RU2689378C2 - Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства - Google Patents
Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689378C2 RU2689378C2 RU2018122605A RU2018122605A RU2689378C2 RU 2689378 C2 RU2689378 C2 RU 2689378C2 RU 2018122605 A RU2018122605 A RU 2018122605A RU 2018122605 A RU2018122605 A RU 2018122605A RU 2689378 C2 RU2689378 C2 RU 2689378C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel pair
- piezoelectric
- railway vehicle
- rotation
- axis
- Prior art date
Links
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K25/00—Auxiliary drives
- B60K25/10—Auxiliary drives directly from oscillating movements due to vehicle running motion, e.g. suspension movement
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, к электромеханическим преобразователям энергии и может быть использовано в качестве устройства, закрепляемого к колесной паре железнодорожного транспортного средства. Технический результат состоит в предотвращении перегрузки пьезоэлементов. Пьезогенератор содержит колесную пару, связанную с вагонной тележкой, содержащую соосно жестко установленную волнообразную поверхность с перпендикулярными относительно оси вращения волнами, взаимодействующими через направляющие канавки с роликами пьезогенераторов, радиально установленными относительно оси вращения колесной пары. Пьезогенераторы жестко связаны с вагонной тележкой. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электромеханическим преобразователям энергии, а именно к преобразователям, работающим на основе применения резонансных свойств пьезоэлектрических материалов, и может быть использовано в качестве отдельного устройства закрепляемого к колесной паре железнодорожного транспортного средства.
Изобретение может быть использовано в качестве источника переменного или постоянного тока на железнодорожном транспорте.
В настоящее время в мире существует множество предложений, патентов и действующих моделей устройств, преобразующих энергию разнообразных механических деформаций, сопутствующих природным явлениям, работе машин или движений человека в электрическую посредством пьезоэлементов (например, Mitcheson, P., «Energy Harvesting from Human and Machine Motion for Wireless Electronic Devices», Proceedings of IEEE, vol. 96, p. 1457, 2008; патенты US 6767161 B1, US 4739179 A, RU 2470452). Исследования в области создания подобных устройств ведутся рядом университетов и компаний. В англоязычной литературе появился специальный термин, обозначающий сущность таких преобразователей: Energy Harvesting. Все системы подобного типа являются открытыми, поскольку источники механических деформаций являются внешними по отношению к пьезоэлементам и связанным с ними электротехническими схемами. Поэтому в таких устройствах возможна генерация полезной электроэнергии, превышающей затраты энергии, необходимой для обеспечения работы самого устройства. В результате проведенного предварительного патентного поиска, устройств с преобразованием энергии при движении колесных железнодорожных транспортных средства в электрическую не найдено.
Техническим результатом предлагаемого решения является пьезоэлектрический генератор, устанавливаемый на колесной паре железнодорожного транспортного средства, выходная энергия которого может использоваться для разложения воды на кислород и водород водяного двигателя железнодорожного транспортного средства, а также может использоваться для эллипсоидных излучателей.
На фиг 1, 2 изображена железнодорожная колесная пара содержащая колеса 26, которые скреплены валом 25 концы которого посредством связей 27 связаны с вагонной тележкой 28. Корпус тележки связан с корпусами пьезогенераторов 29 которые могут располагаться вдоль осей Б-Б, С-С и через ролики 11, взаимодействуют с волнообразной соосно расположенной по отношению к валу твердой имеющей направляющие под ролики канавки 31 поверхностью 30 жестко соединенной с колесной парой. Пьезогенератор состоит из упора 10 на конце которого закреплен вращающейся ролик 11. Шток 8, взаимодействует через зазор с группой пьезоэлементов 7 расположенных между корпусом 28 и пластиной 12. Шток 8 содержит упорную пружину 14, необходимой жесткости. Между упором 10 и корпусом 28 расположена вторая ходовая пружина 13 с вставленным в нее ходовым штоком 9. Таким образом, пьезогенератор железнодорожного транспортного средства содержит колесную пару, связанную с вагонной тележкой, причем колесная пара содержит соосно жестко установленную волнообразную поверхность с перпендикулярно относительно оси вращения волнами которые взаимодействуют через направляющие канавки с роликами пьезогенераторов радиально установленных относительно оси вращения колесной пары, причем пьезогенераторы жестко связаны с вагонной тележкой.
Работа устройства заключается в том, что при движении колесного транспортного средства вращающаяся волнообразная поверхность действуя на ролик, перемещает через упор ходовой шток, который действуя на группу пьезоэлементов с заданной силой определяемой жесткостью пружины 14 вызывает выходное напряжение этой группы, которое подается на вход электронной схемы для дальнейшего получения необходимой выходной временной характеристики. При использовании опорной пружины повышенной жесткости предотвращается перегрузка пьезоэлементов.
Claims (1)
- Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства, содержащий колесную пару, связанную с вагонной тележкой, отличающийся тем, что колесная пара выполнена с направляющими канавками с волнообразной соосной с валом поверхностью с перпендикулярными относительно оси вращения волнами, пьезогенераторы жестко связаны с вагонной тележкой и состоят из упоров, радиально установленных относительно оси вращения колесной пары, на концах которых закреплены с возможностью вращения ролики и подпружиненные штоки с пластинами, взаимодействующими с пьезоэлементами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122605A RU2689378C2 (ru) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122605A RU2689378C2 (ru) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018122605A RU2018122605A (ru) | 2018-09-17 |
| RU2018122605A3 RU2018122605A3 (ru) | 2019-03-26 |
| RU2689378C2 true RU2689378C2 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=63639644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018122605A RU2689378C2 (ru) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689378C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2048997C1 (ru) * | 1992-10-22 | 1995-11-27 | Пименов Борис Иванович | Транспортное средство |
| RU2085015C1 (ru) * | 1995-04-24 | 1997-07-20 | Михаил Михайлович Макарчук | Колесо с трансформацией энергии механической деформации в электрическую |
| EP1555143A2 (de) * | 2004-01-16 | 2005-07-20 | OCTAGON Cebulla KG | Rolle bzw. Rad, insbesondere für Fahrzeuge |
| WO2013171376A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt | Energy collector structure and method |
| RU2015128119A (ru) * | 2015-07-13 | 2016-05-10 | Вадим Николаевич Логвинов | Устройство использования пьезоэффекта в транспортных средствах и высокочастотный преобразователь напряжения |
| RU173915U1 (ru) * | 2017-01-20 | 2017-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона |
| RU181774U1 (ru) * | 2017-11-07 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона |
-
2018
- 2018-06-19 RU RU2018122605A patent/RU2689378C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2048997C1 (ru) * | 1992-10-22 | 1995-11-27 | Пименов Борис Иванович | Транспортное средство |
| RU2085015C1 (ru) * | 1995-04-24 | 1997-07-20 | Михаил Михайлович Макарчук | Колесо с трансформацией энергии механической деформации в электрическую |
| EP1555143A2 (de) * | 2004-01-16 | 2005-07-20 | OCTAGON Cebulla KG | Rolle bzw. Rad, insbesondere für Fahrzeuge |
| WO2013171376A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt | Energy collector structure and method |
| RU2015128119A (ru) * | 2015-07-13 | 2016-05-10 | Вадим Николаевич Логвинов | Устройство использования пьезоэффекта в транспортных средствах и высокочастотный преобразователь напряжения |
| RU173915U1 (ru) * | 2017-01-20 | 2017-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона |
| RU181774U1 (ru) * | 2017-11-07 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018122605A (ru) | 2018-09-17 |
| RU2018122605A3 (ru) | 2019-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016111924A (ja) | 車両用輪圧式発電装置 | |
| US7261171B2 (en) | Apparatus and method for converting movements of a vehicle wheel to electricity for charging a battery of the vehicle | |
| US6494144B1 (en) | Energy transfer assembly | |
| CN201685709U (zh) | 震动式发电装置 | |
| JP2014169687A (ja) | 振動回転変換発電装置 | |
| SE0300870L (sv) | Vågkraftaggregat | |
| RU2689378C2 (ru) | Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства | |
| CN106494235B (zh) | 一种双制式高速受电弓用弓头 | |
| EP3012451B1 (en) | Kinetic energy collector mechanism to generate electric power from passing vehicles, using a main axle connected to a flywheel | |
| CN101638055A (zh) | 一种利用车辆行驶时的振动能进行发电的装置 | |
| CN101377188A (zh) | 发电地板 | |
| CN209959404U (zh) | 一种便携式惯性能回收装置 | |
| RU2693337C2 (ru) | Устройство преобразования энергии вращения колеса при движении колёсного транспортного средства | |
| Santhosh et al. | Energy harvesting using speed breaker mechanism | |
| WO2021249343A1 (zh) | 用于动力输出机构的动力传动装置及发电设备 | |
| CN104763599A (zh) | 压力变换式发电装置 | |
| CN109826767A (zh) | 一种汽车轮胎对地压力能量回收装置 | |
| RU2744478C1 (ru) | Устройство генерации электроэнергии в дорожном в полотне | |
| CN202746124U (zh) | 一种人体动能捕获及机电转换的装置 | |
| RU2755552C2 (ru) | Грузовая магнитолевитационная транспортная система | |
| CN109779856A (zh) | 一种便携式惯性能回收装置 | |
| CN209654174U (zh) | 一种汽车轮胎对地压力能量回收装置 | |
| CN201048230Y (zh) | 用于空中设备的地面牵引移动输电装置 | |
| RU181809U1 (ru) | Опорно-осевая подвеска тягового электродвигателя | |
| TW201547160A (zh) | 四面線性發電機改良結構 |