CN114094873B - 一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，包括振动基座、伸缩轴、压电片和整流电路板。有益效果在于：通过设置振动基座、伸缩轴、固定座、压电片、配重块、整流电路板以及电容器的设计，能够利用桥梁主体的振动来使得压电片摆动，从而产生电能，并将电能最终储存于电容器中，以供外部监控设备使用，不仅实现能量的充分转换利用，有效提升了能源的利用率，而且装置在使用时无需额外布线，满足外部监控设备在缺电地带正常使用的需求；通过设置活动门板、限位环、限位杆、弹簧以及固定环的设计，能够有效提高箱体在安装时工作人员手部的操作空间，便于工作人员的快速旋拧，从而提高装置整体的安装固定效率。

Description

一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置

技术领域

本发明涉及自发电装置技术领域，具体涉及一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置。

背景技术

在桥梁使用过程中，为了确保桥梁上的行车安全以及桥梁的使用寿命，常需要在桥梁上安装监控设备。

然而传统的桥梁监测设备大多采用电网直连供电或者太阳能供电，在偏远地区，布设电网耗时较长、价格昂贵，采用太阳能设备供电易受天气影响，监测设备供电方式受限，同时监控设备在安装时，工作人员手部操作空间较为局限，大大降低了监控设备安装效率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，包括振动基座、伸缩轴、压电片和整流电路板，所述振动基座底端中部安装有所述伸缩轴，所述伸缩轴外围侧壁上安装有伸缩套杆，所述伸缩轴上与所述伸缩套杆相连处设置有滑槽，所述伸缩套杆外围侧壁顶端安装有调节栓，所述伸缩轴外围侧壁上安装有圆盘状的固定座，所述固定座外围侧壁上安装有所述压电片，所述压电片远离所述固定座一端安装有配重块，所述固定座顶端中部安装有固定台，所述固定台外围侧壁上安装有固定螺栓，所述振动基座外侧设置有箱体，所述箱体内位于所述伸缩轴下方安装有隔板，所述隔板底端中部安装有所述整流电路板，所述箱体内底端中部安装有电容器，所述隔板中部成型有过线孔，所述箱体顶端呈环形安装有锁栓二，所述箱体外围侧壁上正对所述锁栓二处安装有活动门板，所述活动门板一侧壁上安装有限位环，所述限位环一侧设置有固定环，所述固定环内贯穿有限位杆，所述限位杆外围侧壁中部安装有凸台，所述凸台与所述固定环之间安装有弹簧，所述锁栓二贯穿所述箱体，所述箱体采用圆筒状结构，所述锁栓二与所述箱体旋接，所述活动门板与所述箱体合页连接，所述限位环与所述活动门板焊接，所述限位环孔径大于所述限位杆外径，所述弹簧与所述凸台以及所述固定环均焊接，所述限位杆与所述固定环滑动连接。

通过采用上述技术方案，所述弹簧能够实现所述限位杆在拨动后的自动复位，从而通过所述限位杆与所述限位环配合来实现所述活动门板的限位，所述锁栓二主要用于实现所述箱体的可靠安装固定，能够确保所述限位杆相对于所述限位环的便捷滑动，能够实现所述限位杆相对于所述固定环的便捷滑动。

进一步的，所述振动基座底端外围呈环形安装有锁栓一，所述锁栓一贯穿所述振动基座，所述锁栓一与所述振动基座螺纹连接。

通过采用上述技术方案，所述锁栓一主要用于实现所述振动基座与桥梁主体的安装固定。

进一步的，所述伸缩轴与所述振动基座螺钉连接，所述伸缩轴以及所述振动基座均采用橡胶制成。

通过采用上述技术方案，所述伸缩轴能够将所述振动基座的振动传递到所述压电片上。

进一步的，所述滑槽采用内凹结构，所述滑槽呈环形分布，所述伸缩套杆与所述滑槽滑动连接。

通过采用上述技术方案，能够确保所述伸缩套杆相对于所述伸缩轴的便捷滑动。

进一步的，所述调节栓与所述伸缩套杆螺纹连接，所述调节栓贯穿所述伸缩套杆。

通过采用上述技术方案，所述调节栓主要用于实现所述伸缩套杆在调节后的自动限位固定。

进一步的，所述固定座与所述整流电路板之间安装有导线，所述导线贯穿所述过线孔，所述压电片为压电陶瓷片。

具体工作原理为：使用时首先将安装有所述压电片的所述振动基座通过所述锁栓一固定在桥梁主体底端，然后将所述活动门板打开，使人手由所述箱体上正对所述活动门板处伸入，以便通过所述锁栓二来实现所述箱体的便捷固定，待所述箱体固定好后，只需将所述限位杆插入到所述限位环内，并将装置的出线端与外部监控设备相连，便可使得该装置投入使用，其中在使用过程中，当桥梁主体上有车辆经过时，桥梁主体的振动会通过所述振动基座以及所述伸缩轴传递到所述压电片上，从而使得压电片产生摆动，所述压电片摆动后会在所述导线内产生电流，经所述整流电路板整流后，最终使得产生的电能储存在所述电容器中，以便供外部监控设备使用。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置振动基座、伸缩轴、固定座、压电片、配重块、整流电路板以及电容器的设计，能够利用桥梁主体的振动来使得压电片摆动，从而产生电能，并将电能最终储存于电容器中，以供外部监控设备使用，不仅实现能量的充分转换利用，有效提升了能源的利用率，而且装置在使用时无需额外布线，满足外部监控设备在缺电地带正常使用的需求，大大提高了装置的实用性；

2、通过设置活动门板、限位环、限位杆、弹簧以及固定环的设计，能够有效提高箱体在安装时工作人员手部的操作空间，便于工作人员的快速旋拧，从而提高装置整体的安装固定效率。

附图说明

图1是本发明所述一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置的主视图；

图2是本发明所述一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置的主剖视图；

图3是本发明所述一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置的俯剖视图；

图4是本发明所述一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置中A处的放大图；

图5是本发明所述一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置中B处的放大图；

图6是本发明所述一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置中伸缩套杆的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、振动基座；2、活动门板；3、箱体；4、锁栓一；5、锁栓二；6、压电片；7、配重块；8、固定座；9、固定台；10、过线孔；11、电容器；12、整流电路板；13、隔板；14、固定螺栓；15、伸缩轴；16、限位环；17、限位杆； 18、凸台；19、弹簧；20、固定环；21、伸缩套杆；22、滑槽；23、调节栓； 24、导线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图6所示，一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，包括振动基座1、伸缩轴15、压电片6和整流电路板12，所述振动基座1底端中部安装有所述伸缩轴15，所述伸缩轴15外围侧壁上安装有伸缩套杆21，在所述伸缩轴15长度不调节时，所述固定座8主要与所述伸缩轴15的固定部相连，当需要增设所述固定座8以及所述压电片6时才需要通过滑动所述伸缩套杆21来实现所述伸缩轴15长度的调节，所述伸缩套杆21能够沿着所述伸缩轴15滑动，从而实现所述伸缩轴15长度的增加，以便满足所述压电片6在增设时的安装需求，所述伸缩轴15上与所述伸缩套杆21相连处设置有滑槽22，所述伸缩套杆21外围侧壁顶端安装有调节栓23，所述调节栓23主要用于实现所述伸缩套杆21在滑动调节后限位固定，所述伸缩轴15外围侧壁上安装有圆盘状的固定座8，所述固定座8外围侧壁上安装有所述压电片6，所述压电片6能够在振动的同时产生电能，所述配重块7能够增大所述压电片6的振动幅度，所述压电片6远离所述固定座8一端安装有配重块7，所述固定座8顶端中部安装有固定台9，所述固定台9外围侧壁上安装有固定螺栓14，所述振动基座1外侧设置有箱体3，所述箱体3内位于所述伸缩轴15下方安装有隔板13，所述隔板13底端中部安装有所述整流电路板12，所述箱体3内底端中部安装有电容器11，所述隔板13 中部成型有过线孔10，所述箱体3顶端呈环形安装有锁栓二5，所述箱体3外围侧壁上正对所述锁栓二5处安装有活动门板2，所述活动门板2一侧壁上安装有限位环16，所述限位环16一侧设置有固定环20，所述固定环20内贯穿有限位杆17，所述限位杆17外围侧壁中部安装有凸台18，所述凸台18与所述固定环20之间安装有弹簧19，所述弹簧19能够实现所述限位杆17在拨动后的自动复位，从而通过所述限位杆17与所述限位环16配合来实现所述活动门板2的限位，所述锁栓二5贯穿所述箱体3，所述箱体3采用圆筒状结构，所述锁栓二 5与所述箱体3旋接，所述锁栓二5主要用于实现所述箱体3的可靠安装固定，所述活动门板2与所述箱体3合页连接，所述限位环16与所述活动门板2焊接，所述限位环16孔径大于所述限位杆17外径，能够确保所述限位杆17相对于所述限位环16的便捷滑动，所述弹簧19与所述凸台18以及所述固定环20均焊接，所述限位杆17与所述固定环20滑动连接，能够实现所述限位杆17相对于所述固定环20的便捷滑动。

本实施例中，所述振动基座1底端外围呈环形安装有锁栓一4，所述锁栓一 4贯穿所述振动基座1，所述锁栓一4与所述振动基座1螺纹连接，所述锁栓一 4主要用于实现所述振动基座1与桥梁主体的安装固定。

本实施例中，所述伸缩轴15与所述振动基座1螺钉连接，所述伸缩轴15 以及所述振动基座1均采用橡胶制成，能够将桥梁的振动进行充分的传递，以便通过所述伸缩轴15将所述振动基座1的振动传递到所述压电片6上。

本实施例中，所述滑槽22采用内凹结构，所述滑槽22呈环形分布，所述伸缩套杆21与所述滑槽22滑动连接，能够确保所述伸缩套杆21相对于所述伸缩轴15的便捷滑动。

本实施例中，所述调节栓23与所述伸缩套杆21螺纹连接，所述调节栓23 贯穿所述伸缩套杆21，所述调节栓23主要用于实现所述伸缩套杆21在调节后的自动限位固定。

本实施例中，所述固定座8与所述整流电路板12之间安装有导线24，所述导线24贯穿所述过线孔10，所述压电片6为压电陶瓷片。

具体工作原理为：使用时首先将安装有所述压电片6的所述振动基座1通过所述锁栓一4固定在桥梁主体底端，然后将所述活动门板2打开，使人手由所述箱体3上正对所述活动门板2处伸入，以便通过所述锁栓二5来实现所述箱体3的便捷固定，待所述箱体3固定好后，只需将所述限位杆17插入到所述限位环16内，并将装置的出线端与外部监控设备相连，便可使得该装置投入使用，其中在使用过程中，当桥梁主体上有车辆经过时，桥梁主体的振动会通过所述振动基座1以及所述伸缩轴15传递到所述压电片6上，从而使得压电片6 产生摆动，所述压电片6摆动后会在所述导线24内产生电流，经所述整流电路板12整流后，最终使得产生的电能储存在所述电容器11中，以便供外部监控设备使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，其特征在于：包括振动基座(1)、伸缩轴(15)、压电片(6)和整流电路板(12)，所述振动基座(1)底端中部安装有所述伸缩轴(15)，所述伸缩轴(15)外围侧壁上安装有伸缩套杆(21)，所述伸缩轴(15)上与所述伸缩套杆(21)相连处设置有滑槽(22)，所述伸缩套杆(21)外围侧壁顶端安装有调节栓(23)，所述伸缩轴(15)外围侧壁上安装有圆盘状的固定座(8)，所述固定座(8)外围侧壁上安装有所述压电片(6)，所述压电片(6)远离所述固定座(8)一端安装有配重块(7)，所述固定座(8)顶端中部安装有固定台(9)，所述固定台(9)外围侧壁上安装有固定螺栓(14)，所述振动基座(1)外侧设置有箱体(3)，所述箱体(3)内位于所述伸缩轴(15)下方安装有隔板(13)，所述隔板(13)底端中部安装有所述整流电路板(12)，所述箱体(3)内底端中部安装有电容器(11)，所述隔板(13)中部成型有过线孔(10)，所述箱体(3)顶端呈环形安装有锁栓二(5)，所述箱体(3)外围侧壁上正对所述锁栓二(5)处安装有活动门板(2)，所述活动门板(2)一侧壁上安装有限位环(16)，所述限位环(16)一侧设置有固定环(20)，所述固定环(20)内贯穿有限位杆(17)，所述限位杆(17)外围侧壁中部安装有凸台(18)，所述凸台(18)与所述固定环(20)之间安装有弹簧(19)，所述锁栓二(5)贯穿所述箱体(3)，所述箱体(3)采用圆筒状结构，所述锁栓二(5)与所述箱体(3)旋接，所述活动门板(2)与所述箱体(3)合页连接，所述限位环(16)与所述活动门板(2)焊接，所述限位环(16)孔径大于所述限位杆(17)外径，所述弹簧(19)与所述凸台(18)以及所述固定环(20)均焊接，所述限位杆(17)与所述固定环(20)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，其特征在于：所述振动基座(1)底端外围呈环形安装有锁栓一(4)，所述锁栓一(4)贯穿所述振动基座(1)，所述锁栓一(4)与所述振动基座(1)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，其特征在于：所述伸缩轴(15)与所述振动基座(1)螺钉连接，所述伸缩轴(15)以及所述振动基座(1)均采用橡胶制成。

4.根据权利要求1所述的一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，其特征在于：所述滑槽(22)采用内凹结构，所述滑槽(22)呈环形分布，所述伸缩套杆(21)与所述滑槽(22)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，其特征在于：所述调节栓(23)与所述伸缩套杆(21)螺纹连接，所述调节栓(23)贯穿所述伸缩套杆(21)。

6.根据权利要求1所述的一种实现桥梁结构监测设备自供电的装置，其特征在于：所述固定座(8)与所述整流电路板(12)之间安装有导线(24)，所述导线(24)贯穿所述过线孔(10)，所述压电片(6)为压电陶瓷片。

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