所述第一圆锥齿轮(11)和第二圆锥齿轮(12)相互啮合；所述发电机构为第二发电机(14)，所述第二圆锥齿轮(12)与第二发电机(14)的输入轴连接；第二发电机(14)的输出端用于与负载(23)连接；所述第二圆锥齿轮(12)与第二发电机(14)之间安装有第二变速箱(13)；所述第二变速箱(13)的一端与第二圆锥齿轮(11)连接，第二变速箱(13)的另一端与第二发电机(14)的输入端连接；所述拉环(1)安装在拉杆(2)的一端；所述拉杆(2)的另一端与转动轴(3)固定连接；所述转动轴(3)的两端分别转动安装在套筒(4)内壁上；所述套筒(4)的两端分别安装在第一轴承(5)和第二轴承(6)中；所述套筒(4)与第一发电机(8)的输入端连接；所述第一发电机(8)的输出端用于与负载(23)连接。

2.根据权利要求1所述的可用于发电的拉手装置，其特征在于，所述套筒(4)内部安装有第二冷却风扇(15)；所述第二冷却风扇(15)用于给第二发电机(14)散热。

3.根据权利要求1所述的可用于发电的拉手装置，其特征在于，所述传动机构包括齿轮(16)和齿条(17)；所述齿轮(16)安装在转动轴(3)上；所述齿轮(16)和齿条(17)相互啮合；所述发电机构包括磁条(18)和线圈(19)；所述齿条(17)与磁条(18)一端连接；所述磁条(18)安装在线圈(19)的内部。

4.根据权利要求1所述的可用于发电的拉手装置，其特征在于，所述套筒(4)与第一发电机(8)之间安装有第一变速箱(7)；所述第一变速箱(7)的一端与套筒(4)连接，第一变速箱(7)的另一端与第一发电机(8)的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的可用于发电的拉手装置，其特征在于，所述套筒(4)内部安装有第一冷却风扇(9)，所述第一冷却风扇(9)用于给第一发电机(8)散热。

6.根据权利要求1所述的可用于发电的拉手装置，其特征在于，还包括整流滤波电路(10)；

所述第一发电机(8)的输出端通过整流滤波电路(10)与负载(23)连接；

所述发电机构的输出端通过整流滤波电路(10)与负载(23)连接。

7.根据权利要求6所述的可用于发电的拉手装置，其特征在于，所述整流滤波电路(10)为全桥式电容整流滤波电路。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的可用于发电的拉手装置。

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