一种减速带发电装置及工作方法与流程

本发明涉及发电设备技术领域，具体涉及一种减速带发电装置及工作方法。

背景技术：

为保证机动车的安全行驶及行人安全，通常在一些特殊路段设置减速带而达到强制驾驶员减速以确保安全的目的。随着车辆以及人口的不断增多，越来越多的减速带被铺设于道路之上。发明人发现，减速带的利用也使汽车损失了部分动能，从而使该部分能量被浪费。因此，将这一部分能量收集并加以利用对环境保护和节能减排具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种减速带发电装置，能够将汽车驶过减速带时因震动损失的能量转换为电能，以实现能量的节约和循环利用，具有显著的经济效益。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种减速带发电装置，包括用于埋设在地面以下的外壳，外壳顶部开口，开口处设置有减速带，减速带与外壳弹性连接，减速带底面连接有传动件，传动件与外壳弹性连接，传动件侧面与多个传动杆的一端接触，传动杆的另一端穿过导向件后与固定在外壳内部的直线发电机连接，传动杆与弹性件的一端固定连接，弹性件的另一端与导向件固定连接，传动件的升降运动能够同弹性件共同作用带动传动杆运动，传动杆的运动能够带动直线发电机发电。

进一步的，所述减速带两侧边缘与外壳顶部开口内侧面接触，减速带两侧边缘的底面固定有第一弹簧，所述第一弹簧一端与减速带底面固定连接，另一端与外壳固定连接。

进一步的，传动件中穿过有导向杆，所述导向杆与外壳固定连接，用于对传动件的升降运动进行导向。

进一步的，所述传动件采用倒圆锥台，所述倒圆锥台顶面与减速带固定连接，倒圆锥台底面通过第二弹簧与外壳底面弹性连接，倒圆锥台的侧面与传动杆接触。

进一步的，所述传动件侧面设有多个沿圆周均匀设置的滑槽。

进一步的，所述传动杆端部转动连接有滚球，所述滚球嵌入所述滑槽中，传动杆通过滚球与传动件接触。

进一步的，所述导向件采用设置在传动件外周的导向圆环，所述传动杆穿过所述的导向圆环，所述导向圆环与外壳固定连接。

进一步的，所述直线发电机的壳体与导向件固定连接，实现直线发电机在外壳内的固定。

进一步的，所述弹性件采用第三弹簧，所述第三弹簧套在传动杆外周，第三弹簧的一端与传动杆用于与传动件接触的端部固定连接，另一端与导向件固定连接。

本发明还公开了一种减速带发电装置的工作方法：车辆经过减速带时，减速带带动传动件发生升降运动，传动件的升降运动带动传动杆在导向件的导向作用下运动，传动杆的运动带动直线发电机发电。

本发明的有益效果：

1.本发明的减速带发电装置，车辆驶过减速带时，能够将减速带的上下升降运动通过传动件转化为传动杆的运动，进而带动直线发电机发电，将车辆损失的部分动能转换为电能，避免了能量的浪费，节约了能源。

2.本发明的减速带发电装置，传动件采用倒圆锥台，利用倒圆锥台的侧面带动传动杆的往复运动，实现能量的收集和转换，倒圆锥台承载能力强，便于润滑，不易产生损耗，且倒圆锥台结构简单，易于制造，可以获得较大的传动力。

3.本发明的减速带发电装置，所述减速带两侧边缘与外壳顶部开口内侧面接触，可以有效避免因车辆通过引起的减速带左右晃动。

4.本发明的减速带发电装置，传动件的上升和下降均可以转换为传动杆的运动，从而实现了直线发电机的双向发电，发电效率高。

5.本发明的减速带发电装置，通过第一弹簧和第二弹簧的缓冲作用，减少了车辆对减速带的冲击与破坏，也减少了对车辆的冲击，提高了行车的舒适度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构主视示意图；

图2为本发明实施例1发电总成结构示意图；

图3为本发明实施例1多个发电总成在外壳内分布示意图；

其中，1.第一外壳部，2.第二外壳部，3.减速带，4.第一弹簧，5.连接杆，6.第二弹簧，7.倒圆锥台，7-1.滑槽，8.导向杆，9.滚球，10.传动杆，11.直线发电机，12.导向圆环，13.支杆，14.第三弹簧。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，车辆经过减速带时，会损失部分动能，该部分损失的能量无法回收利用，造成了能量的浪费，针对上述问题，本申请提出了一种减速带发电装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-3所示，一种减速带发电装置，包括用于埋设在地面以下的外壳，外壳顶部开口，开口处设置减速带，所述减速带下方连接有发电总成，所述发电总成包括传动件、传动杆、导向件及直线发电机等元件。

所述外壳包括连通设置的第一外壳部1及第二外壳部2，所述第二外壳部的截面面积大于第一外壳部的截面面积，所述第一外壳部用于设置减速带3，所述第二外壳部内部用于设置传动件、传动杆、直线发电机、导向件等元件。

使用时，外壳顶面与地面平齐设置，所述减速带两侧边缘的侧面与第一外壳部开口处内侧面接触，车辆行驶经过减速带时，可以有效防止减速带的晃动，所述减速带两侧边缘处的底面与第一弹簧4的一端固定连接，第一弹簧的另一端固定在第一外壳部的底面上。

所述减速带的底面与连接杆5的一端固定连接，连接杆的另一端与传动件顶面固定连接，传动件的底面与第二弹簧6的一端固定连接，第二弹簧的另一端与第二外壳部的底面固定连接，减速带在车辆的作用下可以做升降运动，减速带能够同第二弹簧共同作用，带动传动件做升降运动。

所述传动件采用倒圆锥台7，沿其圆周表面均匀分布有六个滑槽7-1，所述倒圆锥台及倒圆锥台下方的第二弹簧中穿过有导向杆8，所述导向杆通过固定在倒圆锥台内部的导向套与倒圆锥台滑动连接，所述导向杆用于对倒圆锥台的升降运动进行导向。

本实施例中，所述导向杆的长度使传动件做升降运动时，传动件顶端的连接杆不会与导向杆发生碰撞，进而影响传动件的运动，或者连接杆采用空心杆。

所述传动杆10一端转动连接有滚球9，所述滚球嵌入所述的滑槽中，传动杆一端通过滚球与倒圆锥台接触，传动杆的另一端与直线发电机11连接，所述传动杆及直线发电机的轴线均水平设置，所述倒圆锥台的外周还设置有导向件，所述导向件采用水平设置的导向圆环12，所述导向圆环的内径尺寸应满足倒圆锥台做升降运动时，不会与导向圆环发生碰撞，六根传动杆均穿过导向圆环后与直线发电机连接，导向圆环用于对传动杆的运动进行导向，所述导向圆环通过支杆13与第二外壳部的底面固定连接，所述直线发电机的壳体与导向圆环固定连接。

所述传动杆还连接有弹性件，所述弹性件采用第三弹簧14，所述第三弹簧套接在传动杆上，所述第三弹簧一端与传动杆用于与倒圆锥台接触的端部固定连接，另一端与导向圆环固定连接。

在倒圆锥台的升降运动和第三弹簧的作用下，传动杆能够在水平方向沿其轴线做往复运动，进而带动直线发电机发电。

本实施例中，第一弹簧、第二弹簧及第三弹簧的强度极限大于1000mpa，弹性模量小于50gpa，且不大于350gpa，第一弹簧和第二弹簧应具有较大的弹簧劲度系数，保证该发电装置能够承受较大的冲击而不至于损坏，有较长的使用寿命，不用频繁更换，减少其维护修理的费用，本领域技术人员可根据实际需要选择弹簧的规格，在此不进行详细叙述。

本实施例中，设置不同长度的第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和导向杆，可以在同一个外壳中沿减速带长度方向布置多个发电总成，相邻发电总成交错分布，提高了能量利用效率。

本实施例中，传动件采用倒圆锥台，利用倒圆锥台的侧面带动传动杆的往复运动，实现能量的收集和转换，倒圆锥台承载能力强，便于润滑，不易产生损耗，且倒圆锥台结构简单，易于制造，可以获得较大的传动力。

所述直线发电机可以与蓄电池连接，将转化的电能存储在蓄电池中，利用蓄电池对路灯、交通信号灯、电子摄像头及道路led显示屏等供电，若道路两旁有共享电动车充电柜或者共享电动车充电桩等设施，本实施例的发电装置也可以为其进行供电。

实施例2：

本实施例公开了一种减速带发电装置的工作方法：

外壳埋设在地面15以下，且外壳顶面与地面相平齐，车辆行驶压在减速带时，减速带在车辆压力的作用下向下运动，倒圆锥台做同步的向下运动，由于传动杆与倒圆锥台的侧面接触，倒圆锥台的下降运动带动传动杆向远离倒圆锥台轴线方向运动，传动杆的运动带动直线发电机发电，当车辆的车轮离开减速带时，在第一弹簧和第二弹簧的作用下，减速带和传动件向上运动回复原位，同时在第三弹簧的作用下，传动杆向靠近倒圆锥台轴线的方向运动，使传动杆始终通过滚球与倒圆锥台的侧面保持接触状态，此时传动杆的运动可带动直线发电机进行发电，实现了直线发电机的双向发电，发电效率高。

本实施例的发电装置，能够有效将汽车经过减速带时损失的部分动能转化为电能，避免了能量的浪费，同时，通过第一弹簧和第二弹簧的缓冲作用，减小了车辆经过减速带时减速带对车辆的冲击，提高了行车的舒适度，有较大的经济和社会效益。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。