专利名称：利用人员出入口三辊闸机发电的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电装置，尤其是一种安装在公共场所人员出入口，利用人 员通过时推动三辊闸机来发电的装置，属于能源设备与节能技术领域。
背景技术：
随着我国城市化进程和交通运输业的发展，越来越多的公共交通设施已经建成并 交付使用，也有越来越多的收费口投入运营。当有人员通行出入口时，以手或身体的某部位 推动三辊闸机转动是必须的过程。在地铁枢纽站以及其它类似的换乘站、游览点、展览会、 图书馆等场合，人群的密集程度高，通过间机的人数及其通过时推动间机所积聚的能量可 观。以上海地铁为例，每天人流量三百多万，如果在大型站点设置间机发电系统，可以产生 相当数量的电能，以此来辅助和部分替代地铁站内的常规能源，对城市减少能源消耗和降 低排放污染，都具有显著的意义。目前，三辊间机在人流量较大的公共场所广泛应用。闸机 工作时，人员推动闸杆转动，人员即可通过。已有技术中，专利号为200720076852. 4、名称为 “一种利用地铁闸机发电的装置”的实用新型专利，该专利公开的一种利用地铁闸机发电的 装置需要在闸机转臂的转轴上设置伞齿轮，该伞齿轮还要同转轴竖直置于闸机壳体内的另 一个伞齿轮啮合，结构松散且复杂，体积大，占有空间多。
实用新型内容为了克服现有技术的不足和缺陷，本实用新型提供一种利用人员出入口三辊闸机 发电的装置。该装置不改变原有闸机的基本结构，其结构简单，体积小，重量轻，寿命长，经 济实用，是一种安全可靠、价格低廉、不污染环境，不损坏原有器件和设施的发电装置。本实用新型是通过下述技术方案来实现的。本实用新型包括主齿轮、第三增速齿轮、第二增速齿轮、第一增速齿轮、棘轮、稀 土磁环、杯形飞轮、感应线圈、整流滤波回路、输出回路、电源接口、框架、支承板、传动轴叉、 支承架、棘爪、轮轴、第一轴、主轴、第二轴、中心销、基板、套筒叉。框架是一个由三块相互垂直的侧板组成的U型板金结构体，支承板垂直安装在 框架的中部，基板垂直安装在框架的另一侧面。基板和支承板均与框架用可调整螺栓连接 成一体。轮轴水平松动地安装在框架一侧侧板、支承板和基板的同轴孔中，使轮轴自由转 动。棘轮-棘爪构成一体，安装在轮轴上。传动轴叉安装在轮轴的末端，套筒叉安装在三辊 闸机转辊的末端，传动轴叉与套筒叉连成万向节结构。第一轴和第二轴水平固定安装在框 架一侧侧板与支承板之间，主轴的一端安装在框架一侧侧板上，另一端水平穿过支承板与 杯形飞轮的中心过盈配合。主轴与框架、支承板间隙配合。第一轴、第二轴、主轴和轮轴安 装时相互平行。主齿轮与杯形飞轮均安装在主轴上。第一增速齿轮和第三增速齿轮同轴，都与第 一轴间隙配合，共同在第一轴上作不同转速的转动。第二增速齿轮安装在第二轴上，并与第二轴间隙配合。稀土磁环紧密安装在杯形飞轮内，感应线圈安装在稀土磁环内，感应线圈与杯形 飞轮、稀土磁环同轴心；中心销安装在基板外侧，其中心与主轴轴线相同，感应线圈通过中 心销固定在基板上。感应线圈作为发电机定子，稀土磁环作为发电机的转子。由于基板和支 承板均与框架采用可调整螺栓连接，足以保证感应线圈与杯形飞轮、稀土磁环同轴的精度。感应线圈的两端分别与整流滤波回路的两个输入端电连接，整流滤波回路的输出 端与输出回路相连。输出回路通过电源接口与当地站点的供电设备连接。电源接口安装在 框架上，当地站点的供电设备可通过软性导线与之可靠连接。两块“L”型支承架一端分别 与框架焊接，另一端分别与三辊间机的支架通过螺栓连接。当人员通过闸机时，推动了闸机转辊向前转动，转辊末端的套筒叉通过万向节使 安装在轮轴上的棘爪转动，棘爪带动棘轮，棘轮将转动传递给第一增速齿轮的10齿齿轮， 与第一增速齿轮同轴的M齿齿片将转动传给第二增速齿轮的8齿齿轮，第二增速齿轮的M 齿齿片通过第三增速齿轮的8齿齿轮和M齿齿片将转动传递到主齿轮，使与主齿轮同轴的 杯形飞轮高速转动。由于采用了三级增速，间机转辊的缓慢推动，转变为具有足够质量的杯 形飞轮的高速转动，带动杯形飞轮内紧密安装的稀土磁环一起高速转动，作为定子的感应 线圈快速切割磁力线，发出电流，供当地站点使用。当人员通过后，发电系统借助惯性仍然 保持转动状态，不会因为棘爪的停止而阻止发电过程的进行。待到下一人员通过间机时，棘 爪再次带动棘轮旋转，借助传动增速过程，使发电装置持续工作。本实用新型的有益效果本实用新型不改变原有闸机的基本结构，其结构简单，体 积小，重量轻，寿命长，经济实用，是一种安全可靠、价格低廉、不污染环境，不损坏原有器件 和设施的发电装置。
图1是本实用新型发电装置的结构原理俯视图。图2是本实用新型三辊闸机转辊与套筒叉连接的外形示意图。图3是本实用新型发电装置中棘轮-棘爪相对位置侧视图。图中1.主齿轮，2.第三增速齿轮，3.第二增速齿轮，4.第一增速齿轮，5.棘轮， 6.稀土磁环，7.杯形飞轮，8.感应线圈，9.整流滤波回路，10.输出回路，11.电源接口， 12.框架，13.支承板，14.传动轴叉，15.支承架，16.棘爪，17.轮轴，18.第一轴，19.主轴， 20.第二轴，21.中心销，22.基板，23.套筒叉。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施作进一步描述。如图1、图2、图3所示，本实用新型包括主齿轮1，第三增速齿轮2，第二增速齿轮 3，第一增速齿轮4，棘轮5，稀土磁环6，杯形飞轮7，感应线圈8，整流滤波回路9，输出回路 10，电源接口 11，框架12，支承板13，传动轴叉14，支承架15，棘爪16，轮轴17，第一轴18， 主轴19，第二轴20，中心销21，基板22，套筒叉23。框架12是一个由三块相互垂直的侧板组成的U型板金结构体，支承板13垂直安 装在框架12的中部，基板22垂直安装在框架12的另一侧面。基板22和支承板13均与框
4架12用可调整螺栓连接成一体。轮轴17水平松动地安装在框架12 —侧侧板、支承板13和基板22的同轴孔中，使 轮轴17自由转动。棘轮5和棘爪16构成一体并安装在轮轴17上。传动轴叉14安装在轮 轴17的末端，套筒叉23安装在三辊间机转辊的末端，传动轴叉14与套筒叉23连成万向节 结构。第一轴18和第二轴20水平固定安装在框架12 —侧侧板与支承板13之间，主轴19 的一端安装在框架12 —侧侧板上，另一端水平穿过支承板13与杯形飞轮7的中心过盈配 合。主轴19与框架12、支承板13间隙配合。第一轴18、第二轴20、主轴19和轮轴7安装 时相互平行。主齿轮1是10齿齿轮，与杯形飞轮7均安装在主轴19上。第一增速齿轮4和第 三增速齿轮2均安装在第一轴18上，并均与第一轴18间隙配合，共同在第一轴18上作不 同转速的转动。第二增速齿轮3安装在第二轴20上，并与第二轴20间隙配合。第一增速 齿轮4是M齿齿片和10齿齿轮的同轴组合，第二增速齿轮3是M齿齿片和8齿齿轮的同 轴组合，第三增速齿轮2是M齿齿片和8齿齿轮的同轴组合。稀土磁环6紧密安装在杯形飞轮7内，感应线圈8安装在稀土磁环6内，感应线圈 8与杯形飞轮7、稀土磁环6同轴心；中心销21安装在基板22外侧，其中心与主轴19轴线 相同，感应线圈8通过中心销21固定在基板22上。感应线圈8作为发电机定子，稀土磁环 6作为发电机的转子。由于基板22和支承板13均与框架12采用可以调整的螺栓连接，足 以保证感应线圈8与杯形飞轮7、稀土磁环6同轴的精度。感应线圈8的两端分别与整流滤波回路9的两个输入端电连接，整流滤波回路9 的输出端与输出回路10相连。输出回路10通过电源接口 11与当地站点的供电设备连接。 电源接口 11安装在框架12上，当地站点的供电设备可通过软性导线与之可靠连接。两块 “L”型支承架15—端与框架12焊接，另一端与三辊闸机的支架通过螺栓连接。当人员通过闸机时，推动了闸机转辊向前转动，转辊末端的套筒叉23通过万向节 使安装在轮轴17上的棘爪16转动，棘爪16带动棘轮5，棘轮5将转动传递给第一增速齿 轮4的10齿齿轮，与第一增速齿轮4同轴的M齿齿片将转动传给第二增速齿轮3的8齿 齿轮，第二增速齿轮3的M齿齿片通过第三增速齿轮2的8齿齿轮和M齿齿片将转动传 递到主齿轮1，使与主齿轮1同轴的杯形飞轮7高速转动。由于采用了三级增速，闸机转辊 的缓慢推动，转变为具有足够质量的杯形飞轮7的高速转动，带动杯形飞轮7内紧密安装的 稀土磁环6 —起高速转动，作为定子的感应线圈8快速切割磁力线，发出电流，供当地站点 使用。当人员通过后，发电系统借助惯性仍然保持转动状态，不会因为棘爪16的停止而阻 止发电过程的进行。待到下一人员通过间机时，棘爪16再次带动棘轮5旋转，借助传动增 速过程，使发电装置持续工作。
权利要求1.一种利用人员出入口三辊闸机发电的装置，包括主齿轮(1)，第三增速齿轮(2)，第 二增速齿轮(3)，第一增速齿轮(4)，棘轮(5)，稀土磁环(6)，杯形飞轮(7)，感应线圈(8)， 整流滤波回路(9)，输出回路(10)，电源接口(11)，框架(12)，支承板(13)，传动轴叉(14)， 支承架(15)，棘爪(16)，轮轴(17)，第一轴(18)，主轴(19)，第二轴(20)，中心销(21)，基板 (22)，套筒叉(23)；其特征在于框架(12)是一个由三块相互垂直的侧板组成的U型板金 结构体，支承板(13)垂直安装在框架(12)的中部，基板(22)垂直安装在框架(12)的另一 侧面；基板(22)和支承板(13)均与框架(12)用调整螺栓连接成一体；轮轴(17)水平松动 地安装在框架(12) 一侧侧板、支承板(13)和基板(22)的同轴孔中；棘轮(5)和棘爪(16) 构成一体并安装在轮轴(17)上；传动轴叉(14)安装在轮轴(17)的末端，套筒叉(23)安装 在三辊闸机转辊的末端，传动轴叉(14)与套筒叉(23)连成万向节结构；第一轴(18)和第 二轴(20)水平固定安装在框架(12) —侧侧板与支承板(13)之间，主轴(19)的一端安装 在框架(12) —侧侧板上，另一端水平穿过支承板(13)与杯形飞轮(7)的中心过盈配合；主 轴(19)与框架(12)、支承板(13)间隙配合；第一轴(18)、第二轴(20)、主轴(19)和轮轴 (7)安装时相互平行；主齿轮(1)与杯形飞轮(7)均安装在主轴(19)上；第一增速齿轮(4) 和第三增速齿轮(2)均安装在第一轴(18)上，并均与第一轴(18)间隙配合；第二增速齿轮 (3)安装在第二轴(20)上，并与第二轴(20)间隙配合；稀土磁环(6)紧密安装在杯形飞轮 (7)内，感应线圈⑶安装在稀土磁环(6)内，感应线圈⑶与杯形飞轮(7)、稀土磁环(6) 同轴心冲心销(21)安装在基板(22)外侧，其中心与主轴(19)轴线相同，感应线圈⑶通 过中心销(21)固定在基板(22)上；感应线圈(8)的两端分别与整流滤波回路(9)的两个 输入端电连接，整流滤波回路(9)的输出端与输出回路(10)相连；输出回路(10)通过电源 接口(11)与当地站点的供电设备连接；电源接口(11)安装在框架(12)上；两块“L”型支 承架(15) —端分别与框架(12)焊接，另一端分别与三辊闸机的支架通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的利用人员出入口三辊闸机发电的装置，其特征是所述的主齿 轮(1)是10齿齿轮，第一增速齿轮(4)是24齿齿片和10齿齿轮的同轴组合，第二增速齿 轮(3)是24齿齿片和8齿齿轮的同轴组合，第三增速齿轮(2)是24齿齿片和8齿齿轮的 同轴组合。
专利摘要利用人员出入口三辊闸机发电的装置，属于能源设备与节能技术领域。本实用新型利用人员通过闸机时，推动闸机转辊转动，转辊末端的套筒叉通过万向节使棘爪和棘轮转动，棘轮将转动通过三级增速齿轮传递到主齿轮，使杯形飞轮带动稀土磁环一起高速转动，感应线圈快速切割磁力线，发出电流，供当地站点使用。当人员通过后，发电系统借助惯性仍然保持转动状态，不会因为棘爪的停止而阻止发电过程的进行。待下一人员通过闸机时，棘爪再次带动棘轮旋转，通过传动增速，使发电装置持续工作。本实用新型不改变原有闸机的基本结构，其结构简单，体积小，重量轻，寿命长，经济实用，是一种安全可靠、价格低廉、不污染环境，不损坏原有器件和设施的发电装置。
文档编号E06B11/02GK201884227SQ20102066889
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月18日 优先权日2010年12月18日
发明者张桂臣, 杨海, 纪中伟, 马捷 申请人:上海交通大学