顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩的制作方法

本发明涉及公路安全设施和道路清洁能源的开发，本发明涉及顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩。

背景技术：

防眩板是高速公路和国内一、二级公路必备的安全设施，解决夜间对向行驶车辆眩光污染问题，而其易损坏是世界性难题。

已公示的两项发明“zl：2015200878834风叶式旋转发电防眩板”和“zl：2016101594330旋转景观防眩板”具有夜间防眩光功能，并可有效延长使用寿命，但也存在一些问题：板体受风面积大，在强风条件下的会快速旋转，给司乘人员造成眩晕感、设备快速和持续运行产生的离心力容易导致设备自损、电机转速过低难以实现发电功能。本发明是将如上两项发明中的遮光方式、旋转机构、电机驱动等缺陷进行了升级改造，可提升司乘人员舒适度，增强微风发电能力。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明克服现有技术不足，提供一种顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩，在确保防眩光功能的基础上，提升司乘人员夜行的舒适度、增强微弱自然风和车辆行驶气流转化清洁能源的能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩，包括设有导风孔的笼罩遮光体、顶锥(或顶珠)旋转机构、风力发电机、磁力盘和中心轴。通过笼罩遮光体上的导风孔卸除较强风力、降低转速并消除离心力对设备自体的伤害；将捕捉到的微弱风力导向笼罩遮光体内的风叶上，利用磁力盘中所设磁块同极相斥产生的不稳定动势驱使电机延时或持续的顺向运行。

进一步的，磁力盘中所设磁块可为永磁体或电磁。

进一步的，笼罩遮光体内顶部的中心处设有凹槽，与中心轴顶部设置的顶锥形成旋转机构，替代轴承；降低材料成本，并可确保长久运行无需维护。

进一步的，笼罩遮光体壁上设有多个导风孔，利于卸除强劲风力，可致使笼罩遮光体缓慢旋转，司乘人员不易察觉。导风孔引风一侧的口沿内凹，形成引风坡槽、迎风一侧的口沿向内或向外翻折一定角度，形成风阻，利用捕捉风力推动笼罩遮光体内的风叶与电机旋转，并与磁力盘中同极磁力相斥特性呼应，形成微动延时运行。

进一步的，电机下部设有的磁力盘为上下分体扣合结构，上部与电机壳下部连接，下部固定在中心轴底部的机组位上。磁力盘上壳内设有磁块与磁力盘下壳中的磁块处于同一平面并同极对势，以产生排斥力和不稳定平衡动势，磁快对接处留有一定间隙，便于磁力盘的上下壳体分向旋转。

进一步的，利用磁块同极相斥的固有特性，磁力盘中对势设置的同极磁块斥力必然相交于临界点并微势摆动，当受到导风孔引入风力的冲击时，其灵敏动势瞬间驱动电机延时顺向旋转。即使是在无风和少风量路段，只要有车辆通过，其尾迹气流也能够通过导风孔扰动风叶围绕中心轴转动，驱使电机旋转、打破磁力盘微弱平衡，进一步推动电机切割磁力线生产电力。

进一步的，导风孔引风坡槽与车流行驶方向一致，导风孔迎风面的折边与其相反，形成一定阻力，利于捕捉车辆气流风对笼罩内的风叶施压，驱动电机运行。

进一步的，在多风和大风区域路段，笼罩遮光体壁上所设的导风孔自上而下螺旋形排列，导风孔产生的向下风压对笼罩体会形成微势按压力，增大笼罩遮光体上下两端旋转机构的摩擦力，利于降低笼罩遮光体的转速、并避免笼罩遮光体向上举升脱出轨道。

进一步的，笼罩遮光体壁上所设的导风孔自上而下螺旋形排列，由此产生的风压在笼罩遮光体内形成下旋涡流，可降低电机转速，保障设备在强风条件下的运行安全；笼罩遮光体可有多种艺术设计形式。

进一步的，在弱风力和少风量区域路段，笼罩遮光体壁上所设的导风孔自下而上螺旋形排列，利用导风孔产生的扬升风压在笼罩遮光体内形成上旋涡流，可对风叶形成举升微势，增大电机转速；同时对笼罩遮光体微势举升，减轻笼罩底盘与滑轨的摩擦力。

进一步的，笼罩遮光体内的电机为外转子风力发电机，机壳外壁与风叶下端固定连接，机壳内的定子固定在中心轴上。

进一步的，笼罩遮光体内的中心轴上部设有上旋翼轴承位、中心轴顶端设有顶锥与笼罩内侧顶端中心点的凹槽组成旋转机构、下部机组位上固定外转子风力发电机的定子和磁力盘下壳。

进一步的，笼罩遮光体内风力发电机的风叶顶端设有上旋翼，上旋翼中设有轴承与中心轴旋转连接，风叶下端与电机壳固定连接，电机下壳与磁力盘上壳可为整体铸造，避免连接工序。

进一步的，风叶造型和高度尺寸可依据发电能力的设计要求制作成多叶片、多种结构样式。

进一步的，磁力盘底盖上设有笼罩遮光体滑轨，承托笼罩遮光体底盘在其上旋转运行，由中心轴顶部的顶锥和磁力盘下壳轨道控制笼罩遮光体围绕中心轴水平旋转运行。

进一步的，可依据现实条件，仅解决防眩板易损坏难题；为节省材料成本，可不安装风叶、电机和磁力盘，回避发电功能；将笼罩遮光体与中心轴组合装配，形成缓慢旋转遮光体。

进一步的，在偶见季候强风、小风力和少风量区域路段，可将笼罩遮光体独立安装于道路中防眩光材料支撑架上，省去中心轴材料费用，仅以笼罩遮光体发挥夜间遮挡眩光的作用。

本发明还提供顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩的装配方法,应用于上述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩设备中。首先将磁力盘下壳固定在中心轴下部的机组位上，然后将电机与磁力盘上壳套在中心轴外壁上，电机电源线穿入中心轴下部的机组位预留孔中，磁力盘上壳与磁力盘下壳准确对位扣合；最后将完整装配的笼罩遮光体套在中心轴和电机组的外部，确保笼罩遮光体上端内侧的顶锥帽与中心轴顶部的顶锥扣合、笼罩遮光体底盘与磁力盘滑轨对接。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具备以下有益效果：

1、通过设置笼罩遮光体顶锥帽与中心轴顶锥旋转设计，可降低材料成本、并解决旋转机构维护难问题；

2、通过笼罩遮光方式，可增强夜间司乘人员舒适感，避免对司乘人员造成视觉困扰；

3、通过在笼罩遮光体壁上设置导风孔，卸除强劲风力，即使在大风或强风环境中，笼罩体也能够缓慢旋转，夜行司乘人员不易察觉、同步消除强劲持续风力的破坏，延长设备使用寿命；

4、通过在笼罩遮光体壁上设置导风孔，致使笼罩遮光体动态运行，避免共振波的形成，并可有效捕捉车辆尾迹风力，推动笼罩遮光体内电机旋转发电；

5、通过电机下部设置的磁力盘，借助磁力同极相斥的固有特性，打破磁极临界点的微弱平衡力，促使电机延时旋转，将微弱自然风和车辆行驶尾迹气流转化为电能；

6、通过设置空心锥形轴，可消除车辆行驶产生的振动波，避免对设备造成伤害；

7、通过轴根和底板表面焊接多个三角支撑，增加轴根的抗风强度；

8、通过笼罩遮光体包裹风电机组，不会引起行人注意，从而避免设备被偷盗或破坏等恶性事件发生，同时对本体起到防雨雪和水汽浸入的作用。

9、在不涉及发电功能需求的地区，可独立安装笼罩遮光体，发挥遮挡夜间道路眩光的目的，可极大地节省材料生产成本并有效延长其使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩之整体装配示意图；

图2是本发明所述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩之中心轴结构示意图；

图3是本发明所述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩之电机组结构示意图；

图4是本发明所述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩之笼罩结构示意图；

图5是本发明所述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩之横截面结构示意图；

图6是本发明所述顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩之实施例三笼罩遮光体固定安装示意图。

附图标记说明如下：

为便于理解和描述，现将顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩的中心轴、风力发电机组、笼罩体三个主要部分采用分别标注形式进行详细介绍：

1、完整装配的中心轴；1-1、顶锥；1-2、上旋翼轴承位；1-3、机组位；1-4、轴根；1-5、三角支撑；1-6、底板；1-7、焊接孔；1-8、底板螺栓孔；1-9、中心轴；1-10电源线孔；2、完整装配的风叶与电机；2-1、轴孔；2-2、电机；2-3磁力盘上壳；2-4、磁力盘芯；2-5、内轴管；2-6、下壳磁块；2-7、上壳磁块；2-8、磁力盘下壳；2-9、笼罩滑轨；2-10、风叶；2-11、上旋翼轴承套；2-12、上旋翼轴承；2-13电源线；3、完整装配的笼罩体；3-1、顶锥帽；3-2、笼罩盖；3-3、笼罩体；3-4、导风孔；3-5、引风槽；3-6、阻风折边；3-7、笼罩底盘；4-1、固定螺栓；4-2螺栓孔；4-3、对接槽；4-4、泄力孔

具体实施方式：

本发明顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩，包括中心轴、风力发电机、笼罩遮光体三个主要部分。现将本发明实施例的技术方案拆分为三部分组件进行阐述，请参阅图1-图6了解本发明的技术方案：

如图2完整装配的中心轴结构1所示：顶锥1-1的下部插入中心轴1-9顶端的中心孔内，中心轴1-9为锥形空心轴，具有较强的稳定性和强度，中心轴1-9上端设有上旋翼轴承位1-2、下端设有机组位1-3，中心轴1-9的轴根1-4与底板1-6中的焊接孔1-7插入式焊接，并由多个三角支撑1-5在轴根1-4与底板1-6连接处焊接加固，完成中心轴部分的装配。

如图3完整装配的风叶与电机结构2所示：轴孔2-1与电机2-2的上壳为整体铸造、磁力盘上壳2-3与电机2-2的下壳为整体铸造，电源线2-13从电机2-2内侧中心处的轴孔中抽出，磁力盘芯2-4固定于磁力盘上壳2-3的内壁中，磁力盘芯2-4上设有磁块卡槽，多个上壳磁块2-7粘贴并卡装在磁力盘芯2-4上，与磁力盘上壳2-3成为整体。内轴管2-5设于磁力盘底壳2-8上，内轴管2-5与磁力盘底壳2-8为整体铸造，内轴管2-5的外侧粘贴多个下壳磁块2-6，磁力盘上壳2-3和磁力盘底壳2-8上下扣合，并设有一定间隙，确保磁力盘上壳2-3和磁力盘底壳2-8可以灵活转动；上壳磁块2-7和下壳磁块2-6同极相对、处于同一平面，并留有一定间隙，确保可以产生较强的排斥力和运行空间。磁力盘底壳2-8的下部外沿设有笼罩滑轨2-9。风叶2-10的上端与上旋翼轴承套2-11外壁固接，上旋翼轴承套2-11内设有上旋翼轴承2-12，风叶2-10的下端与电机2-2的外壳固接。

如图4完整装配的笼罩体3所示：笼罩体3-3的顶部设有顶锥帽3-1，顶锥帽3-1的内侧中心点设有与顶锥1-1组成旋转机构的凹槽，顶锥帽3-1与笼罩体上盖3-2为整体制造，笼罩体上盖3-2与笼罩体3-3的顶端固接，笼罩体3-3上设有多个导风孔3-4，导风孔3-4与车流顺向的口沿内凹，形成引风槽3-5，导风孔3-4与车流逆向的口沿设有阻风折边3-6，笼罩体3-3的底部与笼罩底盘3-7固接。

如图5横截面结构所示：风叶2-10、上旋翼轴承套2-11、上旋翼轴承2-12设于笼罩体3-3内，笼罩滑轨2-9设于笼罩体3-3的下部，笼罩体3-3的壁上设有导风孔3-4、引风槽3-5和阻风折边3-6，阻风折边3-6可向内翻或向外翻两种结构形式。

实施例一：

此实施例是本发明顶珠式延时旋转发电防眩光笼罩的实施方案。

图2中的中心轴部分为装配步骤一：顶锥1-1的下部插入中心轴1-9顶部的中心孔内；再将轴根1-4与底板1-6上的焊接孔1-7插入式焊接，并用多个三角支撑1-5焊接在轴根1-4与底板1-6连接处加固，可极大增强轴根部的强度，由此完成中心轴部分的装配。

图3中的电机组件为装配步骤二：先将磁力盘底壳2-8通过内轴管2-5套在中心轴1-9的中心轴下部机组位1-3上，再将电机2-2与磁力盘上壳2-3通过轴孔2-1套在中心轴外壁上；安装到位之前，将电机2-2的电源线2-13穿入中心轴下部的机组位1-3上所设的电源线孔1-10内，并从中心轴1-9下方的底板1-6底部伸出，再将电机2-2与磁力盘上壳2-3落入机组位1-3上、与磁力盘底壳2-8扣合，轴孔2-1与中心轴1-9外壁轻盈旋转连接、防尘防水，可对电机起到保护作用。继而，将上旋翼轴承套2-11与上旋翼轴承2-12套接在中心轴1-9上旋翼轴承位1-2处，再将风叶2-10的上端与上旋翼轴承套2-11外壁固接，然后将风叶2-10的下端与电机2-2外壳固接，完成第二步装配。

整体组装结合图2、图3和图4中的组件介绍，此为装配步骤三：将笼罩盖3-2与笼罩体3-3固接，再将笼罩体3-3下端与笼罩底盘3-7固接，然后将装配完整的笼罩遮光体3套在电机结构2和中心轴结构1的外部，顶锥帽3-1内凹槽与顶锥1-1扣合，形成旋转机构，笼罩底盘3-7落在笼罩滑轨2-9上，并确保笼罩底盘3-7可在笼罩滑轨2-9上旋转运行，全部组件装配完成。

图5笼罩遮光体横截面结构示意图，展示了导风孔3-4上阻风折边3-6的向内翻折边和向外翻折边两种设计。

铝是非磁性金属，电机外壳和磁力盘外壳采用铝材，可将电机中磁块的磁力与磁力盘中磁块的磁力进行隔离，将电机下壳与磁力盘上壳整体铸造时，需要有一定的厚度，避免透磁造成同极磁的排斥力减弱和机构运行的灵敏度降低等现象。

电机外壳和磁力盘外壳可采用非磁性金属或其它适用的非金属材料，以节省成本；需严格评估设备安装地的自然气候条件进行选材，包括：最低和最高温度、空气湿度、常见风量、季候风力、风沙、酸碱盐含量和紫外线强度等因素都在设计时的考量范围之内。

风叶造型和高度尺寸可依据发电能力的设计要求制作成多叶片、多种结构样式。笼罩遮光体可有多种艺术设计形式。

顶锥1-1也可为顶珠设计，由金属或其它耐磨材料制作，中心轴1-9以锥管机缩制或以缠绕树脂等材料制作。

顶锥帽3-1、笼罩盖3-2、笼罩底盘3-7和笼罩体3-3，并包括其上所设的导风孔3-4、引风槽3-5和阻风折边3-6可通过模具一次成型，以金属或树脂等其它材料制作，便于大规模量产。

若采用树脂、塑胶等材料生产时，顶锥帽3-1内需另外添加耐磨材料或金属凹槽内衬，笼罩底盘3-7底部与笼罩滑轨2-9的接触面需附加耐磨材料或金属圈，以延长使用寿命。

实施例二：

此实施例适合无电力生产必要、多风和强风频发的地区路况，为解决防眩板易损坏难题，特提出此实施例。

顶锥1-1的下部插入中心轴1-9顶部的中心孔内，轴根1-4与底板1-6上的焊接孔1-7插入式焊接，用多个三角支撑1-5加固轴根1-4与底板1-6连接处，完成中心轴1结构的装配。

笼罩盖3-2与笼罩体3-3固接，将笼罩体3-3下端与笼罩底盘3-7固接，完成笼罩遮光体3结构的装配。

将笼罩体3与中心轴1套装，顶锥帽3-1内的凹槽扣合在中心轴顶部的顶锥1-1上，笼罩底盘3-7中心部位的口径缩小并紧固装配无油耐磨轴承，与机组位1-3形成水平转动结构。

因不付诸生产清洁能源的功能，故可省去发电机组部分；此设计适用于恶劣环境路况，是防眩光普遍性应用材料的优选方案。以笼罩卸风孔和遮光体旋转方式化解风力破坏，实现防眩光功能，替代现有公路防眩板。

笼罩体3-3壁面上所设的导风孔3-4分布排列时，为回避直线光源通过，需将导风孔3-4与笼罩剖面平行相对的导风孔错开，以免在旋转运行过程中发生透光现象。

需缩小导风孔3-4口沿的阻风折边3-6的宽度和角度，避免过大风阻使笼罩体3快速旋转、给司乘人员造成不适。

实施例三：

此实施例仅解决公路防眩板易损坏难题，适用于无电力生产必要的常见风力弱、车流量较大的地区和路段。与实施例二比较，可根据路况的实际需求，进一步降低材料成本，特提出此实施例三。

此实施例中笼罩遮光体3上所设的导风孔改成卸风孔，省去引风槽和阻风折边以及中心轴部分，此实施方案仅用于卸除笼罩遮光体的风阻，是将笼罩遮光体独立固定安装。

笼罩体3-3壁上所设的卸风孔分布排列时，需回避直线光源通过，将卸风孔与笼罩剖面平行对应的卸风孔位错开，以免直视时出现透光和泄露光。

由于笼罩遮光体是采用圆锥或圆柱体设计，自身具有一定的稳定性和强度，笼罩体壁上设有多个卸风孔，具备通风和卸风条件。

将底板3-7的外圈尺寸放大，并根据笼罩体3下端尺寸在底板3-7上设置对接槽4-3；将笼罩体3下端插入底板3-7上的对接槽4-3的缝隙中固接。

底板3-7上与笼罩体3固接的外沿设置多个螺栓孔4-2，用固定螺栓4-1将底板3-7固接于防眩板横梁架或隔离墩上，省去中心轴结构1部分的材料成本。

底板3-7的中心部位设置泄力孔4-4，可通过泄力孔4-4与笼罩体上布设的卸风孔进行气流互换，消除较大车流量产生的振动波袭击、避免静态安装的笼罩体产生同频共振对自体造成伤害；此设计在车流量极大的路况条件下，可有效延长其使用寿命，并发挥防眩光作用。

上述实施例和说明书中的图文描述只是阐述本发明的基本原理及主要特征和优点。本发明的构思和范围不受以上实施例限制，具体实施方案可进一步改进或替换。在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中的专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均落入本发明的保护范围。