鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)對(duì)稱式雙邊共振壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)，特別是一種鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)對(duì)稱式雙邊共振壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置通過氣體儲(chǔ)能機(jī)電轉(zhuǎn)換將鐵路列車質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，為設(shè)置在鐵路線路上的安全遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備提供電能。
[0002]【背景技術(shù)】:
地鐵是交通運(yùn)輸中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行的必要基礎(chǔ)，隨著京津、京滬、武廣、滬杭、滬寧等高速鐵路建設(shè)開通，我國(guó)已經(jīng)跨入了高鐵時(shí)代，在高速鐵路建設(shè)不斷向前推進(jìn)時(shí)，保障鐵路運(yùn)營(yíng)的安全也受到極高的關(guān)注，采取有效的遠(yuǎn)距離、大范圍、無障礙、不間斷、多功能晝夜監(jiān)控成為鐵路管理部門需要實(shí)施的一個(gè)問題，
鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)可分為機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控和鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控，鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控可以為鐵路運(yùn)營(yíng)提供鐵路路況、突發(fā)事故、山體滑坡、橋區(qū)安全、隧道安全、機(jī)車安全等遠(yuǎn)程監(jiān)控信息，為了確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全，線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備必須24小時(shí)全天候晝夜運(yùn)行，
然而，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備大多設(shè)在的偏遠(yuǎn)山區(qū)，即遠(yuǎn)離城市也遠(yuǎn)離國(guó)家電網(wǎng)，不能利用國(guó)家電網(wǎng)提供能量，同時(shí)利用儲(chǔ)電設(shè)備提供能量又需要人力經(jīng)常觀察和定期更換儲(chǔ)電設(shè)備，不能及時(shí)的觀察和更換儲(chǔ)電設(shè)備，也會(huì)使遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備無法正常工作，為鐵路運(yùn)營(yíng)帶來安全隱患，
因此，為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行提供不間斷的充足的能量，是保障鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控急需解決的一個(gè)問題，列車行駛中幾百噸質(zhì)量震動(dòng)動(dòng)能是十分巨大的，將這部分能量提取出來，就可以不間斷的為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行提供能量，

【發(fā)明內(nèi)容】
:
為了將列車行駛中大質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能提取出來，將質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換電能，為線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，本發(fā)明提出了一種鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)對(duì)稱式雙邊共振壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，它可將列車運(yùn)行中的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[0003]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:由一個(gè)箱體、一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、一個(gè)振動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機(jī)構(gòu)和震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在箱體內(nèi)，
行程變換機(jī)構(gòu)安裝在箱體的上部，震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)對(duì)稱的安裝在行程變換機(jī)構(gòu)的下面，行程變換機(jī)構(gòu)由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)輔驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)驅(qū)動(dòng)連接桿和一個(gè)活塞連接桿構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿的中部通過第一連接軸與設(shè)置在箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過第二連接軸與驅(qū)動(dòng)連接桿的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿的下端通過第三連接軸與輔驅(qū)動(dòng)桿的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的中部通過第四連接軸與安裝在箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過第五連接軸與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的中部相連接，
震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，
一部分設(shè)置在震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的一端，由第一共振彈簧、第一振動(dòng)滑塊、第一壓電陶瓷片和第一連接板構(gòu)成，第一壓電陶瓷片的一端安裝在箱體的側(cè)面，第一壓電陶瓷片另的一端安裝在第一連接板上，第一連接板安裝在箱體的下面，第一共振彈簧的上端與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的一端相連接，第一共振彈簧的下端與第一振動(dòng)滑塊的上端相連接，第一振動(dòng)滑塊懸在第一壓電陶瓷片的中部的上方，
另一部分設(shè)置在震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的另一端，由第二共振彈簧、第二振動(dòng)滑塊、第二壓電陶瓷片和第二連接板構(gòu)成，第二壓電陶瓷片的一端安裝在箱體的側(cè)面，第二壓電陶瓷片另的一端安裝在第二連接板上，第二連接板安裝在箱體的下面，第二共振彈簧的上端與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的另一端相連接，第二共振彈簧的下端與第二振動(dòng)滑塊的上端相連接，第二振動(dòng)滑塊懸在第二壓電陶瓷片的中部的上方，
當(dāng)列車的振動(dòng)通過鐵軌施加在主驅(qū)動(dòng)桿的一端時(shí)，列車的振動(dòng)通過行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)連接桿、輔驅(qū)動(dòng)桿傳遞到震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板上，使震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板大幅度的上下震動(dòng)，并通過位于震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板兩側(cè)的第一共振彈簧和第二共振彈簧帶動(dòng)第一振動(dòng)滑塊和第二振動(dòng)滑塊大幅度的上下震動(dòng)，在第一振動(dòng)滑塊和第二振動(dòng)滑塊敲擊下，使得第一壓電陶瓷片和第二壓電陶瓷片大幅度的震動(dòng)起來，電流不斷的從第一壓電陶瓷片和第二壓電陶瓷片的兩個(gè)電極輸出出來，通過上述過程將地鐵列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[0004]本發(fā)明的有益效果是:通過行程變換機(jī)構(gòu)和震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，可將列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化電能，構(gòu)成了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的自發(fā)電系統(tǒng)，為線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，即節(jié)約了能源，又可使位于偏遠(yuǎn)山區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備在無人管理的情況長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行。
[0005]【附圖說明】:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0006]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0007]圖2是本發(fā)明的A-A剖視圖。
[0008]【具體實(shí)施方式】:
在圖1和圖2中，一個(gè)由箱體4、一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、一個(gè)振動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機(jī)構(gòu)和震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在箱體4內(nèi)，
行程變換機(jī)構(gòu)安裝在箱體4的上部，震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)對(duì)稱的安裝在行程變換機(jī)構(gòu)的下面，
在圖1和圖2中，行程變換機(jī)構(gòu)由主驅(qū)動(dòng)桿1-1、輔驅(qū)動(dòng)桿1-7、驅(qū)動(dòng)連接桿1-5和震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的中部通過第一連接軸1-2與設(shè)置在箱體4上部的第一支撐柱1-3相連接，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的另一端通過第二連接軸1-4與驅(qū)動(dòng)連接桿1-5的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿1-5的下端通過第三連接軸1-6與輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的中部通過第四連接軸1-8與安裝在箱體4上部的第二支撐柱1-9相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的另一端通過第五連接軸1-10與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11的中部相連接，
在圖2中，震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，
一部分設(shè)置在震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11的一端，由第一共振彈簧2-4-1、第一振動(dòng)滑塊2-6-1、第一壓電陶瓷片2-7-1和第一連接板2-8-1構(gòu)成，第一壓電陶瓷片2-7-1的一端安裝在箱體4的側(cè)面，第一壓電陶瓷片2-7-1另的一端安裝在第一連接板上2-8-1，第一連接板2-8-1安裝在箱體4的下面，第一共振彈簧2-4-1的上端與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11的一端相連接，第一共振彈簧2-4-1的下端與第一振動(dòng)滑塊2-6-1的上端相連接，第一振動(dòng)滑塊2-6-1的懸在第一壓電陶瓷片2-7-1的中部的上方，
另一部分設(shè)置在震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的另一端，由第二共振彈簧2-4-2、第二振動(dòng)滑塊2-6-2、第二壓電陶瓷片2-7-2和第三連接板2-8-2構(gòu)成，第二壓電陶瓷片2-7-2的一端安裝在箱體4的側(cè)面，第二壓電陶瓷片2-7-2另的一端安裝在第二連接板2-8-2上，第二連接板
2-8-2安裝在箱體4的下面，第二共振彈簧2-4-2的上端與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1_11的一端相連接，第二共振彈簧2-4-2的下端與第二振動(dòng)滑塊2-6-2的上端相連接，第二振動(dòng)滑塊2-6-2的懸在第二壓電陶瓷片2-7-2的中部的上方，
當(dāng)列車的振動(dòng)通過鐵軌施加在主驅(qū)動(dòng)桿1-1的一端時(shí)，列車的振動(dòng)通過行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)桿1-1、驅(qū)動(dòng)連接桿1-5、輔驅(qū)動(dòng)桿1-7傳遞到震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11上，列車的振動(dòng)通過行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，使震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11大幅度的上下震動(dòng)，并通過位于震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板1-11兩側(cè)的第一共振彈簧2-4-1和第二共振彈簧2-4-2帶動(dòng)第一振動(dòng)滑塊2_6_1和第二振動(dòng)滑塊2-6-2大幅度的上下震動(dòng)，在第一振動(dòng)滑塊2-6-1和第二振動(dòng)滑塊2-6-2敲擊下，使得第一壓電陶瓷片2-7-1和第二壓電陶瓷片2-7-2大幅度的震動(dòng)起來，電流不斷的從第一壓電陶瓷片2-7-1和第二壓電陶瓷片2-7-2的兩個(gè)電極輸出出來，通過上述過程將地鐵列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)對(duì)稱式雙邊共振壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，由一個(gè)箱體、一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、一個(gè)振動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成，行程變換機(jī)構(gòu)和震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在箱體內(nèi)，行程變換機(jī)構(gòu)安裝在箱體的上部，震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)對(duì)稱的安裝在行程變換機(jī)構(gòu)的下面，其特征是:行程變換機(jī)構(gòu)由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)輔驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)驅(qū)動(dòng)連接桿和一個(gè)活塞連接桿構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿的中部通過第一連接軸與設(shè)置在箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過第二連接軸與驅(qū)動(dòng)連接桿的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿的下端通過第三連接軸與輔驅(qū)動(dòng)桿的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的中部通過第四連接軸與安裝在箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過第五連接軸與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的中部相連接， 震動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，一部分設(shè)置在震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的一端，由第一共振彈簧、第一振動(dòng)滑塊、第一壓電陶瓷片和第一連接板構(gòu)成，第一壓電陶瓷片的一端安裝在箱體的側(cè)面，第一壓電陶瓷片另的一端安裝在第一連接板上，第一連接板安裝在箱體的下面，第一共振彈簧的上端與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的一端相連接，第一共振彈簧的下端與第一振動(dòng)滑塊的上端相連接，第一振動(dòng)滑塊懸在第一壓電陶瓷片的中部的上方， 另一部分設(shè)置在震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的另一端，由第二共振彈簧、第二振動(dòng)滑塊、第二壓電陶瓷片和第二連接板構(gòu)成，第二壓電陶瓷片的一端安裝在箱體的側(cè)面，第二壓電陶瓷片另的一端安裝在第二連接板上，第二連接板安裝在箱體的下面，第二共振彈簧的上端與震動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的另一端相連接，第二共振彈簧的下端與第二振動(dòng)滑塊的上端相連接，第二振動(dòng)滑塊懸在第二壓電陶瓷片的中部的上方。
【專利摘要】一種鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)對(duì)稱式雙邊共振壓電變換質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，由箱體、行程變換機(jī)構(gòu)和振動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該裝置可將列車運(yùn)行中的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，為鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，在無動(dòng)力無電源的環(huán)境中，可實(shí)現(xiàn)鐵路安全運(yùn)營(yíng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【IPC分類】F16H21/44, H02K7/18, H02N2/18
【公開號(hào)】CN105099078
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510558140
【發(fā)明人】陳如琪
【申請(qǐng)人】北京印刷學(xué)院
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日