CN110966557A - 一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯 - Google Patents

一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及节能工程技术领域，且公开了一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，包括灯柱，所述灯柱的外部固定连接有灯具，所述灯柱的顶端开设有安装腔，所述安装腔的内部固定连接有第一电机，所述第一电机的外部固定连接第一齿轮，所述第一齿轮的外部啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的内部活动连接有第一固定轴，所述第二齿轮的外部啮合连接有内齿环，所述内齿环的外部固定连接有定位环，所述定位环的外部滑动连接有定位导轮，通过第一电机和内齿环的配合使用，从而达到调节太阳能板水平转动的效果，满足太阳在不同位置时，能够对太阳能板进行有效照射，从而保证太阳能板的充电效率，保证太阳能路灯能够有效的照明。

Description

一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯
技术领域
本发明涉及节能工程技术领域，具体为一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯。
背景技术
路灯，指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具，路灯被广泛运用于各种需要照明的地方，但是随着地球资源不断开采，人们越来越注重节能工程开发，随着科学技术的不断发展，在原有的路灯上配合太阳能电板的高效节能路灯得到广泛的应用。
但是现有太阳能路灯的太阳能电板往往是采用固定式的连接方式，但是随着季节和每日不同时间的变化，太阳光线照射的角度也在不断的变化，往往导致在太阳能光线偏角较大时候，太阳能电板的充电效率极低，甚至导致照明亮度不够，阴雨天气时因充电不足而导致无法照明的情况，从而带来不必要交通隐患。
为了解决上述问题，发明者提供了一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，具备太阳能电板可以进行多角度调节，太阳能板能够根据太阳光线的照射角度的变化，自动调节太阳能板的朝向，以满足在不同太阳光线下保证充足的光照效果，保证充电效率，保证灯具能够一直进行正常照明的优点，解决了太阳能电板无法调节，不能适应不同季节和每日不同时间段的太阳光线角度，从而使充电效率降低，甚至无法保证太阳能路灯正常照明的问题。
发明内容
为实现上述太阳能电板可以进行多角度调节，以满足在不同太阳光线下保证充足的光照效果，保证充电效率，保证灯具能够一直进行正常照明的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，包括灯柱、灯具、安装腔、第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第一固定轴、内齿环、定位环、定位导轮、第二固定轴、环形限位槽、限位钉、环形水平轴承、旋转台、安装板、第二电机、转轴、固定块、第三齿轮、调节齿环、太阳能板、水平固定杆、竖直固定杆、电磁控制器、电磁铁、弹簧、永磁铁、接电块、通电块、控制中心、透光孔、光敏电阻。
上述各结构的位置及连接关系如下：
所述灯柱的外部固定连接有灯具，所述灯柱的顶端开设有安装腔，所述安装腔的内部固定连接有第一电机，所述第一电机的外部固定连接第一齿轮，所述第一齿轮的外部啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的内部活动连接有第一固定轴，所述第二齿轮的外部啮合连接有内齿环，所述内齿环的外部固定连接有定位环，所述定位环的外部滑动连接有定位导轮，所述定位导轮的内部活动连接有第二固定轴，所述定位环的表面开设有环形限位槽，所述环形限位槽的内部滑动连接有限位钉，所述安装腔的顶部固定连接有环形水平轴承，所述定位环的顶部固定连接有旋转台，所述旋转台的顶部固定连接有安装板，所述安装板的顶部固定连接有第二电机，所述第二电机的外部固定连接有转轴，所述转轴的外部活动连接有固定块，所述转轴的外部固定连接有第三齿轮，所述第三齿轮的外部啮合连接有调节齿环，所述调节齿环的外部固定连接有太阳能板，所述安装板的外部焊接连接有水平固定杆，所述水平固定杆的顶部焊接连接有竖直固定杆，所述旋转台的内部固定连接有电磁控制器，所述电磁控制器的内部固定连接有电磁铁，所述电磁铁的外部固定连接有弹簧，所述弹簧远离电磁铁的一端固定连接有永磁铁，所述永磁铁的远离弹簧的一端固定连接有接电块，所述电磁控制器的内部固定连接有通电块，所述通电块的外部固定连接有控制中心，所述太阳能板的顶部开设有透光孔，所述透光孔的内部固定连接有光敏电阻。
优选的，所述第一固定轴固定连接在安装腔内部的底部。
优选的，所述定位环的最大直径与安装腔内壁的直径尺寸适配，定位环与安装腔的内壁滑动连接，且定位环的高度小于安装腔的深度。
优选的，所述定位导轮至少有四个，定位导轮和安装腔的内壁活动连接，定位导轮活动连接在定位环和安装腔的之间。
优选的，所述第二固定轴至少有四个，每个第二固定轴分别活动连接在每个定位导轮的内部，且每个第二固定轴均固定连接在安装腔的底部。
优选的，所述限位钉至少有四个，每个限位限位钉之间的距离相等且关于定位环的轴心对称，且每个限位钉均和安装腔的腔壁螺纹连接。
优选的，所述环形水平轴承的内径尺寸与定位环的外径尺寸适配，环形水平轴承的外径与安装腔的外径尺寸适配，且环形水平轴承和旋转台固定连接。
优选的，所述固定块有两个，分别和转轴活动连接，且两个固定块位于第三齿轮的两侧并和安装板固定连接。
优选的，所述调节齿环为四分之一圆环。
优选的，所述水平固定杆和竖直固定杆各有两根，平分两组相互连接，两根水平固定杆固定连接在安装板的左右两侧，两根竖直固定杆铰接连接在太阳能板的左右两侧，且竖直固定杆和太阳能板铰接的轴心和调节齿环的圆心处于同一直线。
优选的，所述电磁铁和光敏电阻电性连接。
优选的，所述控制中心和第一电机、第二电机电性连接。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，具备以下有益效果：
1、该基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，通过第一电机和内齿环的配合使用，从而达到调节太阳能板水平转动的效果，满足太阳在不同位置时，能够对太阳能板进行有效照射，从而保证太阳能板的充电效率，保证太阳能路灯能够有效的照明。
2、该基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，通过定位导轮、环形限位槽和限位钉的配合使用，从而保证旋转台能够稳定转动，有效防止太阳能板的晃动而造成损坏，减少设备维修费用。
3、该基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，通过第二电机和调节齿环的配合使用，从而达到调节太阳能板倾斜角度的效果，保证在不同时间段，太阳不同的照射角度时，能够有效保证太阳能板的充电效率，进一步保证太阳能路灯正常使用，避免因充电不足从而导致照明效果下降或者无法照明的可能。
4、该基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，通过光敏电阻、控制中心、第一电机和第二电机的配合使用，从而达到随着太阳光线的变化，控制中心自动控制太阳能板朝向角度和倾斜角度的，高效的智能化控制且结构简单，使用方便，进一步提高太阳能板的发电效率，保证路灯的正常使用，从而保证交通行驶的安全。
附图说明
图1为本发明结构整体外观示意图；
图2为本发明结构旋转台和太阳能板连接状态一示意图；
图3为本发明结构安装腔、第一电机、第一齿轮、第二齿轮、内齿环和定位环连接示意图；
图4为本发明结构太阳能板、竖直固定杆、水平固定杆和安装板连接示意图；
图5为本发明结构图3的A部分第一齿轮、第二齿轮、第一固定轴和内齿环连接放大示意图；
图6为本发明结构图4的B部分转轴、固定块和第三齿轮连接放大示意图；
图7为本发明结构太能板状态二示意图。
图8为本发明的电磁控制器剖视图；
图9为本发明的太阳能板结构示意图；
图10为本发明的左视图；
图11为本发明的主视图；
图12为本发明的右视图。
图中：1、灯柱；2、灯具；3、安装腔；4、第一电机；5、第一齿轮；6、第二齿轮；7、第一固定轴；8、内齿环；9、定位环；10、定位导轮；11、第二固定轴；12、环形限位槽；13、限位钉；14、环形水平轴承；15、旋转台； 16、安装板；17、第二电机；18、转轴；19、固定块；20、第三齿轮；21、调节齿环；22、太阳能板；23、水平固定杆；24、竖直固定杆；25、电磁控制器；26、电磁铁；27、弹簧；28、永磁铁；29、接电块；30、通电块；31、控制中心；32、透光孔；33、光敏电阻。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12，一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，包括灯柱 1、灯具2、安装腔3、第一电机4、第一齿轮5、第二齿轮6、第一固定轴7、 内齿环8、定位环9、定位导轮10、第二固定轴11、环形限位槽12、限位钉 13、环形水平轴承14、旋转台15、安装板16、第二电机17、转轴18、固定 块19、第三齿轮20、调节齿环21、太阳能板22、水平固定杆23、竖直固定 杆24、电磁控制器25、电磁铁26、弹簧27、永磁铁28、接电块29、通电块、控制中心31、透光孔32、光敏电阻33。
上述各结构的位置及连接关系如下：
灯柱的1的外部固定连接有灯具2，灯柱1的顶端开设有安装腔3，安装腔3的内部固定连接有第一电机4，第一电机4的外部固定连接第一齿轮5，第一齿轮5的外部啮合有第二齿轮6，第二齿轮6的内部活动连接有第一固定轴7，第一固定轴7固定连接在安装腔3内部的底部，第二齿轮6的外部啮合连接有内齿环8，通过第一电机4和内齿环8的配合使用，从而达到调节太阳能板22水平转动的效果，满足太阳在不同位置时，能够对太阳能板22进行有效照射，从而保证太阳能板22的充电效率，保证太阳能路灯能够有效的照明，内齿环8的外部固定连接有定位环9，定位环9的最大直径与安装腔3内壁的直径尺寸适配，定位环9与安装腔3的内壁滑动连接，且定位环9的高度小于安装腔3的深度。
定位环9的外部滑动连接有定位导轮10，定位导轮10至少有四个，定位导轮10和安装腔3的内壁活动连接，定位导轮10活动连接在定位环9和安装腔3的之间，定位导轮10的内部活动连接有第二固定轴11，第二固定轴 11至少有四个，每个第二固定轴11分别活动连接在每个定位导轮10的内部，且每个第二固定轴11均固定连接在安装腔3的底部，定位环9的表面开设有环形限位槽12，环形限位槽12的内部滑动连接有限位钉13，限位钉13至少有四个，每个限位限位钉13之间的距离相等且关于定位环9的轴心对称，且每个限位钉13均和安装腔3的腔壁螺纹连接，通过定位导轮10、环形限位槽 12和限位钉13的配合使用，从而保证旋转台15能够稳定转动，有效防止太阳能板22的晃动而造成损坏，减少设备维修费用，安装腔3的顶部固定连接有环形水平轴承14，环形水平轴承14的内径尺寸与定位环9的外径尺寸适配，环形水平轴承14的外径与安装腔3的外径尺寸适配，且环形水平轴承14和旋转台15固定连接。
定位环9的顶部固定连接有旋转台15，旋转台15的顶部固定连接有安装板16，安装板16的顶部固定连接有第二电机17，第二电机17的外部固定连接有转轴18，转轴18的外部活动连接有固定块19，固定块19有两个，分别和转轴18活动连接，且两个固定块19位于第三齿轮20的两侧并和安装板16 固定连接，转轴18的外部固定连接有第三齿轮20，第三齿轮20的外部啮合连接有调节齿环21，调节齿环21为四分之一圆环，通过第二电机17和调节齿环21的配合使用，从而达到调节太阳能板22倾斜角度的效果，保证在不同时间段，太阳不同的照射角度时，能够有效保证太阳能板22的充电效率，进一步保证太阳能路灯正常使用，避免因充电不足从而导致照明效果下降或者无法照明的可能，调节齿环21的外部固定连接有太阳能板22，安装板16 的外部焊接连接有水平固定杆23，水平固定杆23的顶部焊接连接有竖直固定杆24，水平固定杆23和竖直固定杆24各有两根，平分两组相互连接，两根水平固定杆23固定连接在安装板16的左右两侧，两根竖直固定杆24铰接连接在太阳能板22的左右两侧，且竖直固定杆24和太阳能板22铰接的轴心和调节齿环21的圆心处于同一直线，旋转台15的内部固定连接有电磁控制器 25，电磁铁28和光敏电阻33电性连接，电磁控制器25的内部固定连接有电磁铁26，电磁铁26的外部固定连接有弹簧27，弹簧27远离电磁铁26的一端固定连接有永磁铁28，永磁铁28的远离弹簧27的一端固定连接有接电块 29，电磁控制器25的内部固定连接有通电块30，通电块30的外部固定连接有控制中心31，控制中心31和第一电机4、第二电机17电性连接，太阳能板22的顶部开设有透光孔32，透光孔32的内部固定连接有光敏电阻33，通过光敏电阻33、控制中心31、第一电机4和第二电机17的配合使用，从而达到随着太阳光线的变化，控制中心31自动控制太阳能板22朝向角度和倾斜角度的，高效的智能化控制且结构简单，使用方便，进一步提高太阳能板 22的发电效率，保证路灯的正常使用，从而保证交通行驶的安全。
工作过程中主要结构的连接关系及初始位置如下：
第一电机4和第一齿轮5固定连接，第一齿轮5和第二齿轮6啮合连接，第二齿轮6和内齿环8啮合连接，内齿环8和定位环9固定连接，定位环9 和旋转台15固定连接，旋转台15和安装板16固定连接，安装板16和水平固定杆23固定连接，水平固定杆23和竖直固定杆24固定连接，竖直固定杆24和太阳能板22铰接连接，第二电机17和转轴18固定连接，转轴18和第三齿轮20固定连接，第三齿轮20和调节齿环21啮合连接，调节齿环21和太阳能板22固定连接。
初始状态时，太阳能板22朝东，且太阳能板22倾斜角度与竖直线的夹角为30°，控制中心31的起始工作时间为早晨六点，结束工作时间为晚上六点，且控制中心31结束工作时，自动控制第一电机4和第二电机17调节太阳能板22至初始状态。
工作过程及原理:如图10-12，工作过程中，早晨六点，控制中心31启动，太阳开始照射太阳能板22使太阳能板22开始发电，且当太阳光照射角度变化，光线无法头透光孔照射光敏电阻33，则光照效果下降，同时由于光敏电阻33停止受到光线照射，光敏电阻33使电磁铁26断电，永磁铁28失去电磁铁26的磁力吸附，永磁铁28在弹簧27的弹力恢复作用下向右侧移动，使接电块29和通电块30接通，控制中心31接通电源，控制中心31控制第一电机4和第二电机17开始工作，第一电机4带动第一齿轮5转动，第一齿轮 5带动第二齿轮6转动，第二齿轮6带动内齿环8转动，内齿环8带动定位环 9转动，定位环9带动旋转台15转动，旋转台15带动安装板16转动，安装板16带动太阳能板22转动，调节太阳能板22由东朝南转动，另外第二电机17带动转轴18转动，转轴18带动调节齿环21转动，使太阳能板22的倾斜角度发生改变，第二电机17调节太阳能板22朝水平方向调节，且当中午十二点时，当太阳光线变化，则控制中心31控制第一电机4继续转动，使第一电机4调节太阳能板22由南朝西转动，同时控制中心31控制第二电机17反向转动，使太阳能板22倾斜角度变大，切当晚上六点时，控制中心31开始停止工作，且控制中心31调整太阳能板22达到初始位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，包括灯柱(1)，其特征在于：所述灯柱的(1)的外部固定连接有灯具(2)，所述灯柱(1)的顶端开设有安装腔(3)，所述安装腔(3)的内部固定连接有第一电机(4)，所述第一电机(4)的外部固定连接第一齿轮(5)，所述第一齿轮(5)的外部啮合有第二齿轮(6)，所述第二齿轮(6)的内部活动连接有第一固定轴(7)，所述第二齿轮(6)的外部啮合连接有内齿环(8)，所述内齿环(8)的外部固定连接有定位环(9)，所述定位环(9)的外部滑动连接有定位导轮(10)，所述定位导轮(10)的内部活动连接有第二固定轴(11)，所述定位环(9)的表面开设有环形限位槽(12)，所述环形限位槽(12)的内部滑动连接有限位钉(13)，所述安装腔(3)的顶部固定连接有环形水平轴承(14)，所述定位环(9)的顶部固定连接有旋转台(15)，所述旋转台(15)的顶部固定连接有安装板(16)，所述安装板(16)的顶部固定连接有第二电机(17)，所述第二电机(17)的外部固定连接有转轴(18)；
所述转轴(18)的外部活动连接有固定块(19)，所述转轴(18)的外部固定连接有第三齿轮(20)，所述第三齿轮(20)的外部啮合连接有调节齿环(21)，所述调节齿环(21)的外部固定连接有太阳能板(22)，所述安装板(16)的外部焊接连接有水平固定杆(23)，所述水平固定杆(23)的顶部焊接连接有竖直固定杆(24)，所述旋转台(15)的内部固定连接有电磁控制器(25)，所述电磁控制器(25)的内部固定连接有电磁铁(26)，所述电磁铁(26)的外部固定连接有弹簧(27)，所述弹簧(27)远离电磁铁(26)的一端固定连接有永磁铁(28)，所述永磁铁(28)的远离弹簧(27)的一端固定连接有接电块(29)，所述电磁控制器(25)的内部固定连接有通电块(30)，所述通电块(30)的外部固定连接有控制中心(31)，所述太阳能板(22)的顶部开设有透光孔(32)，所述透光孔(32)的内部固定连接有光敏电阻(33)。
2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述第一固定轴(7)固定连接在安装腔(3)内部的底部。
3.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述定位环(9)的最大直径与安装腔(3)内壁的直径尺寸适配，定位环(9)与安装腔(3)的内壁滑动连接，且定位环(9)的高度小于安装腔(3)的深度。
4.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述定位导轮(10)至少有四个，定位导轮(10)和安装腔(3)的内壁活动连接，定位导轮(10)活动连接在定位环(9)和安装腔(3)的之间。
5.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述第二固定轴(11)至少有四个，每个第二固定轴(11)分别活动连接在每个定位导轮(10)的内部，且每个第二固定轴(11)均固定连接在安装腔(3)的底部。
6.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述限位钉(13)至少有四个，每个限位限位钉(13)之间的距离相等且关于定位环(9)的轴心对称，且每个限位钉(13)均和安装腔(3)的腔壁螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述环形水平轴承(14)的内径尺寸与定位环(9)的外径尺寸适配，环形水平轴承(14)的外径与安装腔(3)的外径尺寸适配，且环形水平轴承(14)和旋转台(15)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述电磁铁(26)和光敏电阻(33)电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的可调节太阳能路灯，其特征在于：所述控制中心(31)和第一电机(4)、第二电机(17)电性连接。
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