门的开关能量回收发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于可再生能源领域，具体涉及一种利用门开关的能量进行发电的多级齿轮机械装置。
【背景技术】
[0002]现代工业的飞速发展强烈依赖于能源与电力供应，能源是全球的稀缺性资源，随着消耗量的逐年增大，能源短缺将成为人类未来难以回避的关键性问题。作为发展中国家，我国大力提倡节能减排，一方面要求在高工作效率的状态下消耗较少能源，在保证经济发展的同时避免浪费，另一方面要求减少碳、氮等排放量，保护环境。在此背景下，以风力发电、太阳能发电等为代表的可再生能源得以大力发展。
[0003]国家层面节能减排的战略需求不仅可以在工业领域实施，普通公民也应该为此奉献一份力量。日常生活中，教室或商场的门只有简单的开、关功能，在门启闭时通常会有一定的撞击或回弹，部分高档门为保证门安静平稳的启闭，还安装了液压阻尼器消耗能量，上述情况必定会造成能量的浪费。如果能采用一种装置将门打开或关闭时的能量及时转换成电能并储存起来，以此来供应一些小型设备工作(如走廊照明、移动设备充电、标识供电等)，无疑将会对门开关运动所产生能量进行持续有效的利用，达到节能减排的效果。
【发明内容】
[0004]本发明基于上述情况，提供一种门的开关能量回收发电装置，将门开或关的能量转换为电能储存起来。
[0005]本发明包括以下内容:
[0006](I)图1中，门板2开关的能量传递至与之固联的齿轮3，齿轮3与齿轮4啮合，齿轮4与齿轮5啮合。齿轮5在开门时(如图中箭头方向)与齿轮6啮合，齿轮6与齿轮8同轴，将动力传递至齿轮9，进而带动与齿轮9同轴的发电机14发电；齿轮5在关门时与齿轮12啮合，齿轮12与齿轮11同轴，齿轮11与齿轮10啮合，齿轮10与齿轮9啮合，带动发电机14发电；
[0007](2)从齿轮3开始直到齿轮9，齿轮齿数逐渐减少，以此获得较大的增速比；
[0008](3)除齿轮3以外，其余所有齿轮和发电机均安装在固定不动的托板15，托板15或与固定门板I固联，或与固定门框固联；
[0009](4)齿轮6与8、齿轮11与12各自通过轴联接，组成动轴齿轮组，可以在槽7和槽13内滑动；动轴齿轮组保证了门停止运动后，发电机还能靠惯性继续旋转，而不至于卡死；
[0010](5)除齿轮组6与8、11与12为动轴齿轮之外，其余齿轮皆为定轴；
[0011](6)开门时(如图中箭头方向)，齿轮组6与8被齿轮5推至槽7靠近发电机14的极限位置，齿轮6与齿轮5啮合，同时齿轮组11与12被齿轮5推至槽13远离发电机14的位置，齿轮12与齿轮5脱离接触，关门时，情况相反；
[0012](7)齿轮10为过渡齿轮，实现门在开或关时发电机均向同一方向旋转，保证发电的连续性。
[0013]本发明的有益效果为:
[0014]本发明从教室或商场门开或关的能量回收的角度出发，采用多齿轮传动系统(齿轮从大到小)将门开或关的能量逐级传递；运用动轴齿轮组可在槽内滑动的原理，避免了门在运动停止后发电机卡死不动的情况，使发电机能依靠惯性继续运行一段时间；考虑到门在开和关时齿轮会反向传动，在装置中设置一个过渡轮，保证发电机总是按同一方向旋转。该装置能将门开或关的能量有效回收并保存，达到节能减排的效果。
【附图说明】
[0015]图1为门的开关能量回收发电装置结构原理图；
[0016]图2为门打开时，发电装置的工作过程；
[0017]图3为门关闭时，发电装置的工作过程。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供了一种门的开关能量回收发电装置，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0019]门打开时:
[0020](I)如图2所示，开门时，齿轮3将动力传给齿轮4，齿轮4传给齿轮5，齿轮5分别与齿轮6、12啮合，由于齿轮5转动方向为顺时针(如图中所示)，齿轮组6和8被带到靠近发电机14的极限端，齿轮组11和12被带到远离发电机的极限端，此时，齿轮8与齿轮9啮合，齿轮9带动发电机14旋转发电；
[0021](2)如果门打开到位，由于大齿轮带动小齿轮逐级传动，发电机会依靠惯性依然旋转一段时间，此时，齿轮9会将齿轮组6和8推向远离发电机一侧，齿轮9依靠自身惯性继续运转一段时间。
[0022]门关闭时:
[0023](I)如图3所示，关门时，齿轮3将动力传给齿轮4，齿轮4传给齿轮5，齿轮5分别与齿轮6、12啮合，由于齿轮5转动方向为逆时针(如图中所示)，齿轮组11和12被带到靠近发电机14的极限端，齿轮组6和8被带到远离发电机的极限端，此时，齿轮11与齿轮10啮合，齿轮10与齿轮9啮合，齿轮9带动发电机14旋转发电；
[0024](2)如果门关闭到位，由于大齿轮带动小齿轮逐级传动，发电机会依靠惯性依然旋转一段时间，此时，齿轮9将动力传给齿轮10，齿轮10会将齿轮组11和12推向远离发电机一侧，齿轮9和10依靠自身惯性继续运转一段时间。
[0025]对比图2和图3发现，无论门在打开还是关闭过程，发电机14始终朝同一方向旋转，保证了发电的连续性。
【主权项】
1.门的开关能量回收发电装置，其特征在于:门板2开关的能量传递至与之固联的齿轮3，齿轮3与齿轮4啮合，齿轮4与齿轮5啮合。齿轮5在开门时(如图中箭头方向)与齿轮6啮合，齿轮6与齿轮8同轴，将动力传递至齿轮9，进而带动与齿轮9同轴的发电机14发电；齿轮5在关门时与齿轮12啮合，齿轮12与齿轮11同轴，齿轮11与齿轮10啮合，齿轮10与齿轮9啮合，带动发电机14发电。
2.根据权利要求1所述门的开关能量回收发电装置，其特征在于从齿轮3开始直到齿轮9，齿轮齿数逐渐减少，以此获得较大的增速比。
3.根据权利要求1所述门的开关能量回收发电装置，其特征在于除齿轮3以外，其余所有齿轮和发电机均安装在固定不动的托板15，托板15或与固定门板I固联，或与固定门框固联。
4.根据权利要求1所述门的开关能量回收发电装置，其特征在于齿轮6与8、齿轮11与12各自通过轴联接，组成动轴齿轮组，可在槽7和槽13内滑动；动轴齿轮组保证了门停止运动后，发电机还能靠惯性继续旋转，而不至于卡死。
5.根据权利要求1所述门的开关能量回收发电装置，其特征在于除上述两个齿轮组为动轴齿轮之外，其余齿轮皆为定轴。
6.根据权利要求1所述门的开关能量回收发电装置，其特征在于开门时(如图中箭头方向)，齿轮组6与8被齿轮5推至槽7靠近发电机14的极限位置，齿轮6与齿轮5嗤合，同时齿轮组11与12被齿轮5推至槽13远离发电机14的位置，齿轮12与齿轮5脱离接触，关门时，情况相反。
7.根据权利要求1所述门的开关能量回收发电装置，其特征在于齿轮10为过渡齿轮，实现门在开或关时发电机均向同一方向旋转，保证发电的连续性。
【专利摘要】教室、商场等公共场所的门在开关时需要耗费人的能量，门在被启闭时，如果不适当控制作用力，门将会受到撞击，造成能量的浪费。本发明门的开关能量回收发电装置，提供一种机械装置用于将门开关的能量转换为电能。该装置通过多级齿轮传动将门开关的能量逐级传递；采用两组动轴齿轮实现门开或关停止时，发电机依然能够靠惯性运行；依靠过渡齿轮使发电机在门开或关时始终保持同一旋转方向，保证发电的连续性。
【IPC分类】F03G7-08
【公开号】CN104564571
【申请号】CN201510050418
【发明人】滕伟, 赵淼涛, 朱宝强, 肖金鹏
【申请人】华北电力大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月2日