一种道路能量采集型减速带机构的制作方法

本发明属于机械装置设计制造技术领域。

背景技术：

随着道路交通的快速发展与更新，电动汽车和道路电气设施的建设也将大力推进，因此道路交通的用电需求会越来越大，从而加大供电负荷压力。尤其是在供电不足的偏远地区，道路交通领域的用电将是一大严峻考验。虽然现在已提出一些新能源技术，例如把太阳能，热能以及风能的采集技术融入交通用电设施对其进行供电补给，但这些技术都受天气等环境因素的影响非常大。而道路机械能普遍存在，同时受环境因素影响很小，因此发展道路机械能采集的新技术，特别是减速带机械能采集技术既能起减速作用，又能采集环境机械能量，因此基于减速带的机械能采集技术具有非常可观的前景和意义。据检索，目前已有相关减速带机械能采集技术的出现，例如中国专利申请号201710550051.5公开的“减速带发电装置”，该专利所述的减速带发电装置是利用齿轮齿条组合进行运动传递，因为汽车经过减速带时具有较大的冲击力，因此啮合的齿轮齿条受此冲击力的损伤比较大。再如中国专利申请号201611220535.5公开了“一种车辆单向行驶减速带发电装置及方法”，所述的车辆单向行驶减速带发电装置利用电磁离合器来进行转向控制实现效率提高，但增加了额外的控制模块，操作不够简易。以上两个专利所述的减速带发电装置分别在结构上和操控上有所欠缺。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种道路能量采集型减速带机构，它能够实现对车辆的减速作用以及采集由于车辆重力势能引起的机械能量。

本发明达到其目的所采用的技术方案是：一种道路能量采集型减速带机构，包括减速带部件、机械能采集组件和能量储存部件，减速带下部设有与其固接的横板，压缩弹簧的两端分别与横板底部的第一圆柱凸台和保护箱顶部的第二圆柱凸台过盈配合，横板的底部设有活塞缸，活塞缸上部设有横向通孔，第一圆柱销通过横向通孔连接于活塞杆上端，活塞杆下端通过第二圆柱销连接于第一转子和第二转子内侧，第一转轴的一端与第一转子外侧固定，另一端通过单向轴承与保护箱竖板连接；第二转轴的一端与第二转子外侧固定，另一端通过单向轴承与保护箱竖板连接；第一大齿轮固定连接于第二转轴上，第三转轴设有与第一大齿轮啮合的第一小齿轮，第三转轴通过单向轴承与保护箱竖板连接，第三转轴右端设有与其固定连接的第二大齿轮，第二小齿轮与第二大齿轮啮合并且与电机输入轴固定连接，电机与超级电容均置于保护箱内部。

所述压缩弹簧有两个以上，它们的一端与横板下方的第一圆柱凸台配合连接，另一端与保护箱顶部的第二圆柱凸台过盈配合连接。

所述第一圆柱凸台和第二圆柱凸台与压缩弹簧的数量相等。

本发明的工作过程和工作原理：

车辆经过该能量采集型减速带机构时，由于车辆重力势能的作用，减速带会被往下压，与减速带固接的横版也随之往下运动，从而带动活塞缸和活塞杆往下运动，进而带动第一转子和第二转子同向同速转动，再通过啮合的第一大齿轮和第一小齿轮以及啮合的第二大齿轮和第二小齿轮的两次增速作用后将转动传递至电机输入轴，最后电机产生电能并存储在超级电容中；当减速带被下压到最低位置时，第一转子和第二转子刚好转过180度；当车辆驶离减速带时，压缩后的压缩弹簧的弹力会使横板和减速带往上移动至最初位置，由于单向轴承的单向运动传递作用，第一转子和第二转子会以与减速带下压过程中相同的转向转动至初始位置；因此，电机输入轴自始至终都以一个方向转动使电机产生电能并存储至超级电容。

与现有技术比较，本发明的有益效果是：

本发明运用了活塞缸机制，可以使输入的直线运动转变为转动输出，进而采集振动机械能，同时本发明受冲击力的影响较小，零部件不易被损坏。

本发明运用了单向轴承的单向运动传递作用，通过中间增速传动齿轮组，可以使减速带慢速的往复直线运动转变为电机输入轴高速的单向转动，从而很大程度的提高了其能量采集效率。

本发明结构简单，尺寸小，模块化，便于拆卸以及后期维修。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图

图2是本发明运动传递机制示意图

图3是本发明整体外观图

图4是本发明直线运动变旋转运动结构局部示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的详细说明。

一种道路能量采集型减速带机构，包括减速带部件、机械能采集组件和能量储存部件。减速带1下方设有与其固接的横板3，压缩弹簧5通过第一圆柱凸台4和第二圆柱凸台6配合连接于横板3和保护箱7之间，活塞缸8固接于横板3下侧，活塞缸8内部设有横向通孔2，该横向通孔2通过第一圆柱销24连接于活塞杆18上侧，活塞杆18下侧通过第二圆柱销23连接于第一转子11和第二转子12内侧，第一转子11和第二转子12外侧均设有与其各自固接的第一转轴10和第二转轴21，第一大齿轮13固定连接于第二转轴21上，第一小齿轮19与第一大齿轮13啮合并且固定连接于第三转轴17上，三根转轴均通过单向轴承9与保护箱7连接，第三转轴17右端设有与其固定连接的第二大齿轮20，第二小齿轮14与第二大齿轮20啮合并且与电机输入轴22固定连接，电机15与超级电容16均置于保护箱7内部。

所述压缩弹簧5有五个，它们的一端与横板3下方的第一圆柱凸台4配合连接，另一端与保护箱7上方的第二圆柱凸台6配合连接。

所述第一圆柱凸台4和第二圆柱凸台6均为五个。

所述单向轴承9为四个。

本发明的工作过程和工作原理：车辆经过该能量采集型减速带机构时，由于车辆重力势能的作用，减速带1会被往下压，与减速带1固接的横版3也随之往下运动，从而带动活塞缸8和活塞杆18往下运动，进而带动第一转子11和第二转子12同向同速转动，再通过啮合的第一大齿轮13和第一小齿19轮以及啮合的第二大齿轮20和第二小齿轮14的两次增速作用后将转动传递至电机输入轴22，最后电机15产生电能并存储在超级电容16中；当减速带1被下压到最低位置时，第一转子11和第二转子12刚好转过180度；当车辆驶离减速带1时，压缩后的压缩弹簧5的弹力会使横板3和减速带1往上移动至最初位置，由于单向轴承9的单向运动传递作用，第一转子11和第二转子12会以与减速带1下压过程中相同的转向转动至初始位置；因此，电机输入轴22自始至终都以一个方向转动使电机15产生电能并存储至超级电容16。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种道路能量采集型减速带机构，属于机械装置设计制造技术领域。减速带下部设有与其固接的横板，压缩弹簧的两端分别与横板底部的第一圆柱凸台和保护箱顶部的第二圆柱凸台过盈配合，横板的底部设有活塞缸，活塞缸上部设有横向通孔，活塞杆下端通过第二圆柱销连接于第一转子和第二转子内侧，另一端通过单向轴承与保护箱竖板连接；第二转轴的一端与第二转子外侧固定；第一大齿轮固定连接于第二转轴上，第三转轴通过单向轴承与保护箱竖板连接，第三转轴右端设有与其固定连接的第二大齿轮，第二小齿轮与第二大齿轮啮合并且与电机输入轴固定连接，电机与超级电容均置于保护箱内部。用于道路能量采集。

技术研发人员：张祖涛;漆令飞;希哈·巴洛;潘宏烨;朱勉宽;朱鑫;潘亚嘉
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2017.11.14
技术公布日：2018.03.27