专利名称：铁轨的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁轨。
背景技术：
现有的发电技术，不外乎火力发电、水力发电等为主的技术。然，火力发电以燃油、 煤炭为主，经长期开采已经日益枯竭，这种不可再生能源越来越给全球带来了能源危机。近几年，新能源如太阳能发电、风能发电、潮汐发电等等，这类大自然中取之不尽、 用之不竭的新能源如雨后春笋般不断涌现，并已经进入实用阶段。但是，上述新能源都有一些局限性，例如，太阳能发电，对于日照强的地区效果比较有效，并且受到白天、晚上、季节、气候的诸多影响；风能发电，受地区、季节和气候的影响更大；潮汐发电，只有沿海地区有效，而在内陆地区就毫无办法。目前，在长途旅程中一般选择乘坐火车，火车利用铺设在地面上铁轨以及电力实现远距离运行。火车于运行中，车轮与铁轨之间产生较大的压力，如果将压力转换为电能并提供火车使用，那么，则会节省下较多的火力或水利发电所产生的电能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可发电的铁轨。一种铁轨，用于轨道式交通工具，所述铁轨包括上部、与所述上部大致平行的下部和大致垂直连接且位于所述上部和下部之间的中部，所述铁轨进一步包括受压后产生电能的压电层。与现有技术相比，本发明实施例的铁轨利用火车运行所产生的压力使位于铁轨上的压电层产生形变，压电层将其受到的压力转换为电能，从而使铁轨可以发电，该种铁轨受压力发电模式取之不尽、用之不竭，而且不消耗自然能源，不会造成环境污染。
图1是本发明第一实施例铁轨的截面示意图。
图2是本发明第二实施例铁轨的截面示意图。
图3是本发明第三实施例铁轨的截面示意图。
主要元件符号说明
铁轨10，20，30
本体11,21,31
压电层12,22,32
上部111
中部112,212
下部113,313
凹槽314
第一收容空间1110第二收容空间1130
具体实施例方式下面将结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。请参阅图1所示，本发明第一实施例提供的铁轨10包括本体11和压电层12。本体11包括大致平行的上部111和下部113以及位于上部111和下部113之间且基本垂直上部111和下部113的中部112，上部111、中部112和下部113使得本体11呈 “工”字形状，上部111与地基相对，下部113与地基相接触。本体11 一般由钢组成，具体可分为普通含锰钢、含铜普碳钢、高硅含铜钢、铜钢、 锰钢、硅钢等。上部111和下部113分别具有与铁轨10同向延伸的中空第一收容空间1110和中空第二收容空间1130，压电层12位于第一收容空间1110和第二收容空间1130内，压电层 12的厚度小于上部111或下部113高度的一半。压电层12的延伸方向与上部111和下部113的长度方向相同，换言之，压电层12 平行本体11的长度方向。列车运行过程，铁轨10的上部111和下部113受到的冲击力较大，产生的形变亦较大，如设置在上部111的表面，则会在巨大冲击力的作用下受到损害，故，压电层12应该设置在上部111内部以防止受到巨大的冲击力而损害。更进一步，也可以在铁轨10的中部112的外表面设置压电层。当然，压电层12的厚度也可以为其它数据，只要不影响火车的正常行驶即可。压电层12的材料可以为有机压电材料和复合压电材料，其中，有机压电材料包括偏聚氟乙烯，复合压电材料是在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状或粉状的无机压电材料或/和有机压电材料。无机压电材料包括压晶体管和压电陶瓷，例如，压晶体管包括石英晶体、镓酸锂、 锗酸锂、锗酸钛、铌酸锂和钽酸锂；压电陶瓷包括钛酸钡、锆钛酸钡、改性锆钛酸钡、铌酸铅钡锂和改性钛酸铅。压电层12藉由设置在地基上的导线与车站或者专门的电站储存使用、或者与更大的车站、电站联网，或者经逆变后与市电联网，从而可提供火车运行所需要的电能，或者供其它电器设备使用。本实施例的铁轨利用火车运行时候，车轮与铁轨之间所产生的压力使压电层产生形变，压电层将其受到的压力转换为电能，从而使铁轨可以发电，该种铁轨受压力发电模式取之不尽、用之不竭，而且不消耗自然能源，不会造成环境污染。上述可以发电的铁轨10可以运用在地上轨道式交通和地下轨道式交通。如图2所示，本发明第二实施例提供的铁轨20的结构基本与第一实施例的铁轨10 相同，其不同之处在于压电层22位于“工”字形本体21的中部212的外表面上。压电层22的延伸方向平行本体21的长度方向，换言之，压电层22的延伸方向平行铁轨20的长度方向。列车运行过程中，铁轨20的中部212几乎没有变形，但是，列车车轮与中部212之间存在压力，故，中部212上的压电层22可将车轮的压力转换为电能。更进一步，铁轨20的上部和/或下部内也设置压电层。请参阅图3所示，本发明第三实施例提供的铁轨30的结构基本与第一实施例的铁轨10相同，其不同之处在于“工”字形本体31的下部313与地基接触的一面具有凹槽314， 凹槽314内设置有压电层32。更进一步，铁轨30的中部的外表面和/或上部内也设置压电层。可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种铁轨，用于轨道式交通工具，所述铁轨包括上部、与所述上部大致平行的下部和大致垂直连接且位于所述上部和下部之间的中部，其特征在于，所述铁轨进一步包括受压后产生电能的压电层。
2.如权利要求1所述的铁轨，其特征在于，所述上部或下部内设有一与所述铁轨同向延伸的中空的收容空间，所述压电层收容于所述收容空间。
3.如权利要求1所述的铁轨，其特征在于，所述压电层设置于所述中部的外表面。
4.如权利要求3所述的铁轨，其特征在于，所述压电层的延伸方向平行所述中部的长度方向。
5.如权利要求1所述的铁轨，其特征在于，所述下部用于与地基接触，且所述下部靠近地基的一侧具有开口朝向所述地基的凹槽，所述压电层位于所述凹槽内。
6.如权利要求5所述的铁轨，其特征在于，所述压电层的延伸方向平行所述下部的长度方向。
7.如权利要求1至6任一项所述的铁轨，其特征在于，所述压电层的材料选自有机压电材料和复合压电材料。
8.如权利要求7所述的铁轨，其特征在于，所述有机压电材料包括偏聚氟乙烯。
全文摘要
一种铁轨，用于轨道式交通工具，所述铁轨包括上部、与所述上部大致平行的下部和大致垂直连接且位于所述上部和下部之间的中部，所述铁轨进一步包括受压后产生电能的压电层。
文档编号E01B5/02GK102418303SQ201010293169
公开日2012年4月18日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者张国正 申请人:富士迈半导体精密工业(上海)有限公司, 沛鑫能源科技股份有限公司