一種基於壓電陶瓷的限速帶發電裝置的製作方法
2023-05-11 16:27:06
本實用新型涉及一種發電裝置，尤其涉及一種基於壓電陶瓷的限速帶發電裝置。
背景技術：
目前在頻繁路段如上橋路段及停車場都設有限速帶用以減緩車輛速度，保證行車的安全。該限速帶發電裝置在彈簧的作用下將來往車輛作用力傳遞給壓電陶瓷進而產生電信號再進行收集利用。可為道路兩邊的路燈及停車場內的照明設施提供電力。
目前在道路中很多路段及停車場都設有限速帶，車輛在通過限速帶時直接對限速帶進行碾壓，本壓電陶瓷限速帶發電裝置可對這個作用力加以利用，實現能源的再利用。實用新型CN201520111826.5公開了一種限速帶發電裝置，其結構為在限速帶下方設置一坑，在坑內設置兩套槓桿裝置，一套槓桿裝置連接壓電陶瓷，另一套槓桿裝置連接線圈發電裝置，動力的槓桿裝置為減小力矩的槓桿裝置，動力臂的施力點與限速帶內的鋼管連接，阻力臂的受力點與磁鐵連接。該實用新型雖能實現發電的基本功能，但是其結構較為複雜且無限位保護作用，若上述結構出現損壞將會直接影響交通安全。
技術實現要素：
本實用新型主要利用車輛在經過限速帶的過程中，通過彈簧將車輛對限速帶施加的壓力間接作用在壓電陶瓷上，壓電陶瓷在受力的作用下產生電信號，最後對電信號進行處理後加以利用，在車輛頻繁的路段可以用於路兩旁的照明，節約能源，實現能源的再利用。同時箱體本身存在限位結構，若彈簧損壞，箱體可對限速帶起支撐作用，同樣起著對來往車輛的限速作用。
本實用新型所採用的技術方案包括：由限速帶、箱體、託盤、彈簧Ⅰ、彈簧Ⅱ、壓電陶瓷Ⅰ、壓電陶瓷Ⅱ組成。限速帶(1)由墊圈及鎖緊螺母固定在託盤(7)，壓電陶瓷Ⅰ(2)、壓電陶瓷Ⅱ(6)對託盤(7)進行約束，使之在豎直方向上下移動；壓電陶瓷Ⅰ(2)由墊圈及鎖緊螺母固定在箱體(3)上；壓電陶瓷Ⅱ(6)由墊圈及鎖緊螺母固定在箱體(3)上；彈簧Ⅰ(4)穿過託盤(7)在壓電陶瓷Ⅰ(2)的約束下置於託盤(7)中上部對限速帶(1)起復位作用；彈簧Ⅱ(5)穿過託盤(7)在壓電陶瓷Ⅱ(6)的約束下置於託盤(7)中下部對限速帶(1)起復位作用。將該發電裝置做成一體式，埋在馬路下。限速帶(1)下用墊圈和螺栓與託盤(7)相連接，託盤上小平臺的上方彈簧Ⅰ(4)與壓電陶瓷Ⅰ(2)焊接連接，託盤上小平臺的下方彈簧Ⅱ(5)與壓電陶瓷Ⅱ(6)焊接相連。若彈簧Ⅰ(4)、彈簧Ⅱ(5)二者由於疲勞或壓力過大損壞，由於箱體(3的階梯限位結構，對損壞的限速帶起支撐作用。
本使用新型與背景技術相比的有益效果為：
(1)本實用新型與其他同類產品的不同在於結構簡單緊湊且同時一條限速帶可以放多個發電裝置，提高發電效率同時降低發電成本。
(2)一旦埋在限速帶下部的發電裝置出現損壞或相關機構出現故障，箱體本身的限位作用可做支撐作用使限速帶與地面相平而不影響交通。
該發電裝置結構簡單緊湊，適用於各種公路、停車場等場合。
附圖說明
附圖1是本實用新型的箱體整體結構示意圖。
附圖2是本實用新型的箱體內部剖面示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：
如附圖1所示，限速帶（1）、壓電陶瓷Ⅰ（2）、箱體（3）、彈簧Ⅰ（4）、彈簧Ⅱ（5）、壓電陶瓷Ⅱ（6）、託盤（7）。
如附圖2所示，壓電陶瓷Ⅰ（2）、彈簧Ⅰ（4）、彈簧Ⅱ（5）、壓電陶瓷Ⅱ（6）、託盤（7）。
限速帶（1）由墊圈及鎖緊螺母固定在託盤（7），壓電陶瓷Ⅰ（2）、壓電陶瓷Ⅱ（6）對託盤（7）進行約束，使之在豎直方向上下移動；壓電陶瓷Ⅰ（2）由墊圈及鎖緊螺母固定在箱體（3）上；壓電陶瓷Ⅱ（6）由墊圈及鎖緊螺母固定在箱體（3）上；彈簧Ⅰ（4）穿過託盤（7）在壓電陶瓷Ⅰ（2）的約束下置於託盤（7）中上部對限速帶（1）起復位作用；彈簧Ⅱ（5）穿過託盤（7）在壓電陶瓷Ⅱ（6）的約束下置於託盤（7）中下部對限速帶（1）起復位作用。由於彈簧Ⅰ（4）對壓電陶瓷I（2）和彈簧Ⅱ（5）對壓電陶瓷Ⅱ（6）力的作用使壓電陶瓷I（2）、壓電陶瓷Ⅱ（6）產生電能。同時該裝置正常工作狀態下，若彈簧Ⅰ(4)、彈簧Ⅱ(5)二者由於疲勞或壓力過大損壞，由於箱體(3的階梯限位結構，對損壞的限速帶起支撐作用，限速帶與路面相平，保證交通不受影響。
本發明的工作原理如下：
當車輛通過限速帶的過程中，彈簧I（4）處於拉伸狀態，導致壓電陶瓷I（2）受拉力；彈簧II（5）處於壓縮狀態，導致壓電陶瓷II（6）受壓力；如此根據力的平衡原理，拉力與壓力大小，都使壓電陶瓷產生電能。當車輛駛過限速帶時，彈簧I（4）與彈簧II（5）收縮的同時對壓電陶瓷產生振動即對壓電陶瓷產生一定持續的拉壓。在車輛經過限速帶的過程中，壓電陶瓷受力產生電信號，經過處理後產生電能，可用於道路兩邊以及地下車庫的照明。
若彈簧出現異常情況，限速帶下方存在階梯限位結構可使限速帶下降一小段距離，限速帶同樣起著對來往車輛的限速作用，從而保證了交通的安全。