CN111412417B - 一种基于齿轮传动原理的太阳能板可折叠式新能源路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源技术领域，且公开了一种基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯，包括灯体，所述灯体的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架的内部固定连接有电机，所述电机的外部固定连接有主齿轮，所述主齿轮的外部啮合连接有第一收展齿轮，通过电机、主齿轮、第一收展齿轮、第一连接齿轮、第二连接齿轮、调节齿轮和第二收展齿轮的配合使用，从而达到电机带动太阳能板自动展开和自动折叠的效果，太阳能板展示时增加照射面积，从而提升发电效率，折叠时减少太阳能板的受力面积，减少大风对太阳能板的影响，从而防止太阳能板被大风吹坏，减少经济损失，保证灯体的照明效果，增加新能源路灯的使用范围。

Description

一种基于齿轮传动原理的太阳能板可折叠式新能源路灯
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯。
背景技术
随着社会的发展，能源消耗日益增加，不可再生能源日益紧张，人们越来越注重对于可再生新能源的利用，用以取代资源有限、对环境有污染的化石能源，而其中重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能；为了减少能源消耗，在现有的路灯的基础上有效利用新能源技术而研发一种风光互补太阳能路灯系统，可应用于道路照明、景观照明、交通监控、通讯基站、学校科普、大型广告、家庭供电等各个方面。
利用太阳能和风能的新能源路灯得到普遍使用，特别是一些偏远地区，由于无法进行架设电线电缆，而导致普通的通过电缆供电的路灯无法使用，为了交通安全，和一些必要的照明情况，则必须使用新能源路灯，然而为了提高太阳能板的光照效果，在架设路灯时，通常太阳能路灯中的太阳能板设置有一定倾斜角度进行放置，所以当遇到大风天气时，太阳能板受风面较大，导致太阳能板容易被大风损毁，从而造成一定的经济损失，也导致灯体电能得不到补充，从而导致照明效果下降，从而带来一定的交通隐患，使现有新能源路灯的使用具有一定的局限性。
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天阳能板可折叠式新能源路灯，具备可自动在风力大时收叠太阳能板，减少太阳能板的受力面积，从而防止太阳能板被大风吹毁，减少经济损耗，保证照明的效果，增加新能源路灯的适应性，从而能够满足频繁大风环境中的使用，增加使用范围的优点。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯，包括灯体、支撑架、电机、主齿轮、第一收展齿轮、轴套、调节齿轮、调节轴、第一连接齿轮、连接轴、第二连接齿轮、第二收展齿轮、转动环、太阳能板、固定环、风力发电装置、传动杆、风力叶、离心盘、活动触块、弹簧、固定触块。
上述各结构的位置及连接关如下：
所述灯体的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架的内部固定连接有电机，所述电机的外部固定连接有主齿轮，所述主齿轮的外部啮合连接有第一收展齿轮，所述第一收展齿轮的内部固定连接有轴套，所述轴套的外部固定连接有调节齿轮，所述轴套的内部活动连接有调节轴，所述调节齿轮的外部啮合连接有第一连接齿轮，所述第一连接齿轮的外部固定连接有连接轴，所述连接轴的外部固定连接有第二连接齿轮，所述第二连接齿轮的外部啮合连接有第二收展齿轮，所述第一收展齿轮和第二收展齿轮的外部啮合连接有转动环，所述转动环的外部固定连接有太阳能板，所述支撑架的外部固定连接有固定环，所述灯体的顶部固定连接有风力发电装置，所述风力发电装置的内部活动连接有传动杆，所述传动杆的顶部固定连接有风力叶，所述传动杆的外部固定连接有离心盘，所述离心盘的内部活动连接有活动触块，所述活动触块的外部固定连接有弹簧，所述离心盘的内部固定连接有固定触块。
优选的，所述第一收展齿轮设置有四个，最右侧第一收展齿轮和主齿轮啮合连接。
优选的，所述轴套和调节轴均设置有五个，五个轴套分别和四个第一收展齿轮、第二收展齿轮固定连接，五个调节轴均活动连接在支撑架的内部。
优选的，所述调节齿轮设置有四个，四个调节齿轮分别固定连接在四个轴套的外部，且调节齿轮的直径小于第一收展齿轮的直径。
优选的，所述第一连接齿轮、连接轴和第二连接齿轮分别设置有四个，平分四组相互连接，四个连接轴均活动连接在支撑架的内部，第一连接齿轮的直径大于第二连接齿轮的直径，且同一连接轴所固定的第一连接齿轮和调节齿轮啮合连接，第二连接齿轮和另一个轴套所固定的第一收展齿轮啮合连接，且最左侧第二连接齿轮和第二收展齿轮连接。
优选的，所述转动环设置有五个，五个转动环均和支撑架活动连接，且五个转动环的内表面均开设有环形齿槽，五个转动环分别和四个第一收展齿轮、第二收展齿轮啮合连接。
优选的，所述太阳能板设置有六个，六个太阳能板均为六分之一圆，且分别固定连接在五个转动环和一个固定环的外部。
优选的，所述活动触块、固定触块和电机电性连接。
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天阳能板可折叠式新能源路灯，具备以下有益效果：
1、该基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯，通过电机、主齿轮、第一收展齿轮、第一连接齿轮、第二连接齿轮、调节齿轮和第二收展齿轮的配合使用，从而达到电机带动太阳能板自动展开和自动折叠的效果，太阳能板展示时增加照射面积，从而提升发电效率，折叠时减少太阳能板的受力面积，减少大风对太阳能板的影响，从而防止太阳能板被大风吹坏，减少经济损失，保证灯体的照明效果，增加新能源路灯的使用范围。
2、该基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯，通过太阳能板和风力发电装置的配合使用，从而增加新能源的利用，避免连续阴天，从而降低灯体的照明效果，充分保证电池电量充足性。
3、该基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯，通过传动杆、离心盘、活动触块和固定触块的配合使用，从而达到在风力大时，活动触块自动和固定触块接触，从而电机自动折叠太阳能板的效果，从而达到自动监测风力大小，有效根据风力大小自动调节太阳能板的展开或者收起。
附图说明
图1为本发明结构整体连接示意图；
图2为本发明结构电机、主齿轮、第一收展齿轮，调节齿轮、第二收展齿轮、第一连接齿轮和第二连接齿轮连接示意图；
图3为本发明结构图1的A部分传动杆、离心盘、活动触块和弹簧连接放大示意图；
图4为本发明结构传动杆、离心盘、活动触块、弹簧和固定触块连接示意图；
图5为本发明结构图2的B部分第一收展齿轮、调节齿轮、第一连接齿轮、连接轴和第二连接齿轮连接放大示意图；
图6为本发明结构太阳能板展开状态示意图；
图7为本发明结构太阳能板折叠状态示意图。
图中：1、灯体；2、支撑架；3、电机；4、主齿轮；5、第一收展齿轮； 6、轴套；7、调节齿轮；8、调节轴；9、第一连接齿轮；10、连接轴；11、第二连接齿轮；12、第二收展齿轮；13、转动环；14、太阳能板；15、固定环；16、风力发电装置；17、传动杆；18、风力叶；19、离心盘；20、活动触块；21、弹簧；22、固定触块。
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1-7，一种基于齿轮传动原理的天阳能板可折叠式新能源路灯，包括灯体1、支撑架2、电机3、主齿轮4、第一收展齿轮5、轴套6、调节齿轮7、调节轴8、第一连接齿轮9、连接轴10、第二连接齿轮11、第二收展齿轮12、转动环13、太阳能板14、固定环15、风力发电装置16、传动杆17、风力叶18、离心盘19、活动触块20、弹簧21、固定触块22。
上述各结构的位置及连接关如下：
灯体1的顶部固定连接有支撑架2，支撑架2的内部固定连接有电机3，电机3的外部固定连接有主齿轮4，主齿轮4的外部啮合连接有第一收展齿轮 5，第一收展齿轮5设置有四个，最右侧第一收展齿轮5和主齿轮4啮合连接，第一收展齿轮5的内部固定连接有轴套6，轴套6的外部固定连接有调节齿轮 7，调节齿轮7设置有四个，四个调节齿轮7分别固定连接在四个轴套6的外部，且调节齿轮7的直径小于第一收展齿轮5的直径，轴套6的内部活动连接有调节轴8，轴套6和调节轴8均设置有五个，五个轴套6分别和四个第一收展齿轮5、第二收展齿轮12固定连接，五个调节轴8均活动连接在支撑架 2的内部。
调节齿轮7的外部啮合连接有第一连接齿轮9，第一连接齿轮9的外部固定连接有连接轴10，连接轴10的外部固定连接有第二连接齿轮11，第一连接齿轮9、连接轴10和第二连接齿轮11分别设置有四个，平分四组相互连接，四个连接轴10均活动连接在支撑架2的内部，第一连接齿轮9的直径大于第二连接齿轮11的直径，且同一连接轴10所固定的第一连接齿轮9和调节齿轮7啮合连接，第二连接齿轮11和另一个轴套6所固定的第一收展齿轮5啮合连接，且最左侧第二连接齿轮11和第二收展齿轮12连接，第二连接齿轮 11的外部啮合连接有第二收展齿轮12，通过电机3、主齿轮4、第一收展齿轮5、第一连接齿轮9、第二连接齿轮11、调节齿轮7和第二收展齿轮12的配合使用，从而达到电机3带动太阳能板14自动展开和自动折叠的效果，太阳能板14展示时增加照射面积，从而提升发电效率，折叠时减少太阳能板14 的受力面积，减少大风对太阳能板14的影响，从而防止太阳能板14被大风吹坏，减少经济损失，保证灯体1的照明效果，增加新能源路灯的使用范围。
第一收展齿轮5和第二收展齿轮12的外部啮合连接有转动环13，转动环 13设置有五个，五个转动环13均和支撑架2活动连接，且五个转动环13的内表面均开设有环形齿槽，五个转动环13分别和四个第一收展齿轮5、第二收展齿轮12啮合连接，转动环13的外部固定连接有太阳能板14，太阳能板 14设置有六个，六个太阳能板14均为六分之一圆，且分别固定连接在五个转动环13和一个固定环15的外部，支撑架2的外部固定连接有固定环15，灯体1的顶部固定连接有风力发电装置16，通过太阳能板14和风力发电装置 16的配合使用，从而增加新能源的利用，避免连续阴天，从而降低灯体1的照明效果，充分保证电池电量充足性，风力发电装置16的内部活动连接有传动杆17，传动杆17的顶部固定连接有风力叶18，传动杆17的外部固定连接有离心盘19，离心盘19的内部活动连接有活动触块20，活动触块20的外部固定连接有弹簧21，离心盘19的内部固定连接有固定触块22，活动触块20、固定触块22和电机3电性连接，通过传动杆17、离心盘19、活动触块20和固定触块22的配合使用，从而达到在风力大时，活动触块20自动和固定触块22接触，从而电机3自动折叠太阳能板14的效果，从而达到自动监测风力大小，有效根据风力大小自动调节太阳能板14的展开或者收起。
工作过程及原理:使用时，太阳能板14处于展开状态，太阳能板14和风力发电装置16共同发电，当风力过大对太阳能板14造成威胁时，由于风力过大，则风力带动风力叶18转速增加，因为风力叶18和传动杆17固定连接，传动杆17和离心盘19固定连接，离心盘19和活动触块20活动连接，离心盘19和固定触块22固定连接，活动触块20和弹簧21固定连接，所以当风力叶18转速增加时，风力叶18带动传动杆17转速增加，传动杆17带动离心盘19转速增加，离心盘19带动活动触块20转速增加，根据离心力原理，活动触块20的离心力增加，从而活动触块20压缩弹簧21向离心盘19的外侧滑动，并且活动触块20和固定触块22接触，且因为活动触块20、固定触块22和电机3电性连接，所以活动触块20和固定触块22接触时，电机3转动。
因为电机3和主齿轮4啮合连接，且因为第一收展齿轮5设置有四个，最右侧第一收展齿轮5和主齿轮4啮合连接，轴套6和调节轴8均设置有五个，五个轴套6分别和四个第一收展齿轮5、第二收展齿轮12固定连接，五个调节轴8均活动连接在支撑架2的内部，调节齿轮7设置有四个，四个调节齿轮7分别固定连接在四个轴套6的外部，又因为第一连接齿轮9、连接轴 10和第二连接齿轮11分别设置有四个，平分四组相互连接，四个连接轴10 均活动连接在支撑架2的内部，且同一连接轴10所固定的第一连接齿轮9和调节齿轮7啮合连接，第二连接齿轮11和另一个轴套6所固定的第一收展齿轮5啮合连接，且最左侧第二连接齿轮11和第二收展齿轮12连接，所以电机3转动时带动主齿轮4转动，主齿轮4带动第一收展齿轮5转动，第一收展齿轮5带动轴套6转动，轴套6带动调节齿轮7转动，调节齿轮7带动第一连接齿轮9转动，第一连接齿轮9带动连接轴10转动，连接轴10带动第二连接齿轮11转动，第二连接齿轮11带动另一个第一收展齿轮5转动，同理，电机3依次带动不同第一收展齿轮5转动，且最左侧第二连接齿轮11带动第二收展齿轮12转动。
因为调节齿轮7的直径小于第一收展齿轮5的直径，第一连接齿轮9的直径大于第二连接齿轮11的直径，电机3带动第二收展齿轮12和不同第一收展齿轮5之间转动的角度不同，因为第一收展齿轮5和第二收展齿轮12均和转动环13啮合连接，所以第一收展齿轮5和第二收展齿轮12带动转动环 13转动的角度不同，又因为支撑架2和固定环15固定连接，固定环15和转动环13的外部均和太阳能板14固定连接，且六个太阳能板14均为六分之一圆，所以转动环13带动太阳能板14转动不同的角度，从而使太阳能板14各自转动不同的角度折叠，达到折叠的效果，从而减少太阳能板14的受力面积，有效保护太阳能板14不受风力损坏。
且当风力小时，活动触块20在弹簧21的作用下脱离与固定触块22接触，则电机3反向转动，同理电机3带动太阳能板14展开，因为六个太阳能板14 均为六分之一圆，所以电机3带动太阳能板14展开并组成圆形。
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 (4)

1.一种基于齿轮传动原理的太 阳能板可折叠式新能源路灯，包括灯体(1)，其特征在于：所述灯体(1)的顶部固定连接有支撑架(2)，所述支撑架(2)的内部固定连接有电机(3)，所述电机(3)的外部固定连接有主齿轮(4)，所述主齿轮(4)的外部啮合连接有第一收展齿轮(5)，所述第一收展齿轮(5)的内部固定连接有轴套(6)，所述轴套(6)的外部固定连接有调节齿轮(7)，所述轴套(6)的内部活动连接有调节轴(8)，所述调节齿轮(7)的外部啮合连接有第一连接齿轮(9)，所述第一连接齿轮(9)的外部固定连接有连接轴(10)，所述连接轴(10)的外部固定连接有第二连接齿轮(11)，所述第二连接齿轮(11)的外部啮合连接有第二收展齿轮(12)，所述第一收展齿轮(5)和第二收展齿轮(12)的外部啮合连接有转动环(13)，所述转动环(13)的外部固定连接有太阳能板(14)，所述支撑架(2)的外部固定连接有固定环(15)，所述灯体(1)的顶部固定连接有风力发电装置(16)，所述风力发电装置(16)的内部活动连接有传动杆(17)，所述传动杆(17)的顶部固定连接有风力叶(18)，所述传动杆(17)的外部固定连接有离心盘(19)，所述离心盘(19)的内部活动连接有活动触块(20)，所述活动触块(20)的外部固定连接有弹簧(21)，所述离心盘(19)的内部固定连接有固定触块(22)；
所述调节齿轮(7)设置有四个，四个调节齿轮(7)分别固定连接在四个轴套(6)的外部，且调节齿轮(7)的直径小于第一收展齿轮(5)的直径；
所述第一连接齿轮(9)、连接轴(10)和第二连接齿轮(11)分别设置有四个，平分四组相互连接，四个连接轴(10)均活动连接在支撑架(2)的内部，第一连接齿轮(9)的直径大于第二连接齿轮(11)的直径，且同一连接轴(10)所固定的第一连接齿轮(9)和调节齿轮(7)啮合连接，第二连接齿轮(11)和另一个轴套(6)所固定的第一收展齿轮(5)啮合连接，且最左侧第二连接齿轮(11)和第二收展齿轮(12)连接；
所述太阳能板(14)设置有六个，六个太阳能板(14)均为六分之一圆，且分别固定连接在五个转动环(13)和一个固定环(15)的外部；
使用时，太阳能板(14)处于展开状态，太阳能板(14)和风力发电装置(16)共同发电，当风力过大对太阳能板(14)造成威胁时，由于风力过大，则风力带动风力叶(18)转速增加，因为风力叶(18)和传动杆(17)固定连接，传动杆(17)和离心盘(19)固定连接，离心盘(19)和活动触块(20)活动连接，离心盘(19)和固定触块(22)固定连接，活动触块(20)和弹簧(21)固定连接，所以当风力叶18转速增加时，风力叶(18)带动传动杆(17)转速增加，传动杆(17)带动离心盘(19) 转速增加，离心盘(19)带动活动触块(20)转速增加，根据离心力原理，活动触块(20)的离心力增加，从而活动触块(20)压缩弹簧(21)向离心盘(19)的外侧滑动，并且活动触块(20)和固定触块(22)接触，且因为活动触块(20)、固定触块(22)和电机(3)电性连接，所以活动触块(20)和固定触块(22)接触时，电机(3)转动；
电机(3)转动时带动主齿轮(4)转动，主齿轮(4)带动第一收展齿轮(5)转动，第一收展齿轮(5)带动轴套(6)转动，轴套(6)带动调节齿轮(7)转动，调节齿轮(7)带动第一连接齿轮(9)转动，第一连接齿轮(9)带动连接轴(10)转动，连接轴(10)带动第二连接齿轮(11)转动，第二连接齿轮(11)带动另一个第一收展齿轮(5)转动，同理，电机(3)依次带动不同第一收展齿轮(5)转动，且最左侧第二连接齿轮(11)带动第二收展齿轮(12)转动；
因为调节齿轮（7）的直径小于第一收展齿轮（5）的直径，第一连接齿轮（9）的直径大于第二连接齿轮（11）的直径，电机（3）带动第二收展齿轮（12）和不同第一收展齿轮（5）之间转动的角度不同，因为第一收展齿轮（5）和第二收展齿轮（12）均和转动环（13）啮合连接，所以第一收展齿轮（5）和第二收展齿轮（12）带动转动环（13）转动的角度不同，又因为支撑架（2）和固定环（15）固定连接，固定环（15）和转动环（13）的外部均和太阳能板（14）固定连接，且六个太阳能板（14）均为六分之一圆，所以转动环（13）带动太阳能板（14）转动不同的角度，从而使太阳能板（14）各自转动不同的角度折叠，达到折叠的效果，从而减少太阳能板（14）的受力面积，有效保护太阳能板（14）不受风力损坏。
2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的太 阳能板可折叠式新能源路灯，其特征在于：所述第一收展齿轮(5)设置有四个，最右侧第一收展齿轮(5)和主齿轮(4)啮合连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的太 阳能板可折叠式新能源路灯，其特征在于：所述轴套(6)和调节轴(8)均设置有五个，五个轴套(6)分别和四个第一收展齿轮(5)、第二收展齿轮(12)固定连接，五个调节轴(8)均活动连接在支撑架(2)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动原理的太 阳能板可折叠式新能源路灯，其特征在于：所述转动环(13)设置有五个，五个转动环(13)均和支撑架(2)活动连接，且五个转动环(13)的内表面均开设有环形齿槽，五个转动环(13)分别和四个第一收展齿轮(5)、第二收展齿轮(12)啮合连接。
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