CN113981850A - 一种钢板弹簧拉绳式发电减速带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板弹簧拉绳式发电减速带，其包括减速组件，减速组件包括减速底板，减速底板上侧固定连接有减速顶板，减速顶板在长度方向上的一端先向上弯曲后再向下弯曲且朝着减速顶板长度方向上的另一端所在方向延伸；机械整流组件，机械整流组件包括至少一个可滑动地连接在减速底板上的滑动块，滑动块上侧固定连接钢板弹簧下侧的一端，钢板弹簧的上端与减速顶板向上弯曲段朝下的一侧接触，钢板弹簧下侧的另一端固定在减速底板上，钢板弹簧下侧的另一端紧靠减速顶板在长度方向上的一端；发电组件，发电组件包括安装在安装腔内的回收电机，回收电机上连接有输入轴，滑动块带动输入轴的转动；本发明结构简单紧凑，实现电能回收。

Description

一种钢板弹簧拉绳式发电减速带

技术领域

本发明涉及减速带技术领域，特别是一种钢板弹簧拉绳式发电减速带。

背景技术

随着道路设施智能化的推广，近年来，道路能量收集装置得到了大量的研究。减速带作为道路常见的安全减速装置，具备收集大量车辆减速时碰撞减速带而损失的动能进而转化为电能，从而为道路智能化设施进行供电的潜在功能，因此减速带发电技术得到了大量的研究。

目前存在的减速带发电装置大多利用减速带在竖直方向的位移，通过滚珠丝杠或齿轮齿条以及其他机械传动将减速带的竖直线性运动转化成直流电机的旋转运动，进而实现能量的转换，然而这种方法需要较大的竖直位移，故大多设计都采用高度较大的减速带，并且这种方法的机械传动部分大多体积较大，故需要在道路上挖制沟槽用来埋设能量回收装置，这不仅会造成行驶车辆的较大颠簸以及对道路应力造成了较大的破坏，且具有安装繁杂，维修困难，成本高等缺点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的减速带中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种钢板弹簧拉绳式发电减速带，其结构简单紧凑，拆装方便，实现电能的回收。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种钢板弹簧拉绳式发电减速带，其包括，

减速组件，所述减速组件包括减速底板，所述减速底板上侧固定连接有减速顶板，所述减速顶板在长度方向上的一端先向上弯曲后再向下弯曲且朝着减速顶板长度方向上的另一端所在方向延伸，所述减速底板上侧和减速顶板内侧之间形成安装腔；

机械整流组件，所述机械整流组件包括至少一个可滑动地连接在减速底板上的滑动块，所述滑动块上侧固定连接钢板弹簧下侧的一端，所述钢板弹簧的上端与减速顶板向上弯曲段朝下的一侧接触，所述钢板弹簧下侧的另一端固定在减速底板上，所述钢板弹簧下侧的另一端紧靠减速顶板在长度方向上的一端；

发电组件，所述发电组件包括安装在安装腔内的回收电机，所述回收电机上连接有输入轴，所述滑动块带动输入轴的转动。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述安装腔内还安装有用于将滑动块的水平移动转换为输入轴转动的动力转换组件。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述动力转换组件包括支撑壳体，所述支撑壳体上可转动地连接有绕线轴，所述绕线轴上绕有传动绳，所述传动绳的一端与绕线轴连接，传动绳的另一端与一个滑动块连接，所述绕线轴与输入轴传动连接。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述动力转换组件还包括经单向离合器连接在绕线轴上的主动齿轮，所述主动齿轮和输入轴之间的支撑壳体内安装有用于改变主动齿轮传输给输入轴动力的传动变速组件。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述传动变速组件包括连接在支撑壳体上的连接轴和可转动地连接在支撑壳体上的传动轴，所述连接轴上连接有传动齿轮，所述绕线轴上可转动地连接有第一齿轮，所述传动轴上连接有第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮在径向方向上的一端与传动齿轮啮合，第一齿轮在径向方向上的另一端与第二齿轮啮合，所述输入轴上连接有与第三齿轮啮合的从动齿轮。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述机械整流组件还包括至少一个固定设置在减速底板上端的具有容纳腔的支撑部和与支撑部对应的拉杆，所述钢板弹簧下侧的另一端固定连接在支撑部上侧，所述拉杆的一端在容纳腔内，拉杆的另一端水平伸出支撑部外且与钢板弹簧连接，所述拉杆上套装有连接弹簧，所述连接弹簧的一端与拉杆接触，连接弹簧的另一端与支撑部接触，减速顶板不受力时，连接弹簧处于自然状态。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述支撑部远离滑动块的一端设有安装口，支撑部相对滑动块设置的一端设有限位阶，拉杆的一端螺纹连接有压缩弹片，所述连接弹簧的两端分别与压缩弹片和限位阶接触。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述绕线轴上设有回位蓄力轮，所述回位蓄力轮内连接有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧远离回位蓄力轮的一端与支撑壳体连接，所述传动绳绕在主动齿轮和回位蓄力轮之间的绕线轴上。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述滑动块设置有三个，所述支撑部设置有两个，三个滑动块均平行设置，传动绳的另一端与中间的滑动块连接，两个拉杆的另一端分别与对应的滑动块连接。

作为本发明所述钢板弹簧拉绳式发电减速带的一种优选方案，其中：所述减速底板上侧固定连接有三个与滑动块一一对应的固定导轨，三个所述滑动块分别可滑动地连接在对应的固定导轨上。

本发明的有益效果：本发明实现发电功能的结构安装在减速带内，无需在道路上挖制沟槽，使用钢板弹簧作为驱动力，钢板弹簧与减速带的弯曲段接触，减速顶板与普通减速带高度相仿，不会对车辆产生较大的颠簸；将减速带压缩钢板弹簧产生的水平位移通过传动绳以及绕线轴转带动回收电机的快速旋转，实现对车辆碾压减速带的水平变形的振动能量回收；车辆离开减速组件后，传动绳又会在滑动块、拉杆和涡卷弹簧的联合作用下卷起回收，促进滑动块复位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明的内部结构图。

图2为本发明中钢板弹簧、支撑部和拉杆连接在一起的结构图。

图3为本发明中滑块和固定导轨连接在一起的俯视图。

图4为本发明中动力转换组件、传动变速组件和发电组件连接在一起的结构图。

图5为本发明中涡卷弹簧连接在回位蓄力轮内的结构示意图。

图中，100机械整流组件，101滑动块，102钢板弹簧，102a第一水平连接部，102b弯曲部，102c第二水平连接部，102d固定部，102e竖直连接部，103拉杆，104连接弹簧，105压缩弹片，106固定导轨，200动力转换组件，201支撑壳体，202传动绳，203绕线轴，203a回位蓄力轮，204涡卷弹簧，205单向离合器，206主动齿轮，300减速组件，301减速顶板，302减速底板，302a支撑部，302a-1限位阶，302a-2安装口，303安装腔，400传动变速组件，401连接轴，402第一齿轮，403支撑轴承，404第二齿轮，405传动轴，406第三齿轮，407从动齿轮，500发电组件，501输入轴，502回收电机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～图3，为本发明的第一个实施例，本实施例提供了一种钢板弹簧拉绳式发电减速带，其结构简单紧凑，实现电能的回收。

一种钢板弹簧拉绳式发电减速带，其包括减速组件300，减速组件300包括减速底板302，减速底板302上侧固定连接有减速顶板301，减速顶板301在长度方向上的一端先向上弯曲后再向下弯曲且朝着减速顶板301长度方向上的另一端所在方向延伸，减速底板302上侧和减速顶板301内侧之间形成安装腔303；

机械整流组件100，机械整流组件100包括具有弹性的钢板弹簧102和至少一个可滑动地连接在减速底板302上的滑动块101，钢板弹簧102包括弯曲部102b，弯曲部102b下部的左右两端分别设有第一水平连接部102a和第二水平连接部102c，第二水平连接部102c固定连接在滑动块101上侧，弯曲部102b的上缘与减速顶板301向上弯曲段朝下的一侧接触，第一水平连接部102a固定在减速底板302上，钢板弹簧102下侧的另一端紧靠减速顶板301在长度方向上的一端；

发电组件500，发电组件500包括安装在安装腔303内的回收电机502，回收电机502上连接有输入轴501，滑动块101带动输入轴501的转动。

进一步的，机械整流组件100还包括至少一个固定设置在减速底板302上端的具有容纳腔的支撑部302a和与支撑部302a对应的拉杆103，第一水平连接部102a固定连接在支撑部302a上侧，拉杆103的一端在容纳腔内，拉杆103的另一端水平伸出支撑部302a外且与钢板弹簧102连接，第二水平连接部102c相对第一水平连接部102a设置的一侧设有向下伸出的竖直连接部102e，竖直连接部102e远离第一水平连接部102a的一端固定设有固定部102d，固定部102d上开有螺纹孔，拉杆103的另一端固定部102d螺纹连接，拉杆103上套装有连接弹簧104，连接弹簧104的一端与拉杆103接触，连接弹簧104的另一端与支撑部302a接触，减速顶板301不受力时，连接弹簧104处于自然状态。

车轮碾压减速带时，减速顶板301在车辆的压力下产生变形，同时向下挤压钢板弹簧102，钢板弹簧102的一端固定，钢板弹簧102的另一端带动三个滑动块101同时分别沿着对应的固定导轨106水平移动，钢板弹簧102拉动两个拉杆103朝着滑动块101所在方向移动，连接弹簧104被压缩，滑动块101带动输入轴501转动，当车轮驶离减速顶板301时，拉杆103在连接弹簧104的作用下往回移动，带动钢板弹簧102迅速复位，钢板弹簧102推动减速顶板301复位，减小当持续有车轮碾压减速顶板301时的颠簸；另外，具体实施时，可根据减速组件300的长度设置多组机械整流组件100和对应的发电组件500。

进一步的，支撑部302a远离滑动块101的一端设有安装口302a-2，支撑部302a相对滑动块101设置的一端设有限位阶302a-1，拉杆103的一端螺纹连接有压缩弹片105，连接弹簧104的两端分别与压缩弹片105和限位阶302a-1接触；安装时，在拉杆103上套装连接弹簧104，拉杆103伸进安装口302a-2并穿出支撑部302a外，拉杆103的另一端旋在固定部102d上，经安装口302a-2将压缩弹片105旋在拉杆103上，调节压缩弹片105和拉杆103旋在固定部102d上的位置，使连接弹簧104在压缩弹片105和限位阶302a-1之间，拉杆103拆装方便。

进一步的，滑动块101设置有三个，支撑部302a设置有两个，三个滑动块101均平行设置，传动绳202的另一端与中间的滑动块101连接，两个拉杆103的另一端分别与对应的滑动块101连接，减速底板302上侧固定连接有三个与滑动块101一一对应的固定导轨106，三个滑动块101分别可滑动地连接在对应的固定导轨106上。

钢板弹簧102变形时，三个滑动块101同时沿着对应的固定导轨106滑动，滑动更加平稳。

实施例2

参照图4和图5，为本发明的第二个实施例，该实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例能实现滑动块101的水平移动转换为回收电机502的输入轴501转动的动力转换。

一种钢板弹簧102拉绳式发电减速带，其还包括安装在安装腔303内用于将滑动块101的水平移动转换为输入轴501转动的动力转换组件200，动力转换组件200包括支撑壳体201，支撑壳体201上可转动地连接有绕线轴203，绕线轴203上绕有传动绳202，传动绳202的一端与绕线轴203连接，传动绳202的另一端与一个滑动块101连接，绕线轴203与输入轴501传动连接。

进一步的，动力转换组件200还包括经单向离合器205连接在绕线轴203上的主动齿轮206，主动齿轮206和输入轴501之间的支撑壳体201内安装有用于改变主动齿轮206传输给输入轴501动力的传动变速组件400。

传动绳202被拉动时，单向离合器205处于结合状态，绕线轴203经单向离合器205带动主动齿轮206转动；当传动绳202回收时，单向离合器205处于分离状态，使得主动齿轮206只能单向转动。

进一步的，传动变速组件400包括连接在支撑壳体201上的连接轴401和可转动地连接在支撑壳体201上的传动轴405，连接轴401上连接有传动齿轮，绕线轴203上可转动地连接有第一齿轮402，第一齿轮402内连接有支撑轴承403，支撑轴承403套装在绕线轴203上，传动轴405上连接有第二齿轮404和第三齿轮406，第一齿轮402在径向方向上的一端与传动齿轮啮合，第一齿轮402在径向方向上的另一端与第二齿轮404啮合，输入轴501上连接有与第三齿轮406啮合的从动齿轮407。

进一步的，绕线轴203上设有回位蓄力轮203a，回位蓄力轮203a内连接有涡卷弹簧204，涡卷弹簧204远离回位蓄力轮203a的一端与支撑壳体201连接，传动绳202绕在主动齿轮206和回位蓄力轮203a之间的绕线轴203上。

车轮碾压减速顶板301时，减速顶板301在车辆的压力下产生变形，减速顶板301挤压钢板弹簧102，第二水平连接部102c带动三个滑动块101沿着固定导轨106朝着远离第一水平连接部102a所在方向滑动，钢板弹簧102拉动拉杆103不断伸出支撑部302a外，连接弹簧104压缩，同时中间的滑动块101拉动传动绳202，带动绕线轴203旋转，绕线轴203带动回位蓄力轮203a转动，涡卷弹簧204在回位蓄力轮203a的作用下卷缩，使涡卷弹簧204蓄力，此时单向离合器205处于结合状态，绕线轴203经单向离合器205带动主动齿轮206转动，主动齿轮206带动传动齿轮转动，传动齿轮带动第一齿轮402转动，第一齿轮402带动第二齿轮404转动，第二齿轮404带动传动轴405转动，传动轴405带动第三齿轮406转动，第三齿轮406带动输入轴501转动，从而实现给回收电机502输送动力，回收电机502经电连接的电能存储单元实现电能回收；当车轮驶离减速顶板301时，在钢板弹簧102自身的弹性、回弹拉杆103和涡卷弹簧204的联合作用下，使得减速顶板301以及钢板弹簧102迅速恢复到初始状态并迅速对传动绳202进行回收，在此过程中，涡卷弹簧204释放带动回位蓄力轮203a反向旋转，此时单向离合器205处于分离状态，即主动齿轮206不随着绕线轴203转动，绕线轴203反向旋转对传动绳202回收；本发明结构简单紧凑且巧妙，拆装方便，将钢板弹簧102下压的变形转换为水平移动再转换为旋转运动，实现电能的回收，车辆驶离后，回弹拉杆103促进钢板弹簧102的恢复，同时钢板弹簧102同步在自身弹性的作用下快速回位，加速减速顶板301的恢复，减小下辆车辆驶过减速顶板301时的颠簸。

应说明的是，以上实施例所说的左右是从机架正前方向后看(与机架行驶方向相反)为主视的参考方向，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的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的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种钢板弹簧拉绳式发电减速带，其特征在于：其包括，

减速组件(300)，所述减速组件(300)包括减速底板(302)，所述减速底板(302)上侧固定连接有减速顶板(301)，所述减速顶板(301)在长度方向上的一端先向上弯曲后再向下弯曲且朝着减速顶板(301)长度方向上的另一端所在方向延伸，所述减速底板(302)上侧和减速顶板(301)内侧之间形成安装腔(303)；

机械整流组件(100)，所述机械整流组件(100)包括至少一个可滑动地连接在减速底板(302)上的滑动块(101)，所述滑动块(101)上侧固定连接钢板弹簧(102)下侧的一端，所述钢板弹簧(102)的上端与减速顶板(301)向上弯曲段朝下的一侧接触，所述钢板弹簧(102)下侧的另一端固定在减速底板(302)上，所述钢板弹簧(102)下侧的另一端紧靠减速顶板(301)在长度方向上的一端；

发电组件(500)，所述发电组件(500)包括安装在安装腔(303)内的回收电机(502)，所述回收电机(502)上连接有输入轴(501)，所述滑动块(101)带动输入轴(501)的转动。

2.如权利要求1所述的具有单电机的双减速带馈能装置，其特征在于：所述安装腔(303)内还安装有用于将滑动块(101)的水平移动转换为输入轴(501)转动的动力转换组件(200)。

3.如权利要求2所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述动力转换组件(200)包括支撑壳体(201)，所述支撑壳体(201)上可转动地连接有绕线轴(203)，所述绕线轴(203)上绕有传动绳(202)，所述传动绳(202)的一端与绕线轴(203)连接，传动绳(202)的另一端与一个滑动块(101)连接，所述绕线轴(203)与输入轴(501)传动连接。

4.如权利要求3所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述动力转换组件(200)还包括经单向离合器(205)连接在绕线轴(203)上的主动齿轮(206)，所述主动齿轮(206)和输入轴(501)之间的支撑壳体(201)内安装有用于改变主动齿轮(206)传输给输入轴(501)动力的传动变速组件(400)。

5.如权利要求4所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述传动变速组件(400)包括连接在支撑壳体(201)上的连接轴(401)和可转动地连接在支撑壳体(201)上的传动轴(405)，所述连接轴(401)上连接有传动齿轮，所述绕线轴(203)上可转动地连接有第一齿轮(402)，所述传动轴(405)上连接有第二齿轮(404)和第三齿轮(406)，所述第一齿轮(402)在径向方向上的一端与传动齿轮啮合，第一齿轮(402)在径向方向上的另一端与第二齿轮(404)啮合，所述输入轴(501)上连接有与第三齿轮(406)啮合的从动齿轮(407)。

6.如权利要求1～5任一项所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述机械整流组件(100)还包括至少一个固定设置在减速底板(302)上端的具有容纳腔的支撑部(302a)和与支撑部(302a)对应的拉杆(103)，所述钢板弹簧(102)下侧的另一端固定连接在支撑部(302a)上侧，所述拉杆(103)的一端在容纳腔内，拉杆(103)的另一端水平伸出支撑部(302a)外且与钢板弹簧(102)连接，所述拉杆(103)上套装有连接弹簧(104)，所述连接弹簧(104)的一端与拉杆(103)接触，连接弹簧(104)的另一端与支撑部(302a)接触，减速顶板(301)不受力时，连接弹簧(104)处于自然状态。

7.如权利要求6所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述支撑部(302a)远离滑动块(101)的一端设有安装口(302a-2)，支撑部(302a)相对滑动块(101)设置的一端设有限位阶(302a-1)，拉杆(103)的一端螺纹连接有压缩弹片(105)，所述连接弹簧(104)的两端分别与压缩弹片(105)和限位阶(302a-1)接触。

8.如权利要求4或5所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述绕线轴(203)上设有回位蓄力轮(203a)，所述回位蓄力轮(203a)内连接有涡卷弹簧(204)，所述涡卷弹簧(204)远离回位蓄力轮(203a)的一端与支撑壳体(201)连接，所述传动绳(202)绕在主动齿轮(206)和回位蓄力轮(203a)之间的绕线轴(203)上。

9.如权利要求3～5任一项所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述滑动块(101)设置有三个，所述支撑部(302a)设置有两个，三个滑动块(101)均平行设置，传动绳(202)的另一端与中间的滑动块(101)连接，两个拉杆(103)的另一端分别与对应的滑动块(101)连接。

10.如权利要求9所述的钢板弹簧(102)拉绳式发电减速带，其特征在于：所述减速底板(302)上侧固定连接有三个与滑动块(101)一一对应的固定导轨(106)，三个所述滑动块(101)分别可滑动地连接在对应的固定导轨(106)上。

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