本实用新型涉及一种靠背，具体说，是涉及一种用于地铁车厢竖杆扶手的发电靠背，属于轨道交通技术领域。
背景技术：
轨道交通普遍具有运量大、速度快、班次密、安全舒适、准点率高、全天候、运费低和节能环保等优点，极大的方便了人们出行，是人们不可或缺的交通工具。
地铁在轨道交通中扮演着举足轻重的角色，地铁的客流量巨大，以上海为例，上海1、2、8号线的日均客流量达到了40万以上，在早晚班高峰期时，更是拥挤不堪，经常会出现没有座位的情况。没有座位的乘客为了省力通常会选择倚靠在地铁车厢中间的竖杆扶手上，同时，为了打发时间会在倚靠的同时使用手机。
但是传统竖杆扶手通常是立柱的形式，受力面较小，乘客倚靠在扶手上时舒适度较差，并且扶手上也没有任何充电装置，当乘客手机电量耗尽时无法充电，难免造成心理上的烦躁感。因此，有必要开发出一种用于地铁车厢竖杆扶手的发电靠背，能够供乘客舒适地倚靠，同时还可以为乘客提供充电服务。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述问题和需求，本实用新型的目的是提供一种地铁发电靠背。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于地铁车厢竖杆扶手的发电靠背，包括可拆卸的套设于地铁车厢竖杆扶手的空心柱形靠背本体，所述靠背本体由外而内依次包括弹性靠垫层、靠垫板层、绝缘压板层、压电振子层和绝缘内板层，所述靠垫板层与绝缘压板层之间连接有若干弹簧，所述压电振子层电性连接有蓄电池，所述靠背本体的顶部和底部分别设有靠背侧板，所述靠背侧板竖直方向设有与地铁车厢竖杆扶手相适配的通孔，所述靠背侧板上设有若干充电接口，所述充电接口与蓄电池电性连接。
作为优选方案，所述靠背本体包括两个对称的中空的次半体，两个次半体合为一体形成空心柱形靠背本体。
作为进一步优选方案，次半体为半圆柱体，两个中空的半圆柱体合为一体形成空心圆柱形靠背本体。
作为进一步优选方案，所述靠背侧板为空心圆柱形结构，由两个对称的中空的半圆柱体组成。
作为优选方案，所述靠垫板层的整体长度长于弹性靠垫层的整体长度，靠垫板层的上下两端长出弹性靠垫层的部分均设有缓冲橡胶垫。
作为进一步优选方案，所述靠背侧板向外凸设于靠背本体的顶部和底部，并包裹住缓冲橡胶垫。
作为优选方案，所述压电振子层由若干压电振子组成，各压电振子之间通过导线并联连接。
作为进一步优选方案，所述压电振子由压电陶瓷与弹性金属材料粘合在一起构成。
作为优选方案，若干个弹簧均匀分布于靠垫板层与绝缘压板层之间，绝缘压板层通过弹簧与靠垫板层相连接。
作为优选方案，设于靠背本体底部的靠背侧板上设有若干挂钩。
作为进一步优选方案，挂钩的钩头向内设置。
作为优选方案，弹性靠垫层可拆卸的套设于靠垫板层的外表面。
作为优选方案，压电振子层与蓄电池之间电性连接有整流放大器。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型所述的发电靠背，可以套设于地铁车厢竖杆扶手上，靠背本体的最外层是弹性靠垫层，靠背不仅受力面积较大并且柔软度好，大大提高了乘客倚靠的舒适度，尤其是，靠背本体中包括绝缘压板层和压电振子层，乘客倚靠在靠背上，对靠背进行挤压，进而靠背中的绝缘压板挤压压电振子层进行发电，并将电能储存到蓄电池中，不需要外接电源即可持续不断的对外界小型电器(如手机等)充电，为乘客提供了充电服务，提高了乘客的舒适度；另外，本实用新型还具有结构简单，使用方便，操作安全，原理可靠，实验误差小，结构简单等优点，具有显著性进步和市场应用价值。
附图说明
图1为本实用新型提供的发电靠背的立体示意图；
图2为本实用新型提供的发电靠背的剖面示意图；
图中标号示意如下：1、地铁车厢竖杆扶手；2、靠背本体；21、弹性靠垫层；22、靠垫板层；23、绝缘压板层；24、压电振子层；25、绝缘内板层；26、弹簧；3、靠背侧板；4、充电接口；5、缓冲橡胶垫；6、挂钩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
结合图1、图2所示，本实施例提供的一种用于地铁车厢竖杆扶手的发电靠背，包括可拆卸的套设于地铁车厢竖杆扶手1的空心柱形靠背本体2，所述靠背本体2由外而内依次包括弹性靠垫层21、靠垫板层22、绝缘压板层23、压电振子层24和绝缘内板层25，所述靠垫板层22与绝缘压板层23之间连接有若干弹簧26，所述压电振子层24电性连接有蓄电池(图中没有显示出来)，所述靠背本体2的顶部和底部分别设有靠背侧板3，所述靠背侧板3竖直方向设有与地铁车厢竖杆扶手1相适配的通孔(通过通孔使得靠背侧板3与靠背本体2一并套设于扶手1上，通孔图中没有标示出来)，所述靠背侧板3上设有若干充电接口4，所述充电接口4与蓄电池电性连接。
从图1可见，所述靠背本体2包括两个对称的中空的次半体，两个次半体合为一体形成空心柱形靠背本体2，使用的时候将两个对称的中空的次半体分别对准地铁车厢竖杆扶手1拼合为一体即可将靠背本体2套设于地铁车厢竖杆扶手1上。两个次半体采用常规的连接方式合为一体即可，此处不再一一赘述。
次半体可以为半四方体、半多面体、半圆柱体等规则几何构型，本实施例中次半体设置为半圆柱体，两个中空的半圆柱体合为一体形成空心圆柱形靠背本体2(如图1所示，套设于扶手1外部的大空心圆柱形即为所述靠背本体)，这样靠背整体各个面都受力均衡，更方便乘客倚靠，同时圆柱形结构的靠背相较于多面体的靠背而言，没有棱角，避免乘客碰触受伤。
从图1可见，靠背侧板3设于靠背本体的顶部和底部，与靠背本体2一起套设于地铁车厢竖杆扶手1上，因此，为了统一，本实施例中靠背侧板3也设计为空心圆柱形结构，由两个对称的中空的半圆柱体组成(设于空心圆柱形靠背本体2顶部的小空心圆柱形结构即为所述靠背侧板3)。
如图1和图2可见，所述靠垫板层22的整体长度长于弹性靠垫层21的整体长度，靠垫板层22的上下两端长出弹性靠垫层21的部分均设有缓冲橡胶垫5(缓冲橡胶垫5呈圆环形式，套在靠垫板层22的上下两端)。同时，所述靠背侧板3向外凸设于靠背本体2的顶部和底部，并包裹住缓冲橡胶垫5，以缓冲靠垫板层22与靠背侧板3之间的作用力。
所述压电振子层24由若干压电振子组成，各压电振子之间通过导线并联连接，该压电振子可以采用市售的常规压电振子，本实施例中所述压电振子由压电陶瓷与弹性金属材料粘合在一起构成，在保证压电振子层24的发电同时，提高了压电振子层24的弹性。
若干个弹簧26均匀分布于靠垫板层22与绝缘压板层23之间，绝缘压板层23通过弹簧26与靠垫板层22相连接，弹簧26的数量根据实际使用需求进行调整，通常不少于2个。
设于靠背本体2底部的靠背侧板3上设有若干挂钩6，乘客可以将一些物品挂于挂钩6上，减轻负担，同时为了避免挂钩6钩伤乘客，挂钩6的钩头向内设置，挂钩6的数量根据实际使用需求进行调整，通常不少于2个。
此外，靠背本体2中的弹性靠垫层21可拆卸的套设于靠垫板层22的外表面，当弹性靠垫层21磨损时，便于更换维修。
并且，压电振子层24与蓄电池之间可电性连接有整流放大器(图中没有标示出来)，将压电振子层24产生的电能整流放大后传递到蓄电池中进行存储，整流放大器与蓄电池电性连接已经是一个较为成熟的技术，此处就不再一一赘述。
本实用新型所述的发电靠背在使用时，直接套在地铁车厢竖杆扶手上即可(为了固定靠背与扶手，可以进一步通过螺钉等固定连接件将靠背固定套设于扶手上)，当乘客没有座位转而倚靠在靠背上时，靠背相较于扶手而言，受力面积明显增大，同时靠背的最外层为弹性靠垫层21，柔软度较好，乘客倚靠时的舒适度好；同时，乘客倚靠在靠背的弹性靠垫层21上，对靠背施加作用力，该作用力先经过弹性靠垫层21传递到靠垫板层22上，进而传递到弹簧26上，弹簧26受力发生变形，对与之连接的绝缘压板层23施加弹力，绝缘压板层23在弹力的作用下对压电振子层24进行挤压，压电振子层24在挤压的作用下产生电能，这样即可将乘客对靠背倚靠时产生的机械能转化为电能，产生的电能传递至蓄电池中进行存储，蓄电池与充电接口4(可以为USB接口，也可以为其他常规接口)电性连接，当乘客使用的小型电器如手机等需要充电时，可以将小型电器插入充电接口4进行充电，不会耽误乘客的使用，进一步提高了乘客的心理舒适度。
综上所述，本实用新型提供的发电靠背，结构简单、使用方便，适用于地铁车厢的竖杆扶手，可供地铁中没有座位的乘客倚靠，倚靠的舒适度好，并且可以将乘客倚靠产生的机械能转化为电能，无需外接电源即可为乘客供电，清洁环保，节约能源，实用性强。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。