鐵路運(yùn)營遠(yuǎn)程監(jiān)測慣性儲能壓電形變質(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)換技術(shù)，特別是一種鐵路運(yùn)營遠(yuǎn)程監(jiān)測慣性儲能壓電形變質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置通過彈性形變儲能和機(jī)電轉(zhuǎn)換將鐵路列車質(zhì)量的震動動能轉(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，我國已經(jīng)跨入了高鐵時代，在高速鐵路建設(shè)不斷向前推進(jìn)時，保障鐵路運(yùn)營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)施的一個問題，
鐵路運(yùn)營遠(yuǎn)程監(jiān)測可分為機(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)營安全，線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備必須24小時全天候晝夜運(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)離國家電網(wǎng)，不能利用國家電網(wǎng)提供能量，同時利用儲電設(shè)備提供能量又需要人力經(jīng)常觀察和定期更換儲電設(shè)備，不能及時的觀察和更換儲電設(shè)備，也會使遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備無法正常工作，為鐵路運(yùn)營帶來安全隱患，
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)控急需解決的一個問題，列車行駛中幾百噸質(zhì)量震動動能是十分巨大的，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】
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為了將列車行駛中大質(zhì)量的震動動能提取出來，將質(zhì)量的震動動能轉(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)明提出了一種鐵路運(yùn)營遠(yuǎn)程監(jiān)測慣性儲能壓電形變質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，它可將列車運(yùn)行中的震動動能轉(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:由一個大箱體、一個行程變換機(jī)構(gòu)、一個慣性儲能機(jī)構(gòu)和一個機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，
行程變換機(jī)構(gòu)設(shè)置在大箱體的上端，慣性儲能機(jī)構(gòu)和機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置在大箱體內(nèi)，行程變換機(jī)構(gòu)由一個主驅(qū)動桿、一個輔驅(qū)動桿、一個驅(qū)動連接桿、一個長齒條、一個彈簧桿、一個彈簧桿連接柱、一個擺動彈簧和一個彈簧座構(gòu)成，主驅(qū)動桿的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動桿的中部通過第一連接軸與設(shè)置在大箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動桿的另一端通過第二連接軸與驅(qū)動連接桿的上端相連接，驅(qū)動連接桿的下端通過第三連接軸與輔驅(qū)動桿的一端相連接，輔驅(qū)動桿的中部通過第四連接軸與安裝在大箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅(qū)動桿的另一端通過第五連接軸與長齒條的上端相連接，長齒條的下端通過第六連接軸與彈簧桿的上端相連接，彈簧桿的下端通過第七連接軸與彈簧桿連接柱相連接，彈簧桿連接柱安裝在大箱體的下面，彈簧座安裝在輔驅(qū)動桿的下面，擺動彈簧設(shè)置在長齒條上端和彈簧座之間， 彈簧桿由一個外彈簧帽、一個內(nèi)彈簧帽、一個內(nèi)彈簧、外帽連接桿和內(nèi)帽連接桿構(gòu)成，外彈簧帽扣在內(nèi)彈簧帽上，內(nèi)彈簧設(shè)置在內(nèi)彈簧帽內(nèi)，外帽連接桿與外彈簧帽相連接，內(nèi)帽連接桿與內(nèi)彈簧帽相連接，
慣性儲能機(jī)構(gòu)由一個主驅(qū)動齒輪、一個慣性輪、一個輔驅(qū)動齒輪、第一塔齒輪和第二塔齒輪構(gòu)成，
第一驅(qū)動軸、第二驅(qū)動軸和第三驅(qū)動軸相互平行的固定安裝在大箱體上，
主驅(qū)動齒輪可轉(zhuǎn)動的安裝在第一驅(qū)動軸上，慣性輪可轉(zhuǎn)動的安裝在第二驅(qū)動軸上，輔驅(qū)動齒輪可轉(zhuǎn)動的安裝在第三驅(qū)動軸上，
主驅(qū)動齒輪與慣性輪的小齒輪相嚙合，慣性輪的大齒輪與輔驅(qū)動齒輪的小齒輪相嚙合，第四驅(qū)動軸固定安裝在輔驅(qū)動齒輪的大齒輪的邊緣上，第四驅(qū)動軸與輔驅(qū)動齒輪垂直，長齒條的中部通過彈簧桿與主驅(qū)動齒輪彈性的相嚙合，長齒條向下運(yùn)動時長齒條的中部可在彈簧桿推動下與主驅(qū)動齒輪彈性的相嚙合，長齒條向上運(yùn)動時長齒條的中部可在擺動彈簧的推動下與主驅(qū)動齒輪脫開，
機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由一個往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動桿、一個驅(qū)動滑塊、壓電陶瓷片、第一連接板和第一連接板構(gòu)成，
往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動桿的一端可轉(zhuǎn)動的安裝在第四驅(qū)動軸上，往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動桿的另一端通過第五驅(qū)動軸可轉(zhuǎn)動的安裝在驅(qū)動滑塊的下端，驅(qū)動滑塊的上端設(shè)置在壓電陶瓷片的中部，壓電陶瓷片的兩端分別通過第一連接板和第一連接板安裝在大箱體上，
當(dāng)列車的振動通過鐵軌施加在主驅(qū)動桿的一端時，列車的振動通過行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動桿、驅(qū)動連接桿、輔驅(qū)動桿、長齒條傳遞到各慣性儲能機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動齒輪上，通過行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，帶動長齒條大幅度的上下振動，并通過長齒條、彈簧桿和擺動彈簧帶動主驅(qū)動齒輪單向轉(zhuǎn)動，并通過主驅(qū)動齒輪驅(qū)動慣性輪高速轉(zhuǎn)動，將振動動能轉(zhuǎn)化為慣性輪的轉(zhuǎn)動動能存儲在高速轉(zhuǎn)動的慣性輪中，
慣性輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動輔驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，并通過往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動桿和驅(qū)動滑塊帶動驅(qū)動滑塊沿支撐架上面所開滑孔上下移動，并通過驅(qū)動滑塊帶動壓電陶瓷片大幅度的上下振動，上述振動不斷的進(jìn)行下去，在壓電陶瓷片的兩個電極不斷的輸出交變電流，通過上述過程將地鐵列車的振動動能轉(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)、慣性儲能機(jī)構(gòu)和機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，可將列車的振動動能轉(zhuǎn)化電能，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期自動運(yùn)行。
[0005]【附圖說明】:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0006]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0007]圖2是本發(fā)明的A-A剖視圖。
[0008]圖3是本發(fā)明的B-B剖視圖。
[0009]圖4是本發(fā)明的C-C剖視圖。
[0010]【具體實(shí)施方式】:
在圖1和圖2中，一個由大箱體4、行程變換機(jī)構(gòu)、慣性儲能機(jī)構(gòu)和機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機(jī)構(gòu)設(shè)置在大箱體4的上端，慣性儲能機(jī)構(gòu)和機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置在大箱體4內(nèi)，
在圖1中，行程變換機(jī)構(gòu)由主驅(qū)動桿1-1、驅(qū)動連接桿1-5、輔驅(qū)動桿1-7、長齒條1-11、彈簧桿1-13、彈簧桿連接柱5、擺動彈簧1-16和彈簧座1-15構(gòu)成，主驅(qū)動桿1_1的一端與上承壓板10相連接，主驅(qū)動桿1-1的中部通過第一連接軸1-2與設(shè)置在大箱體4上部的第一支撐柱1-3相連接，主驅(qū)動桿1-1的另一端通過第二連接軸1-4與驅(qū)動連接桿1-5的