專利名稱：利用卷簧和抽吸效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的鐵路路燈及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明設(shè)備，尤其是涉及一種利用自然能源發(fā)電的路燈。
背景技術(shù)：
為了節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，目前已經(jīng)出現(xiàn)了利用太陽(yáng)能和風(fēng)能提供電力的路燈。這兩種自然能源的路燈，特別適用于鐵路沿線的照明。因?yàn)殚L(zhǎng)距離的鐵道線的照明要消耗相當(dāng)大的電力資源。然而，這兩種能源都是不穩(wěn)定的。比如，連續(xù)的陰雨天，太陽(yáng)能路燈的供電就成了問(wèn)題。連續(xù)的無(wú)風(fēng)或微風(fēng)天氣，風(fēng)能路燈就會(huì)停止工作。研究一種利用穩(wěn)定的自然能源供電的鐵路沿線的路燈，成為一個(gè)重要課題。現(xiàn)有的太陽(yáng)能和風(fēng)能路燈的另一個(gè)缺點(diǎn)是需配置化學(xué)電池，而化學(xué)電池要定期維護(hù)，且使用壽命有限，廢棄電池也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，這種狀態(tài)也有待改進(jìn)。另一值得注意的現(xiàn)象是高速鐵路的兩旁，通常建有護(hù)欄，用來(lái)防止路人盲目接近軌道而被瞬間即至的高速列車所傷害。因?yàn)楦咚倭熊嚳焖偻ㄟ^(guò)時(shí)所產(chǎn)生的高速氣流，會(huì)對(duì)鐵路兩旁的人或物產(chǎn)生抽吸效應(yīng)，如果人或物過(guò)分接近高速行駛的列車，就會(huì)被這種抽吸力吸向列車。這個(gè)現(xiàn)象可以根據(jù)伯努利原理解釋，流速越快，壓強(qiáng)越低，因此靠近列車的人或物會(huì)被從高壓區(qū)推向(吸向)低壓區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述自然能源發(fā)電的路燈的不足之處，提出一種具有穩(wěn)定的自然能源供電裝置的路燈，該路燈無(wú)須使用化學(xué)電池。所述的自然能源是列車運(yùn)動(dòng)時(shí)的高速氣流形成的抽吸力所產(chǎn)生的；這種自然能源且是穩(wěn)定的，因?yàn)槊咳者\(yùn)行的列車班次數(shù)量是相當(dāng)穩(wěn)定的。本發(fā)明主要思路是鐵路沿線的路燈增設(shè)了以抽鐵路吸力為動(dòng)力的擺動(dòng)裝置和卷簧勢(shì)能發(fā)電裝置，當(dāng)高速列車通過(guò)時(shí)，擺動(dòng)裝置得到抽吸力而擺動(dòng)，擺動(dòng)力使一個(gè)卷簧儲(chǔ)能裝置積蓄彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能在夜間得到機(jī)械式時(shí)間設(shè)定裝置的調(diào)控，釋放能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供路燈照明。本發(fā)明具體技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的該路燈包括
抽吸力擺動(dòng)裝置，其包括設(shè)在路燈立柱前部的抽吸板，設(shè)在路燈立柱下部殼體上的支架、平衡重塊、擺動(dòng)棘爪、定位棘爪、棘輪、第一變速器和連接板；支架中部與所述殼體鉸接，其一端與抽吸板固連，另一端與平衡重塊固連；第一變速器通過(guò)連接板固定于所述殼體外部，其輸入端設(shè)置棘輪，其輸出軸位于所述殼體內(nèi)；所述棘輪與鉸接在支架上的擺動(dòng)棘爪嚙合，并與鉸接在所述殼體上的定位棘爪嚙合；該擺動(dòng)裝置為彈性勢(shì)能發(fā)電裝置的卷簧扭緊提供動(dòng)力；
卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置，其設(shè)在路燈立柱下部殼體內(nèi)，其包括第一安全離合器、卷簧、大內(nèi)齒輪、小齒輪、支撐板、第二變速器、調(diào)速器、直流發(fā)電機(jī)及其制止盤；第二變速器通過(guò)支撐板固定于殼體內(nèi)部，其輸出端與調(diào)速器連接，調(diào)速器與直流發(fā)電機(jī)連接，直流發(fā)電機(jī)的輸出端設(shè)置止動(dòng)盤；第二變速器的輸入端設(shè)置小齒輪，小齒輪與大內(nèi)齒輪嚙合，大內(nèi)齒輪與卷簧的外圈連接，卷簧的內(nèi)圈與第一安全離合器連接，第一安全離合器與第一變速器的輸出軸連接；大內(nèi)齒輪和第一離合器與第一變速器的輸出軸同軸心；該發(fā)電裝置為路燈的發(fā)光件提供電力；
時(shí)間設(shè)定裝置，其主要由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)和控制桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，時(shí)鐘機(jī)構(gòu)包括第二安全離合器、時(shí)鐘支架、時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘和凸輪；第一變速器的輸出軸與第二安全離合器連接，第二安全離合器與時(shí)鐘的發(fā)條扭緊軸連接；時(shí)鐘通過(guò)時(shí)鐘支架固定于所述殼體內(nèi)部，其中所述時(shí)針軸同軸連接所述凸輪；控制桿機(jī)構(gòu)包括控制桿支架、彈性控制桿、兩個(gè)支架彈簧；控制桿支架固定在殼體內(nèi)部，彈性控制桿設(shè)在控制桿支架的方孔內(nèi)；兩個(gè)支架彈簧分別設(shè)在控制桿支架的彈簧孔內(nèi)，其一端頂在彈簧孔中，另一端頂在彈性控制桿上；彈性控制桿尾部與凸輪接觸，彈性控制桿頭部與所述直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤間斷接觸；該時(shí)間設(shè)定裝置通過(guò)時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，定時(shí)控制啟動(dòng)彈性勢(shì)能發(fā)電裝置發(fā)電；
路燈發(fā)光件，其裝在路燈立柱上部，并與直流發(fā)電機(jī)電連接，該路燈發(fā)光件在夜間由所述卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能發(fā)光照明；
使用上述裝置的方法白天，一直轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪的凸邊始終將彈性控制桿頂向止動(dòng)盤，止動(dòng)盤被卡住，直流發(fā)電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，路燈發(fā)光件不發(fā)光；當(dāng)列車經(jīng)過(guò)路燈時(shí)，列車與抽吸板之間的氣流加快，壓強(qiáng)降低，從而對(duì)抽吸板產(chǎn)生抽吸力，使抽吸板、支架和平衡重塊繞棘輪的軸線向列車擺動(dòng)；支架上的擺動(dòng)棘爪推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，設(shè)在殼體上的定位棘爪阻止棘輪返回轉(zhuǎn)動(dòng)；棘輪通過(guò)第一變速器和第一安全離合器扭動(dòng)卷簧的內(nèi)圈，儲(chǔ)存卷簧的彈性勢(shì)能；同時(shí)，棘輪通過(guò)第一變速器和第二安全離合器，扭動(dòng)時(shí)鐘的發(fā)條，給時(shí)鐘的時(shí)針軸和凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以動(dòng)力；當(dāng)列車通過(guò)后，抽吸力消失，平衡重塊的重力使抽吸板回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)；多次列車通過(guò)，使棘輪多次轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧不斷積累彈性勢(shì)能，同時(shí)，時(shí)鐘的發(fā)條不斷被扭緊；當(dāng)扭緊卷簧的扭矩超過(guò)第一安全離合器的制動(dòng)力矩，第一安全離合器打滑，從而避免卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置過(guò)載而損壞；另一方面，當(dāng)扭緊發(fā)條的扭矩超過(guò)第二安全離合器的制動(dòng)力矩，第二安全離合器打滑，從而避免時(shí)鐘機(jī)構(gòu)過(guò)載而損壞；
到了夜間，彈性控制桿尾部落在轉(zhuǎn)動(dòng)中的凸輪的凹邊上，直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤被松開，直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧緩慢釋放彈性勢(shì)能，卷簧的彈性力通過(guò)大內(nèi)齒輪和小齒輪的嚙合傳動(dòng)，經(jīng)第二變速器提高轉(zhuǎn)速，經(jīng)調(diào)速器自動(dòng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，供路燈發(fā)光件發(fā)光照明；
到了白天，彈性控制桿又被轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪的凸邊頂向止動(dòng)盤，止動(dòng)盤被卡住，直流發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不再發(fā)電，路燈發(fā)光件熄滅；
如此周而復(fù)始，路燈發(fā)光件依靠列車產(chǎn)生的抽吸力，在夜間發(fā)光，在白天熄滅。本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是
一、利用高速列車行駛時(shí)所產(chǎn)生的抽吸力發(fā)電，提供鐵路路燈照明的穩(wěn)定和環(huán)保的電力。避免了現(xiàn)有的風(fēng)能和太陽(yáng)能路燈電力不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。也節(jié)約了公共電網(wǎng)的電力資源。二、利用積累卷簧的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存發(fā)電的能量，代替蓄電池儲(chǔ)存電力，避免了化學(xué)電池的環(huán)境污染，也避免了化學(xué)電池壽命短，須經(jīng)常維護(hù)的缺點(diǎn)。三、利用機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)控制路燈的開關(guān)，避免了電子控制電路須用電池維持電力的缺陷。


圖1是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。圖2是圖1的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖3是本發(fā)明的立體示意圖。圖4是圖3中的B部放大圖。圖5是本發(fā)明的局部剖視圖。圖6是圖5中的D部放大圖。圖7是圖1中的A-A剖視圖。圖8是圖7中的C部放大圖。圖9是圖8中的E-E局部剖視圖。圖10是圖6中的G向視圖。圖11是牙嵌式安全離合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖12是本發(fā)明零部件連接關(guān)系框架圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
參閱圖1和圖7，本發(fā)明主要包括抽吸力擺動(dòng)裝置1、卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2、時(shí)間設(shè)定裝置3和路燈發(fā)光件4。抽吸力擺動(dòng)裝置I的主要部件抽吸板11設(shè)在靠近列車和鐵路的位置，每列列車經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生的抽吸力，使抽吸板11朝列車方向擺動(dòng)，其動(dòng)力為卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2積累彈性勢(shì)能，并通過(guò)時(shí)間設(shè)定裝置3的調(diào)控，使卷簧緩慢釋放彈性勢(shì)能，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)電。參見圖3、圖4和圖7，抽吸力擺動(dòng)裝置I包括設(shè)在路燈立柱41前部的抽吸板11，和設(shè)在路燈立柱41下部殼體42上的支架12、平衡重塊13、擺動(dòng)棘爪14、定位棘爪15、棘輪16、第一變速器17和連接板18 ;支架12中部與殼體42鉸接，其一端與抽吸板11固連，另一端與平衡重塊13固連；當(dāng)抽吸板11得到抽吸力，這三個(gè)固連在一起的零部件可以繞外殼42的軸線朝列車方向擺動(dòng)。擺動(dòng)的幅度，由設(shè)在外殼42上的上限位塊91和下限位塊92控制。鉸接在支架12上的擺動(dòng)棘爪14與棘輪16嚙合，推動(dòng)棘輪16轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。第一變速器17通過(guò)連接板18固定于殼體42外部，其輸入端設(shè)置棘輪16，接受抽吸力擺動(dòng)裝置的動(dòng)力；其輸出軸19位于殼體42內(nèi)，為卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2和時(shí)間設(shè)定裝置3提供動(dòng)力；第一變速器17可采用公知的變速器，其主要作用在于將棘輪16獲得的擺動(dòng)幅度放大，以便盡可能地將卷簧和發(fā)條扭緊。比如，棘輪16轉(zhuǎn)動(dòng)10度，而輸出軸19將轉(zhuǎn)動(dòng)270度。抽吸力的大小與抽吸板11的面積成正比，也就是說(shuō)，抽吸板11越大，獲得的抽吸力也越大。當(dāng)列車通過(guò)后，抽吸力消失，比抽吸板11重的平衡重塊13將抽吸板11恢復(fù)到初始位置，以備下一次的擺動(dòng)。由于棘輪16與鉸接在殼體42上的定位棘爪15嚙合；定位棘爪15阻止棘輪16返回轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的擺動(dòng)棘爪14和定位棘爪15都配置了扭簧9，以保證這兩個(gè)棘爪可以始終與棘輪16嚙合。該擺動(dòng)裝置為彈性勢(shì)能發(fā)電裝置的卷簧扭緊和時(shí)間設(shè)定裝置的發(fā)條扭緊提供動(dòng)力。
參見圖5、圖6和圖7，卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2，設(shè)在路燈立柱41下部殼體42內(nèi)，其包括第一安全離合器21、卷簧22、大內(nèi)齒輪23、小齒輪24、支撐板25、第二變速器26、調(diào)速器27、直流發(fā)電機(jī)28及其制止盤29 ;第二變速器26通過(guò)支撐板25固定于殼體42內(nèi)部，其輸出端與調(diào)速器27連接，調(diào)速器27與直流發(fā)電機(jī)28連接，直流發(fā)電機(jī)28的輸出端設(shè)置止動(dòng)盤29 ;第二變速器的輸入端設(shè)置小齒輪24，小齒輪24與大內(nèi)齒輪23嚙合，大內(nèi)齒輪23與卷簧22的外圈221連接(參見圖10)，卷簧22的內(nèi)圈222與第一安全離合器21連接(參見圖6)，第一安全離合器21與第一變速器的輸出軸19連接；大內(nèi)齒輪23和第一安全離合器21與第一變速器的輸出軸19同軸心。當(dāng)止動(dòng)盤29被卡住的情況下，直流發(fā)電機(jī)28，調(diào)速器27、第二變速器26、小齒輪24、大內(nèi)齒輪23和卷簧22的外圈221都被止動(dòng)，而卷簧22的內(nèi)圈222和第一安全離合器21隨著第一變速器的輸出軸19轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧22不斷被扭緊，積累彈性勢(shì)能。但當(dāng)卷簧22被扭得過(guò)緊，可能導(dǎo)致相關(guān)零部件的損壞，所以采用了安全離合器的過(guò)載保護(hù)功能。也就是第一安全離合器21超過(guò)了其制動(dòng)力矩時(shí)，第一安全離合器21打滑轉(zhuǎn)動(dòng)，從而不再扭緊卷簧22。該安全離合器可采用公知的安全離合器，例如，如圖11所示的牙嵌式安全離合器。當(dāng)止動(dòng)盤29被松開后，卷簧22開始緩慢釋放積累的彈性勢(shì)能，卷簧22的外圈221帶動(dòng)大內(nèi)齒輪23、小齒輪23、第二變速器26、調(diào)速器27和直流發(fā)電機(jī)28轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。第二變速器26的作用在于將小齒輪24獲得的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高到直流發(fā)電機(jī)28發(fā)電的額定轉(zhuǎn)速。該變速器可采用公知的變速器。調(diào)速器27的作用是穩(wěn)定第二變速器26輸出的轉(zhuǎn)速，因?yàn)榫砘舍尫诺膹椥詣?shì)能通常是先強(qiáng)后弱的，會(huì)導(dǎo)致第二變速器26輸出先快后慢的轉(zhuǎn)速，不利于直流發(fā)電機(jī)的正常工作。該調(diào)速器可采用公知的機(jī)械離心式調(diào)速器。所述止動(dòng)盤29的卡住和松開均由時(shí)間設(shè)定裝置3調(diào)控。上述發(fā)電裝置為路燈的發(fā)光件提供電力。參見圖6至圖10，時(shí)間設(shè)定裝置3，設(shè)在路燈立柱41下部殼體42內(nèi)，其主要由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)7和控制桿機(jī)構(gòu)8構(gòu)成(參見圖7)?？刂茥U機(jī)構(gòu)8主要是用于卡住直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤29的轉(zhuǎn)動(dòng)，而時(shí)鐘機(jī)構(gòu)7負(fù)責(zé)確定控制桿機(jī)構(gòu)8何時(shí)卡住止動(dòng)盤29?？刂茥U機(jī)構(gòu)8主要包括控制桿支架81、彈性控制桿82、兩個(gè)支架彈簧83 ;控制桿支架81固定在殼體42內(nèi)部。彈性控制桿82設(shè)在控制桿支架的方孔811內(nèi)，可以在孔811中滑動(dòng)；兩個(gè)支架彈簧83分別設(shè)在控制桿支架的彈簧孔812內(nèi)，其一端頂在彈簧孔中，另一端頂在彈性控制桿82上，其作用是迫使彈性控制桿尾部821與凸輪74接觸，彈性控制桿頭部822與所述直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤29間斷接觸；也就是，當(dāng)凸輪74的凸邊頂住彈性控制桿尾部821，通過(guò)控制桿彈簧823，迫使彈性控制桿頭部822卡入止動(dòng)盤29，止動(dòng)盤29被堵轉(zhuǎn)，直流發(fā)電機(jī)28就停止發(fā)電；反之，凸輪74的凹邊與彈性控制桿尾部821接觸，彈性控制桿頭部822就離開止動(dòng)盤29，直流發(fā)電機(jī)28就開始發(fā)電?？刂茥U彈簧823的彈力應(yīng)大于兩個(gè)支架彈簧83之和，并應(yīng)有效地卡住止動(dòng)盤29。控制桿彈簧823的作用是隨時(shí)補(bǔ)償彈性控制桿頭部822與止動(dòng)盤29的磨損量，使其使用壽命延長(zhǎng)。時(shí)鐘機(jī)構(gòu)7主要包括第二安全離合器71、時(shí)鐘支架72、時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘73和凸輪74 ;第一變速器的輸出軸19與第二安全離合器71連接，第二安全離合器71與時(shí)鐘73的發(fā)條扭緊軸(未畫出)連接；時(shí)鐘73通過(guò)時(shí)鐘支架72固定于所述殼體42內(nèi)部，其中所述的時(shí)針軸75同軸連接所述凸輪74 ;時(shí)鐘73可采用公知的時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘結(jié)構(gòu)。這樣，凸輪74轉(zhuǎn)一圈也是24小時(shí)。凸輪74的凸邊的弧長(zhǎng)為白天路燈熄滅的時(shí)間，凸輪74的凹邊的弧長(zhǎng)為夜間路燈點(diǎn)亮的時(shí)間。第二安全離合器71的作用，是防止時(shí)鐘發(fā)條和相關(guān)機(jī)構(gòu)被過(guò)載損壞而設(shè)置的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也與第一安全離合器相同，也可以采用公知的安全離合器。該時(shí)間設(shè)定裝置定時(shí)控制啟動(dòng)彈性勢(shì)能發(fā)電裝置啟動(dòng)發(fā)電。路燈發(fā)光件4，其裝在路燈立柱41上部，并與直流發(fā)電機(jī)28電連接，該路燈發(fā)光件在夜間由所述卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置2產(chǎn)生的電能發(fā)光照明；
使用上述裝置的方法白天，一直轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪74的凸邊始終將彈性控制桿8頂向止動(dòng)盤29，止動(dòng)盤29被卡住，直流發(fā)電機(jī)28不能轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，路燈發(fā)光件4不發(fā)光；當(dāng)列車經(jīng)過(guò)路燈時(shí)，列車與抽吸板11之間的氣流加快，壓強(qiáng)降低，從而對(duì)抽吸板11產(chǎn)生抽吸力，使抽吸板11、支架12和平衡重塊13繞棘輪16的軸線向列車擺動(dòng)；支架12上的擺動(dòng)棘爪14推動(dòng)棘輪16轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，設(shè)在殼體42上的定位棘爪15阻止棘輪16返回轉(zhuǎn)動(dòng)；棘輪16通過(guò)第一變速器17和第一安全離合器21扭動(dòng)卷簧22的內(nèi)圈，儲(chǔ)存卷簧22的彈性勢(shì)能；同時(shí)，棘輪16通過(guò)第一變速器17和第二安全離合器71，扭動(dòng)時(shí)鐘73的發(fā)條，給時(shí)鐘的時(shí)針軸75和凸輪74的轉(zhuǎn)動(dòng)以動(dòng)力；當(dāng)列車通過(guò)后，抽吸力消失，平衡重塊13的重力使抽吸板11回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)；多次列車通過(guò)，使棘輪16多次轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧22不斷積累彈性勢(shì)能，同時(shí)，時(shí)鐘73的發(fā)條不斷被扭緊；當(dāng)扭緊卷簧22的扭矩超過(guò)第一安全離合器21的制動(dòng)力矩，第一安全離合器21打滑，從而避免卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置過(guò)載而損壞；另一方面，當(dāng)扭緊時(shí)鐘發(fā)條的扭矩超過(guò)第二安全離合器71的制動(dòng)力矩，第二安全離合器71打滑，從而避免時(shí)鐘機(jī)構(gòu)過(guò)載而損壞；
到了夜間，彈性控制桿尾部821落在轉(zhuǎn)動(dòng)中的凸輪74的凹邊上，直流發(fā)電機(jī)28上的止動(dòng)盤29被松開，直流發(fā)電機(jī)28轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧22緩慢釋放彈性勢(shì)能，卷簧22的彈性力通過(guò)大內(nèi)齒輪23和小齒輪24的嚙合傳動(dòng)，經(jīng)第二變速器26提高轉(zhuǎn)速，經(jīng)調(diào)速器27自動(dòng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)28轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，供路燈發(fā)光件4發(fā)光照明。
到了白天，彈性控制桿82又被轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪74的凸邊頂向止動(dòng)盤29，止動(dòng)盤29被卡住，直流發(fā)電機(jī)28停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不再發(fā)電，路燈發(fā)光件4熄滅；
如此周而復(fù)始，路燈發(fā)光件4依靠列車產(chǎn)生的抽吸力，在夜間發(fā)光，在白天熄滅。
權(quán)利要求
1.一種利用卷簧和抽吸效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的鐵路路燈的使用方法，其特征在于，該路燈包括抽吸力擺動(dòng)裝置，其包括設(shè)在路燈立柱前部的抽吸板，和設(shè)在路燈立柱下部殼體上的支架、平衡重塊、擺動(dòng)棘爪、定位棘爪、棘輪、第一變速器和連接板；支架中部與所述殼體鉸接，其一端與抽吸板固連，另一端與平衡重塊固連；第一變速器通過(guò)連接板固定于所述殼體外部，其輸入端設(shè)置棘輪，其輸出軸位于所述殼體內(nèi)；所述棘輪與鉸接在支架上的擺動(dòng)棘爪嚙合，并與鉸接在所述殼體上的定位棘爪嚙合；該擺動(dòng)裝置為彈性勢(shì)能發(fā)電裝置的卷簧扭緊提供動(dòng)力；卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置，其設(shè)在路燈立柱下部殼體內(nèi)，其包括第一安全離合器、卷簧、 大內(nèi)齒輪、小齒輪、支撐板、第二變速器、調(diào)速器、直流發(fā)電機(jī)及其制止盤；第二變速器通過(guò)支撐板固定于殼體內(nèi)部，其輸出端與調(diào)速器連接，調(diào)速器與直流發(fā)電機(jī)連接，直流發(fā)電機(jī)的輸出端設(shè)置止動(dòng)盤；第二變速器的輸入端設(shè)置小齒輪，小齒輪與大內(nèi)齒輪嚙合，大內(nèi)齒輪與卷簧的外圈連接，卷簧的內(nèi)圈與第一安全離合器連接，第一安全離合器與第一變速器的輸出軸連接；大內(nèi)齒輪和第一離合器與第一變速器的輸出軸同軸心；該發(fā)電裝置為路燈的發(fā)光件提供電力；時(shí)間設(shè)定裝置，其主要由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)和控制桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，時(shí)鐘機(jī)構(gòu)包括第二安全離合器、 時(shí)鐘支架、時(shí)針軸轉(zhuǎn)一圈為24小時(shí)的時(shí)鐘和凸輪；第一變速器的輸出軸與第二安全離合器連接，第二安全離合器與時(shí)鐘的發(fā)條扭緊軸連接；時(shí)鐘通過(guò)時(shí)鐘支架固定于所述殼體內(nèi)部， 其中所述時(shí)針軸同軸連接所述凸輪；控制桿機(jī)構(gòu)包括控制桿支架、彈性控制桿、兩個(gè)支架彈簧；控制桿支架固定在殼體內(nèi)部，彈性控制桿設(shè)在控制桿支架的方孔內(nèi)；兩個(gè)支架彈簧分別設(shè)在控制桿支架的彈簧孔內(nèi)，其一端頂在彈簧孔中，另一端頂在彈性控制桿上；彈性控制桿尾部與凸輪接觸，彈性控制桿頭部與所述直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤間斷接觸；該時(shí)間設(shè)定裝置通過(guò)時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，定時(shí)控制啟動(dòng)彈性勢(shì)能發(fā)電裝置發(fā)電；路燈發(fā)光件，其裝在路燈立柱上部，并與直流發(fā)電機(jī)電連接，該路燈發(fā)光件在夜間由所述卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能發(fā)光照明；使用上述裝置的方法白天，一直轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪的凸邊始終將彈性控制桿頂向止動(dòng)盤， 止動(dòng)盤被卡住，直流發(fā)電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，路燈發(fā)光件不發(fā)光；當(dāng)列車經(jīng)過(guò)路燈時(shí)，列車與抽吸板之間的氣流加快，壓強(qiáng)降低，從而對(duì)抽吸板產(chǎn)生抽吸力，使抽吸板、支架和平衡重塊繞棘輪的軸線向列車擺動(dòng)；支架上的擺動(dòng)棘爪推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，設(shè)在殼體上的定位棘爪阻止棘輪返回轉(zhuǎn)動(dòng)；棘輪通過(guò)第一變速器和第一安全離合器扭動(dòng)卷簧的內(nèi)圈，儲(chǔ)存卷簧的彈性勢(shì)能；同時(shí)，棘輪通過(guò)第一變速器和第二安全離合器，扭動(dòng)時(shí)鐘的發(fā)條，給時(shí)鐘的時(shí)針軸和凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以動(dòng)力；當(dāng)列車通過(guò)后，抽吸力消失，平衡重塊的重力使抽吸板回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)；多次列車通過(guò)，使棘輪多次轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧不斷積累彈性勢(shì)能，同時(shí)，時(shí)鐘的發(fā)條不斷被扭緊；當(dāng)扭緊卷簧的扭矩超過(guò)第一安全離合器的制動(dòng)力矩，第一安全離合器打滑，從而避免卷簧彈性勢(shì)能發(fā)電裝置過(guò)載而損壞；另一方面，當(dāng)扭緊發(fā)條的扭矩超過(guò)第二安全離合器的制動(dòng)力矩，第二安全離合器打滑，從而避免時(shí)鐘機(jī)構(gòu)過(guò)載而損壞；到了夜間，彈性控制桿尾部落在轉(zhuǎn)動(dòng)中的凸輪的凹邊上，直流發(fā)電機(jī)上的止動(dòng)盤被松開，直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧緩慢釋放彈性勢(shì)能，卷簧的彈性力通過(guò)大內(nèi)齒輪和小齒輪的嚙合傳動(dòng)，經(jīng)第二變速器提高轉(zhuǎn)速，經(jīng)調(diào)速器自動(dòng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，供路燈發(fā)光件發(fā)光照明；到了白天·，彈性控制桿又被轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪的凸邊頂向止動(dòng)盤，止動(dòng)盤被卡住，直流發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不再發(fā)電，路燈發(fā)光件熄滅；如此周而復(fù)始，路燈發(fā)光件依靠列車產(chǎn)生的抽吸力，在夜間發(fā)光，在白天熄滅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用卷簧和抽吸效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的鐵路路燈及其使用方法，其特點(diǎn)在于鐵路沿線的路燈增設(shè)了以抽吸力為動(dòng)力的擺動(dòng)裝置和卷簧勢(shì)能發(fā)電裝置，當(dāng)高速列車通過(guò)時(shí)，擺動(dòng)裝置得到抽吸力而擺動(dòng)，擺動(dòng)力使一個(gè)卷簧儲(chǔ)能裝置積蓄彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能在夜間得到機(jī)械式時(shí)間設(shè)定裝置的調(diào)控，釋放能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供路燈照明。有益效果是利用高速列車行駛時(shí)所產(chǎn)生的抽吸力發(fā)電，提供鐵路路燈照明的穩(wěn)定和環(huán)保的電力。避免了現(xiàn)有的風(fēng)能和太陽(yáng)能路燈電力不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。也節(jié)約了公共電網(wǎng)的電力資源。利用積累卷簧的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存發(fā)電的能量，代替蓄電池儲(chǔ)存電力，避免了化學(xué)電池的環(huán)境污染，也避免了化學(xué)電池壽命短，須經(jīng)常維護(hù)的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21S9/04GK103032805SQ20121055096
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者馮靜 申請(qǐng)人:馮靜