动杆1-7的中部通过第四连接轴1-8与安装在箱体4上部的第二支撑柱1-9相连接，辅驱动杆1-7的另一端通过第五连接轴1-10与活塞连接杆1-11的上端相连接，活塞连接杆1-11的下端通过第六连接轴3-2与气缸活塞3-3相连接，
在图1中，压力储能机构由气缸3-1、气缸活塞3-3、单向通气阀门5和辅减震弹簧3-4构成，辅减震弹簧3-4和气缸活塞3-3设置在气缸3-1内，辅减震弹簧3-4安装在气缸3_1的底部和气缸活塞3-3之间，气缸3-1的底部通过单向通气阀5与高压储气腔7相通，
在图3中，单向通气阀门5由阀门壳体5-1、橡胶塞5-2和压力弹簧5-3构成，阀门壳体
5-1的上部设置有一个阀门进气孔5-4，阀门壳体5-1的下部设置有一个阀门出气孔5-5，压力弹簧5-3和橡胶塞5-2设置在阀门壳体5-1内部，压力弹簧5-3安装在阀门壳体5_1的底部与橡胶塞5-2之间，在气缸3-1内的气体作用下通过压力弹簧5-3和橡胶塞5-2可打开和关闭阀门进气孔5-4，
在图1和图2中，气动发电机构由往复驱动气缸6-1、往复驱动活塞6-2、换气驱动连杆6-3、换气塞6-4、回程驱动弹簧6-8、震动驱动杆6-9、第一连接板6_11_1、第二连接板
6-11-2和一个压电陶瓷片6-10构成，往复驱动活塞6-2设置在往复驱动气缸6_1内，往复驱动活塞6-2和往复驱动气缸6-1轴线相互重合，并且往复驱动活塞6-2可以在往复驱动气缸6-1内沿着往复驱动气缸6-1轴线方向移动，换气驱动连杆6-3与往复驱动活塞6-2轴线相互重合的安装在复驱动活塞6-2的一侧，回程驱动弹簧6-8和震动驱动杆6-9与往复驱动活塞6-2轴线相互重合的设置在往复驱动活塞6-2的另一侧，震动驱动杆6-9的一端安装在往复驱动活塞6-2上，震动驱动杆6-9的另一端与压电陶瓷片6-10的中部相连接，压电陶瓷片6-10的两端通过第一连接板6-11-1和第二连接板6-11-2连接在箱体4上，
换气驱动连杆6-3的中部沿轴线开有一个长方形换气驱动孔6-5，换气塞6-4的中部穿过该换气驱动孔6-5与换气驱动连杆6-3相连接，并且换气塞6-4的中部可沿着该长方形换气驱动孔6-5滑动，在往复驱动气缸6-1的上部开有一个进气孔6-6，往复驱动气缸6-1的上部通过该进气孔6-6与高压储气腔相通，在往复驱动气缸6-1的下部开有一个出气孔6_7，往复驱动气缸6-1的下部通过该出气孔6-7与往复驱动气缸6-1的外部相通，
当列车的振动通过铁轨施加在主驱动杆1-1的一端时，列车的振动通过行程变换机构的主驱动杆1-1、驱动连接杆1-5、辅驱动杆1-7、活塞连接杆1-11传递到气缸活塞3-3上，列车的振动通过行程变换机构的行程幅度放大，带动气缸活塞3-3压缩气缸3-1内的空气，并通过气缸3-1底部的单向通气阀5将高压气体压入高压储气腔7内，通过上述过程将列车的振动动能转化为高压气体内能存储在高压储气腔7内，
当换气塞6-4打开往复驱动气缸6-1上部的进气孔6-6，关闭往复驱动气缸6-1下部的出气孔6-7时，高压储气腔7内气体充入往复驱动气缸6-1，推动换气驱动连杆6-3、震动驱动杆2-9和往复驱动活塞6-2向右运动，
当换气塞6-4关闭往复驱动气缸6-1上部的进气孔6-6，打开往复驱动气缸6-1下部的出气孔6-7时，回程驱动弹簧6-8推动换气驱动连杆6-3、震动驱动杆2-9和往复驱动活塞
6-2向左运动，
在高压储气腔7内的高压气体和回程驱动弹簧6-8推动下，震动驱动杆2-9带动压电陶瓷片6-10不停的震动起来，交变电流不断的从压电陶瓷片6-10的两个电极输出出来。
【主权项】
1.一种铁路运营远程监测压电形变气动质能转换装置，由一个箱体、一个行程变换机构、一个压力储能机构、一个高压储气腔和一个气动发电机构构成，行程变换机构、压力储能机构、高压储气腔和气动发电机构都设置在箱体中，其特征是:行程变换机构安装在箱体的上部，压力储能机构安装在行程变换机构的下面，高压储气腔安装在压力储能机构的下面，气动发电机构安装在高压储气腔的下面， 行程变换机构由一个主驱动杆、一个辅驱动杆、一个驱动连接杆和一个活塞连接杆构成，主驱动杆的一端设置在一条铁轨的下方，主驱动杆的中部通过第一连接轴与设置在箱体上部的第一支撑柱相连接，主驱动杆的另一端通过第二连接轴与驱动连接杆的上端相连接，驱动连接杆的下端通过第三连接轴与辅驱动杆的一端相连接，辅驱动杆的中部通过第四连接轴与安装在箱体上部的第二支撑柱相连接，辅驱动杆的另一端通过第五连接轴与活塞连接杆的上端相连接，活塞连接杆的下端通过第六连接轴与气缸活塞相连接， 压力储能机构由一个气缸、一个气缸活塞、一个单向通气阀门、一个辅减震弹簧构成，辅减震弹簧和气缸活塞设置在气缸内，辅减震弹簧安装在气缸的底部和气缸活塞之间，气缸的底部通过单向通气阀与高压储气腔相通， 单向通气阀门由一个阀门壳体、一个橡胶塞和一个压力弹簧构成，阀门壳体的上部设置有一个阀门进气孔，阀门壳体的下部设置有一个阀门出气孔，压力弹簧和橡胶塞设置在阀门壳体内部，压力弹簧安装在阀门壳体的底部与橡胶塞之间，在气缸内的气体作用下通过压力弹簧和橡胶塞可打开和关闭阀门进气孔， 气动发电机构由一个往复驱动气缸、一个往复驱动活塞、一个换气塞、一个换气驱动连杆、一个回程驱动弹簧、一个震动驱动杆、第一连接板、第二连接板和一个压电陶瓷片构成，往复驱动活塞设置在往复驱动气缸内，往复驱动活塞和往复驱动气缸轴线相互重合，并且往复驱动活塞可以在往复驱动气缸内沿着往复驱动气缸轴线方向滑动，换气驱动连杆与往复驱动活塞轴线相互重合的安装在复驱动活塞的一侧，回程驱动弹簧和震动驱动杆与往复驱动活塞轴线相互重合的设置在往复驱动活塞的另一侧，震动驱动杆的一端安装在往复驱动活塞上，震动驱动杆的另一端与压电陶瓷片的中部相连接，压电陶瓷片的两端通过第一连接板和第二连接板连接在箱体上， 换气驱动连杆的中部沿轴线开有一个长方形换气驱动孔，换气塞的中部穿过该换气驱动孔与换气驱动连杆相连接，并且换气塞的中部可沿着该长方形换气驱动孔滑动，在往复驱动气缸的上部开有一个进气孔，往复驱动气缸的上部通过该进气孔与高压储气腔相通，在往复驱动气缸的下部开有一个出气孔，往复驱动气缸的下部通过该出气孔与往复驱动气缸外部相通。
【专利摘要】一种铁路运营远程监测压电形变气动质能转换装置，由一个箱体、一个行程变换机构、一个压力储能机构、一个高压储气腔和一个气动发电机构构成，该装置可将列车运行中的震动动能转化为电能，为铁路远程监控设备提供能量，在无动力无电源的环境中，可实现铁路安全运营的长期稳定的远程监控。
【IPC分类】F03G7/08
【公开号】CN105134530
【申请号】CN201510557856
【发明人】李旸
【申请人】北京印刷学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月2日