CN212389485U - 滚珠丝杠式减速带发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了滚珠丝杠式减速带发电装置，包括滚珠丝杠螺杆、复位弹簧、滚珠丝杠螺母、连接联轴器、差动轮系和发电机；滚珠丝杠螺杆连接于减速带的底部且复位弹簧套设于滚珠丝杠螺杆上，滚珠丝杠螺杆与滚珠丝杠螺母相配合，滚珠丝杠螺母的下端与连接联轴器连接，连接联轴器的下端设有差动轮系，差动轮系与发电机轴连接。该滚珠丝杠式减速带发电装置目的是解决道路发电装置能量转化率低且安装空间大的问题。

Description

滚珠丝杠式减速带发电装置

技术领域

本实用新型属于道路发电技术领域，具体涉及一种滚珠丝杠式减速带发电装置。

背景技术

随着道路交通的发展，道路基础设施建设不断完善。为保证道路安全，提醒司机安全行驶，许多道路上设置了减速带。车辆经过减速带时，会相应的产生冲击力，伴随着能量的损失的同时给乘客带来颠簸感。若能对减速带加以改进，设计一种可以发电的减速带发电装置，在对车辆进行减速的期间，还可以对能量进行回收，同时亦可减缓过减速带的颠簸感，对我国道路运输倡导节能减排还具有十分重要的现实意义。

目前已有的道路能量收集发电装置，公开号为CN108644076A的中国专利公开了一种道路发电装置，该发电装置在汽车的惯性及重力下将压板下压，压板带动压杆上升，压杆一端的弹簧被拉伸，压杆一端的齿条带动棘轮转动，将发条盒内的发条上紧；当汽车驶离时，发条放松，使发条盒绕着转轴转动，通过齿轮的传递使发电机发电。该装置的缺陷在于：(1)发电装置仅靠一根压杆进行力的传递，装置的强度低，压杆易损耗，与压杆相连的齿条与棘轮之间齿条和棘轮间易磨损，且传递效率低；(2)装置所占安装空间大，空间利用率不高，装置结构相对不紧凑。

为了解决现有的道路发电装置能量转化率低且安装空间大的问题，本实用新型提供了一种滚珠丝杠式减速带发电装置。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是道路发电装置能量转化率低且安装空间大。

(二)技术方案

本实用新型提供了一种滚珠丝杠式减速带发电装置，包括滚珠丝杠螺杆、复位弹簧、滚珠丝杠螺母、连接联轴器、差动轮系和发电机；所述滚珠丝杠螺杆连接于减速带的底部且所述复位弹簧套设于所述滚珠丝杠螺杆上，所述滚珠丝杠螺杆与所述滚珠丝杠螺母相配合，所述滚珠丝杠螺母的下端与所述连接联轴器连接，所述连接联轴器的下端设有所述差动轮系，所述差动轮系与所述发电机为轴连接。

可选的，所述滚珠丝杠式减速带发电装置还包括依次连接的上套筒、下套筒和外套筒，所述复位弹簧设于所述减速带与所述上套筒之间，所述滚珠丝杠螺杆穿设所述上套筒且所述外套筒部分套设于所述滚珠丝杠螺杆上，所述发电机设置在所述下套筒内，所述上套筒、所述下套筒分别与所述外套筒的顶部、底部连接。

可选的，所述外套筒包括上螺纹孔、限位筒肩和下螺纹孔，所述限位筒肩用于限位所述上套筒，所述上螺纹孔用于固定所述上套筒在所述外套筒的顶部，所述下螺纹孔用于固定所述下套筒在所述外套筒的底部。

可选的，所述滚珠丝杠螺母与所述滚珠丝杠螺杆之间通过滚道中的滚珠来配合，利用所述滚珠在所述滚道中的滚动将所述滚珠丝杠螺杆的直线运动转换成所述滚珠丝杠螺母的圆周运动。

可选的，所述连接联轴器与所述滚珠丝杠螺母螺栓连接。

可选的，所述连接联轴器与所述差动轮系螺栓连接。

可选的，所述差动轮系包括内齿轮、行星轮、行星架和外齿轮，所述内齿轮与所述连接联轴器螺栓连接，所述内齿轮与均匀分布在行星架上的四个所述行星轮啮合，四个所述行星轮与所述外齿轮啮合。

可选的，所述滚珠丝杠式减速带发电装置还包括齿轮轴和夹持联轴器，所述齿轮轴与所述发电机的输入轴通过所述夹持联轴器连接。

可选的，所述齿轮轴和所述夹持联轴器设置于所述下套筒内，所述夹持联轴器的分界槽用于所述齿轮轴的短轴、所述发电机的轴分别与所述夹持联轴器连接。

可选的，所述外齿轮与所述齿轮轴通过键连接。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的滚珠丝杠式减速带发电装置，当车辆经过减速带时，使复位弹簧压缩，使滚珠丝杠螺杆进行竖直方向的直线运动，通过滚道上的滚珠将运动进行转换，使滚珠丝杠螺母进行周转运动，通过连接联轴器将运动传递给差动轮系，由差动轮系进行加速后将运动传递给发电机，以此来使发电机发电；当车辆离开减速带时，在弹力的作用下，复位弹簧复位，减速带上行，带动滚珠丝杠螺杆上升，以此带动滚珠丝杠螺母反转，经连接联轴器和差动轮系，使发电机复位，以便为下一次的工作做好准备。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置的整体结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的运动转换单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的外套筒的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的差动轮系的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的连接联轴器的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的行星架的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的齿轮轴的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的夹持联轴器的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的滚珠丝杠式减速带发电装置中的发电单元的结构示意图。

图中：1、减速带；2、上套筒；201、第一凸缘；202、第一螺纹孔；203、外套体；204、内套体；205、第一光孔；3、连接联轴器；301、第一上螺纹孔；302、第一上凸缘；303、筒体；304、第一下凸缘；305、第一下螺纹孔；306、第二光孔；4、内齿轮；401、第二螺纹孔；402、内齿轮主体；5、齿轮轴；501、第一键槽；502、齿轮轴主体；503、凸肩；504、短轴；6、发电机；7、下套筒；8、夹持联轴器；801、第一通孔；802、弹性槽；803、分界槽；804、第三螺纹孔；9、行星架；901、第二凸缘；902、第二通孔；903、安装轴；10、行星轮；11、外齿轮；1101、外齿轮主体；1102、第二键槽；12、滚珠丝杠螺母；1201、第三凸缘；1202、第三螺纹孔；1203、内滚道；1204、第三光孔；13、滚珠丝杠螺杆；1301、顶块；1302、光杆；1303、外滚道；14、外套筒；1401、第三上凸缘；1402、第三上螺纹孔；1403、限位筒肩；1404、第三下凸缘；1405、第三下螺纹孔；15、复位弹簧；16、键。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种滚珠丝杠式减速带发电装置，包括滚珠丝杠螺杆13、复位弹簧15、滚珠丝杠螺母12、连接联轴器3、差动轮系和发电机6；滚珠丝杠螺杆13连接于减速带1的底部且复位弹簧15套设于滚珠丝杠螺杆13上，滚珠丝杠螺杆13与滚珠丝杠螺母12相配合，滚珠丝杠螺母12的下端与连接联轴器3连接，连接联轴器3的下端设有差动轮系(图中未示出)，差动轮系与发电机6为轴连接。

在该实施方式中，当车辆经过减速带1时，车辆挤压减速带1进行下降，使复位弹簧15开始压缩，减速带1带动滚珠丝杠螺杆13进行竖直方向的直线运动，通过滚道上的滚珠将运动进行转换，使滚珠丝杠螺母12进行周转运动，通过连接联轴器3将运动传递给差动轮系，由差动轮系进行加速后将运动传递给发电机6，以此来使发电机6发电；当车辆离开减速带1时，在弹力的作用下，复位弹簧15复位，减速带1上升，带动滚珠丝杠螺杆13上升，以此带动滚珠丝杠螺母12反转，经连接联轴器3和差动轮系，使发电机6复位，以便为下一次的工作做好准备。

如图2所示，同一个减速带1的下方设置多个滚珠丝杠式减速带发电装置。设置多个滚珠丝杠式减速带发电装置可以增加减速带的发电量。

在一些可选的实施例中，如图1所示，滚珠丝杠式减速带发电装置还包括依次连接的上套筒2、下套筒7和外套筒14，复位弹簧15设于减速带1与上套筒2之间，滚珠丝杠螺杆13穿设上套筒2且外套筒14部分套设于滚珠丝杠螺杆13上，发电机6设置在下套筒7内，上套筒2、下套筒7分别与外套筒14的顶部、底部连接。

在该实施方式中，上套筒2、外套筒14和下套筒7依次连接成整体外壳，外套筒14的一端连接上套筒2，外套筒14的另一端连接下套筒7，将滚珠丝杠螺母12、滚珠丝杠螺杆13、复位弹簧15和发电机6主要部件进行包裹。

具体地，如图3所示，滚珠丝杠螺母12包括第三凸缘1201、第三螺纹孔1202、内滚道1203和第三光孔1204；滚珠丝杠螺杆13包括顶块1301、光杆1302和外滚道1303。滚珠丝杠式减速带发电装置的运动转换方式为滚珠丝杠螺杆13上方的顶块1301受压在上套筒2的第一凸缘201上方运动；在上套筒2中开出八个均布分布的第一螺纹孔202以便固定上套筒2，在上套筒2上设置外套体203保证其定位，同时设置内套体204来将滚珠丝杠螺母12进行上方的限位，通过在上套筒2的中心处开设第一光孔205来使滚珠丝杠螺杆13可以在其中上下运动；滚珠丝杠螺杆13设有光杆1302以便过渡，在光杆1302下方设有外滚道1303；滚珠丝杠螺母12设有第三凸缘1201和第三螺纹孔1202以便下方限位固定和将运动进行传递至下一级，同时设有内滚道1203和第三光孔1204；通过滚珠在外滚道1303和内滚道1203之间的滚动将滚珠丝杠螺杆13的直线运动转化为滚珠丝杠螺母12的相对周转运动。

可选的，复位弹簧15可弹性形变设于减速带1与上套筒3之间。减速带1受压可带动复位弹簧15的压缩，减速带1上无负载时复位弹簧15复位，以此来完成一次发电。

在一些可选的实施例中，如图4所示，外套筒14包括第三上螺纹孔1402、限位筒肩1403和第三下螺纹孔1405，限位筒肩1403用于限位上套筒2，第三上螺纹孔1402用于固定上套筒2在外套筒14的顶部，第三下螺纹孔1405用于固定下套筒7在外套筒14的底部。

具体地，第三上螺纹孔1402开设在第三上凸缘1401上，第三下螺纹孔1405开设在第三下凸缘1404上，第三上凸缘1401与上套筒2连接，第三下凸缘1404与下套筒7连接。

在一些可选的实施例中，滚珠丝杠螺母12与滚珠丝杠螺杆13之间通过滚道中的滚珠来配合，利用滚珠在滚道中的滚动将滚珠丝杠螺杆13的直线运动转换成滚珠丝杠螺母12的圆周运动。

在一些可选的实施例中，连接联轴器3与滚珠丝杠螺母12螺栓连接。

在一些可选的实施例中，连接联轴器3与差动轮系螺栓连接。

在一些可选的实施例中，如图5所示，差动轮系包括内齿轮4、行星轮10、行星架9和外齿轮11，内齿轮4与连接联轴器3螺栓连接，内齿轮4与均匀分布在行星架9上的四个行星轮10啮合，四个行星轮10与外齿轮11啮合。通过齿轮之间的相互啮合来进行增速。

具体地，如图6所示，连接联轴器3包括第一上螺纹孔301、第一上凸缘302、筒体303、第一下凸缘304、第一下螺纹孔305和第二光孔306；第一上凸缘302设置于筒体303的顶部，第一下凸缘304设置于筒体303的底部，第二光孔306依次穿设于第一上凸缘302、筒体303和第一下凸缘304。其中，第一上螺纹孔301与滚珠丝杠螺母12的第二螺纹孔1202通过螺栓相配合用以将运动和力传递给连接联轴器3，同理下方的亦通过螺栓将运动和力传出，连接联轴器3内部设有第二光孔306以便使滚珠丝杠螺杆13有足够的竖直运动空间。

如图5所示，内齿轮4包括第二螺纹孔401和内齿轮主体402，第二螺纹孔401开设于内齿轮主体402的顶部。

如图7所示，行星架9包括第二凸缘901、第二通孔902和安装轴903；下套筒7通过第二凸缘901支撑行星架9，行星轮10套设于安装轴903上。

外齿轮11包括外齿轮主体1101和第二键槽1102。

在一些可选的实施例中，如图1所示，滚珠丝杠式减速带发电装置还包括齿轮轴5和夹持联轴器8，齿轮轴5与发电机6的输入轴通过夹持联轴器8连接。

具体地，如图8所示，齿轮轴5包括第一键槽501、齿轮轴主体502、凸肩503和短轴504，第一键槽501用于安装键16，凸肩503用于连接齿轮轴主体502和短轴504，且凸肩503套设于连接齿轮轴主体502、短轴504，短轴504用于与夹持联轴器8连接。

在一些可选的实施例中，如图9所示，齿轮轴5和夹持联轴器8设置于下套筒7内，夹持联轴器8的分界槽803用于齿轮轴5的短轴504、发电机6的轴分别与夹持联轴器8连接。

在一些可选的实施例中，如图10所示，外齿轮11与齿轮轴5通过键16连接。其中，第一键槽501用于安装键16。发电单元由齿轮轴5、夹持联轴器8、发电机6、键16、下套筒7和行星架9组成。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，包括滚珠丝杠螺杆、复位弹簧、滚珠丝杠螺母、连接联轴器、差动轮系和发电机；所述滚珠丝杠螺杆连接于减速带的底部且所述复位弹簧套设于所述滚珠丝杠螺杆上，所述滚珠丝杠螺杆与所述滚珠丝杠螺母相配合，所述滚珠丝杠螺母的下端与所述连接联轴器连接，所述连接联轴器的下端设有所述差动轮系，所述差动轮系与所述发电机为轴连接。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，还包括依次连接的上套筒、下套筒和外套筒，所述复位弹簧设于所述减速带与所述上套筒之间，所述滚珠丝杠螺杆穿设所述上套筒且所述外套筒部分套设于所述滚珠丝杠螺杆上，所述发电机设置在所述下套筒内，所述上套筒、所述下套筒分别与所述外套筒的顶部、底部连接。

3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述外套筒包括上螺纹孔、限位筒肩和下螺纹孔，所述限位筒肩用于限位所述上套筒，所述上螺纹孔用于固定所述上套筒在所述外套筒的顶部，所述下螺纹孔用于固定所述下套筒在所述外套筒的底部。

4.根据权利要求1所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述滚珠丝杠螺母与所述滚珠丝杠螺杆之间通过滚道中的滚珠来配合，利用所述滚珠在所述滚道中的滚动将所述滚珠丝杠螺杆的直线运动转换成所述滚珠丝杠螺母的圆周运动。

5.根据权利要求1所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述连接联轴器与所述滚珠丝杠螺母螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述连接联轴器与所述差动轮系螺栓连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述差动轮系包括内齿轮、行星轮、行星架和外齿轮，所述内齿轮与所述连接联轴器螺栓连接，所述内齿轮与均匀分布在行星架上的四个所述行星轮啮合，四个所述行星轮与所述外齿轮啮合。

8.根据权利要求2所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，还包括齿轮轴和夹持联轴器，所述齿轮轴与所述发电机的输入轴通过所述夹持联轴器连接。

9.根据权利要求8所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述齿轮轴和所述夹持联轴器设置于所述下套筒内，所述夹持联轴器的分界槽用于所述齿轮轴的短轴、所述发电机的轴分别与所述夹持联轴器连接。

10.根据权利要求8所述的滚珠丝杠式减速带发电装置，其特征在于，所述齿轮轴与外齿轮通过键连接。

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