铁路远程监测对称式双边共振压电变换质能转换装置的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种质能转换装置技术，特别是一种铁路远程监测对称式双边共振压电变换质能转换装置，该装置通过气体储能机电转换将铁路列车质量的震动动能转换为电能，为设置在铁路线路上的安全远程监测设备提供电能。
[0002]【背景技术】:
地铁是交通运输中重要的基础设施，是社会经济正常运行的必要基础，随着京津、京沪、武广、沪杭、沪宁等高速铁路建设开通，我国已经跨入了高铁时代，在高速铁路建设不断向前推进时，保障铁路运营的安全也受到极高的关注，采取有效的远距离、大范围、无障碍、不间断、多功能昼夜监控成为铁路管理部门需要实施的一个问题，
铁路运营远程监测可分为机车运行状态远程监控和铁路线路状况远程监控，铁路线路状况远程监控可以为铁路运营提供铁路路况、突发事故、山体滑坡、桥区安全、隧道安全、机车安全等远程监控信息，为了确保铁路运营安全，线路状况远程监控设备必须24小时全天候昼夜运行，
然而，远程监控设备大多设在的偏远山区，即远离城市也远离国家电网，不能利用国家电网提供能量，同时利用储电设备提供能量又需要人力经常观察和定期更换储电设备，不能及时的观察和更换储电设备，也会使远程监控设备无法正常工作，为铁路运营带来安全隐患，
因此，为远程监控设备的正常运行提供不间断的充足的能量，是保障铁路线路状况远程监控急需解决的一个问题，列车行驶中几百吨质量震动动能是十分巨大的，将这部分能量提取出来，就可以不间断的为远程监控设备的正常运行提供能量，
【发明内容】
:
为了将列车行驶中大质量的震动动能提取出来，将质量的震动动能转换电能，为线路状况远程监控设备提供能量，本发明提出了一种铁路远程监测对称式双边共振压电变换质能转换装置，它可将列车运行中的震动动能转化为电能。
[0003]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:由一个箱体、一个行程变换机构、一个振动发电机构构成的质能转换装置，行程变换机构和震动发电机构都设置在箱体内，
行程变换机构安装在箱体的上部，震动发电机构对称的安装在行程变换机构的下面，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震动驱动板的中部相连接，
震动发电机构由两部分构成，
一部分设置在震动驱动板的一端，由第一共振弹簧、第一振动滑块、第一压电陶瓷片和第一连接板构成，第一压电陶瓷片的一端安装在箱体的侧面，第一压电陶瓷片另的一端安装在第一连接板上，第一连接板安装在箱体的下面，第一共振弹簧的上端与震动驱动板的一端相连接，第一共振弹簧的下端与第一振动滑块的上端相连接，第一振动滑块悬在第一压电陶瓷片的中部的上方，
另一部分设置在震动驱动板的另一端，由第二共振弹簧、第二振动滑块、第二压电陶瓷片和第二连接板构成，第二压电陶瓷片的一端安装在箱体的侧面，第二压电陶瓷片另的一端安装在第二连接板上，第二连接板安装在箱体的下面，第二共振弹簧的上端与震动驱动板的另一端相连接，第二共振弹簧的下端与第二振动滑块的上端相连接，第二振动滑块悬在第二压电陶瓷片的中部的上方，
当列车的振动通过铁轨施加在主驱动杆的一端时，列车的振动通过行程变换机构的主驱动杆、驱动连接杆、辅驱动杆传递到震动驱动板上，使震动驱动板大幅度的上下震动，并通过位于震动驱动板两侧的第一共振弹簧和第二共振弹簧带动第一振动滑块和第二振动滑块大幅度的上下震动，在第一振动滑块和第二振动滑块敲击下，使得第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片大幅度的震动起来，电流不断的从第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的两个电极输出出来，通过上述过程将地铁列车的振动动能转化为电能。
[0004]本发明的有益效果是:通过行程变换机构和震动发电机构构成的质能转换装置，可将列车的振动动能转化电能，构成了远程监控设备的自发电系统，为线路状况远程监控设备提供能量，即节约了能源，又可使位于偏远山区远程监控设备在无人管理的情况长期自动运行。
[0005]【附图说明】:
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0006]图1是本发明的整体结构图。
[0007]图2是本发明的A-A剖视图。
[0008]【具体实施方式】:
在图1和图2中，一个由箱体4、一个行程变换机构、一个振动发电机构构成的质能转换装置，行程变换机构和震动发电机构都设置在箱体4内，
行程变换机构安装在箱体4的上部，震动发电机构对称的安装在行程变换机构的下面，
在图1和图2中，行程变换机构由主驱动杆1-1、辅驱动杆1-7、驱动连接杆1-5和震动驱动板1-11构成，主驱动杆1-1的一端设置在一条铁轨的下方，主驱动杆1-1的中部通过第一连接轴1-2与设置在箱体4上部的第一支撑柱1-3相连接，主驱动杆1-1的另一端通过第二连接轴1-4与驱动连接杆1-5的上端相连接，驱动连接杆1-5的下端通过第三连接轴1-6与辅驱动杆1-7的一端相连接，辅驱动杆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与震动驱动板1-11的中部相连接，
在图2中，震动发电机构由两部分构成，
一部分设置在震动驱动板1-11的一端，由第一共振弹簧2-4-1、第一振动滑块2-6-1、第一压电陶瓷片2-7-1和第一连接板2-8-1构成，第一压电陶瓷片2-7-1的一端安装在箱体4的侧面，第一压电陶瓷片2-7-1另的一端安装在第一连接板上2-8-1，第一连接板2-8-1安装在箱体4的下面，第一共振弹簧2-4-1的上端与震动驱动板1-11的一端相连接，第一共振弹簧2-4-1的下端与第一振动滑块2-6-1的上端相连接，第一振动滑块2-6-1的悬在第一压电陶瓷片2-7-1的中部的上方，
另一部分设置在震动驱动板的另一端，由第二共振弹簧2-4-2、第二振动滑块2-6-2、第二压电陶瓷片2-7-2和第三连接板2-8-2构成，第二压电陶瓷片2-7-2的一端安装在箱体4的侧面，第二压电陶瓷片2-7-2另的一端安装在第二连接板2-8-2上，第二连接板
2-8-2安装在箱体4的下面，第二共振弹簧2-4-2的上端与震动驱动板1_11的一端相连接，第二共振弹簧2-4-2的下端与第二振动滑块2-6-2的上端相连接，第二振动滑块2-6-2的悬在第二压电陶瓷片2-7-2的中部的上方，
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传递到震动驱动板1-11上，列车的振动通过行程变换机构的行程幅度放大，使震动驱动板1-11大幅度的上下震动，并通过位于震动驱动板1-11两侧的第一共振弹簧2-4-1和第二共振弹簧2-4-2带动第一振动滑块2_6_1和第二振动滑块2-6-2大幅度的上下震动，在第一振动滑块2-6-1和第二振动滑块2-6-2敲击下，使得第一压电陶瓷片2-7-1和第二压电陶瓷片2-7-2大幅度的震动起来，电流不断的从第一压电陶瓷片2-7-1和第二压电陶瓷片2-7-2的两个电极输出出来，通过上述过程将地铁列车的振动动能转化为电能。
【主权项】
1.一种铁路远程监测对称式双边共振压电变换质能转换装置，由一个箱体、一个行程变换机构、一个振动发电机构构成，行程变换机构和震动发电机构都设置在箱体内，行程变换机构安装在箱体的上部，震动发电机构对称的安装在行程变换机构的下面，其特征是: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震动驱动板的中部相连接， 震动发电机构由两部分构成，一部分设置在震动驱动板的一端，由第一共振弹簧、第一振动滑块、第一压电陶瓷片和第一连接板构成，第一压电陶瓷片的一端安装在箱体的侧面，第一压电陶瓷片另的一端安装在第一连接板上，第一连接板安装在箱体的下面，第一共振弹簧的上端与震动驱动板的一端相连接，第一共振弹簧的下端与第一振动滑块的上端相连接，第一振动滑块悬在第一压电陶瓷片的中部的上方， 另一部分设置在震动驱动板的另一端，由第二共振弹簧、第二振动滑块、第二压电陶瓷片和第二连接板构成，第二压电陶瓷片的一端安装在箱体的侧面，第二压电陶瓷片另的一端安装在第二连接板上，第二连接板安装在箱体的下面，第二共振弹簧的上端与震动驱动板的另一端相连接，第二共振弹簧的下端与第二振动滑块的上端相连接，第二振动滑块悬在第二压电陶瓷片的中部的上方。
【专利摘要】一种铁路远程监测对称式双边共振压电变换质能转换装置，由箱体、行程变换机构和振动发电机构构成，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】F16H21/44, H02K7/18, H02N2/18
【公开号】CN105099078
【申请号】CN201510558140
【发明人】陈如琪
【申请人】北京印刷学院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月2日