一種基於減速帶的公路發電裝置
2024-04-12 10:26:05
1.本發明涉及發電設備技術領域，更具體地，涉及一種基於減速帶的公路發電裝置。
背景技術：
2.減速帶也叫減速壟，一般設置在公路道口、工礦企業、學校、住宅小區入口等需要車輛減速慢行的路段和容易引發交通事故的路段，是用於控制機動車、非機動車行使速度的交通專用安全設置。它的形狀一般為條狀，也有點狀的，材質主要是橡膠，也有金屬的，一般以黃色黑色相間以引起視覺注意，使路面稍微拱起以達到車輛減速目的。減速帶使得汽車在行駛中安全地緩衝減速，可有效降低交通道口的事故率。
3.減速帶的重要特點在於：其設置的位置往往具有較大的車流量，因此需要減速慢行。若是能夠對經過減速帶的巨大車流量加以利用，將車輛對減速帶的壓力轉化為發電裝置的動力來源，將充分提高減速帶的經濟價值，儲蓄更多的電能，緩解城市用電壓力。
4.申請號為202210847228.9的中國發明專利公開了一種非牛頓流體踩壓式發電減速帶，包括外裝袋、安裝盒，外裝袋的內部空心且填充有非牛頓體，安裝盒的內部安裝有微型發電機組和一對旋進機械組，一對旋進機械組分別設置於微型發電機組的兩側，並與微型發電機組的旋轉中軸同軸固定連接。該方案通過內部填充的非牛頓體達到了較好的受力均勻性的效果，且能進行發電。申請號為201510384974.9的中國發明專利公開了一種減速帶油壓驅動發電裝置，直接採用液壓驅動發電，相對運動面可自行潤滑，具有輔助減震的功能。然而，減速帶的高度一般約7釐米，這個距離直接作為驅動距離，作用行程太小，作用力不易控制。
技術實現要素：
5.由於現有技術存在上述缺陷，本發明提供了一種基於減速帶的公路發電裝置，以實現對經過減速帶的巨大車流量加以利用，將車輛對減速帶的壓力轉化為發電裝置的動力來源，充分提高減速帶的經濟價值。
6.為實現上述目的，本發明提供一種基於減速帶的公路發電裝置，包括布置在地面上的減速帶，所述減速帶為軟質結構且內部中空；其特徵在於：還包括壓縮推桿、傳動組件、儲氣筒、葉輪和發電組件；
7.所述壓縮推桿布置於所述減速帶內，在減速帶受壓時下行；所述壓縮推桿與地面之間設有復位彈簧；所述壓縮推桿通過傳動組件驅動儲氣筒內的活塞移動，壓縮所述儲氣筒內的氣體；所述壓縮推桿的行程通過所述傳動組件進行放大；所述儲氣筒的側壁設置有氣嘴；所述氣嘴的出口處設置有所述葉輪，所述葉輪轉動驅動所述發電組件進行發電。
8.當車輛壓觸減速帶時，壓縮推桿下行，通過傳動組件驅動儲氣筒內的活塞移動，在儲氣筒內完成一次擠壓，儲氣筒內氣體被壓向氣嘴，吹向氣嘴出口處的葉輪，通過帶動葉輪旋轉，實現發電組件發電。復位彈簧在車輛經過後使減速帶復位；依次往復，車輛源源不斷地經過減速帶，可以實現持續發電。
9.優選地，所述壓縮推桿包括與減速帶接觸的弧形板；所述弧形板與地面之間設置有復位彈簧，所述復位彈簧用於在車輛經過後使減速帶復位。
10.優選地，所述傳動組件通過槓桿方式驅動所述活塞移動。
11.優選地，所述壓縮推桿下側連接有第一豎杆，第一豎杆下端連接水平橫杆的一端，水平橫杆的下方設置有槓桿支點，所述水平橫杆的另一端連接有第二豎杆，第二豎杆伸入儲氣筒內；所述活塞與第二豎杆上端鉸接，活塞外周與儲氣筒的內周密封接觸。
12.優選地，所述第二豎杆與槓桿支點的距離為所述第一豎杆與槓桿支點的距離的3～5倍。
13.優選地，所述傳動組件通過液壓傳動的方式驅動活塞移動。
14.優選地，所述壓縮推桿下壓側液體的液面面積大於驅動活塞側液體的液面面積。
15.優選地，所述氣嘴上設置有單向閥，以避免氣體回流至儲氣筒內。
16.優選地，所述發電組件包括變速箱、發電機和電控櫃；所述葉輪旋轉實現所述變速箱和發電機工作發電，並由所述電控櫃控制用電去處。
17.與現有技術相比，上述發明具有如下優點或者有益效果：
18.(1)通過傳動組件對減速帶下壓行程進行放大，以獲得儲氣筒更快的排氣風速以及相同筒徑下更大的排氣量；
19.(2)將汽車下壓減速帶的勢能轉變成氣體噴出動能，並推動葉輪進行發電，在減速帶破損時幾乎不影響道路使用，且維護便捷；
20.(3)裝置結構設計合理，且組件常見，製作成本較低。
附圖說明
21.通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特徵、外形和優點將會變得更加明顯。
22.圖1為本發明一實施例的發電裝置結構示意圖；
23.圖2為本發明一實施例的液壓傳動結構示意圖；
24.其中，1、減速帶；2、儲氣筒；3、氣嘴；4、葉輪；5、變速箱；6、發電機；7、電控櫃；8、弧形板；9、第一豎杆；10、水平橫杆；11、槓桿支點；12、復位彈簧；13、單向閥；14、活塞；15、第二豎杆；16、液壓缸。
具體實施方式
25.下面結合附圖和具體的實施例對本發明中的結構作進一步的說明，但是不作為本發明的限定。
26.需要說明的是，術語「上」、「下」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或者暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
27.本說明書提供一種基於減速帶的公路發電裝置，包括布置在地面上的減速帶，所述減速帶為軟質結構且內部中空；還包括壓縮推桿、傳動組件、儲氣筒、葉輪和發電組件；所述壓縮推桿布置於所述減速帶內，在減速帶受壓時下行；所述壓縮推桿與地面之間設有復
位彈簧；所述壓縮推桿通過傳動組件驅動儲氣筒內的活塞移動，壓縮所述儲氣筒內的氣體；所述壓縮推桿的行程通過所述傳動組件進行放大；所述儲氣筒的側壁設置有氣嘴；所述氣嘴的出口處設置有所述葉輪，所述葉輪轉動驅動所述發電組件進行發電。
28.實施例1
29.參見圖1，一種公路發電裝置，包括布置在地面上的減速帶1，減速帶1為軟質結構且內部中空；還包括壓縮推桿、傳動組件、儲氣筒2、葉輪4和發電組件。所述壓縮推桿布置於減速帶1內，包括與減速帶接觸的弧形板8；弧形板8與地面之間設置有復位彈簧12，復位彈簧12用於在車輛經過後使減速帶復位。所述壓縮推桿通過傳動組件驅動儲氣筒內的活塞14移動，壓縮儲氣筒2內的氣體。
30.作為一個優選的實施例，所述傳動組件通過槓桿方式驅動活塞14移動。優選地，所述壓縮推桿下側連接有第一豎杆9，第一豎杆下端連接水平橫杆10的一端，水平橫杆10的下方設置有槓桿支點11，水平橫杆10的另一端連接有第二豎杆15，第二豎杆15伸入儲氣筒2內；活塞14與第二豎杆15上端鉸接，活塞14外周與儲氣筒2的內周密封接觸。
31.儲氣筒2的側壁設置有氣嘴3；氣嘴3的出口處設置有葉輪4，葉輪4轉動驅動所述發電組件進行發電。作為一個優選的實施例，氣嘴3上設置有單向閥13，以避免氣體回流至儲氣筒2內。優選地，所述發電組件包括變速箱5、發電機6和電控櫃7；葉輪4旋轉實現變速箱5和發電機6工作發電，並由電控櫃7控制用電去處。
32.由於受到汽車車輪直徑的限制，以及汽車行駛平穩的要求，減速帶的高度一般約7釐米。這個距離作為壓氣機的衝程的話，壓氣體積很小。常見儲氣筒的形狀是長徑比比較大的圓柱形，考慮到汽車的重量較大，所以使用一個費力槓桿是合適的。當第二豎杆15與槓桿支點11的距離為第一豎杆9與槓桿支點11的距離的5倍時，7釐米的壓縮推桿行程就能放大成35釐米的活塞衝程，這個長度比較符合常見氣缸的長度。可以理解的是，根據儲氣筒的有效行程可以調整槓桿的力臂比例，從而調整推力行程的放大倍率：第二豎杆15與槓桿支點11的距離為第一豎杆9與槓桿支點11的距離的n倍時，活塞行程是壓縮推桿行程的n倍，n優選為3～5。
33.所述發電裝置的工作原理是：當車輛壓觸減速帶1時，將壓力傳遞給第一豎杆9，第一豎杆9下壓水平橫杆10，水平橫杆10另一端的第二豎杆15被翹起，從而推動活塞14在儲氣筒2內完成一次擠壓，儲氣筒2內氣體被壓向氣嘴3，吹向氣嘴3出口處的轉動葉輪4，通過帶動轉動葉輪4旋轉，實現變速箱5和發電機6工作發電，並由電控櫃7控制用電去處，復位彈簧12在車輛經過後使減速帶1復位，並帶動第一豎杆9、水平橫杆10、第二豎杆15和活塞14復位；依次往復，車輛源源不斷地經過減速帶1，可以實現持續發電。
34.實施例2
35.一種公路發電裝置，其結構與實施例1類似，與實施例1不同的是，所述傳動組件通過液壓傳動的方式驅動活塞移動。參見圖1和圖2，所述壓縮推桿通過第一豎杆9壓縮下側液壓缸16中的液體，通過液體傳導壓力推動活塞14壓縮儲氣筒中氣體。所述壓縮推桿下壓側液體的液面面積大於驅動活塞側液體的液面面積。根據液體壓強公式(其中p為壓強，f為壓力，s為液面面積，ρ為液體密度，g為重力常量，h為液面高度)，對於相同的壓力，液體液面面積小的一側液體移動高度大。根據儲氣筒的有效行程可以調整兩側液面面
積的比例，從而調整推力行程的放大倍率：下壓側液體的液面面積是驅動活塞側液體的液面面積的n倍時，活塞行程是壓縮推桿行程的n倍，n優選為3～5。
36.所述發電裝置的工作原理是：當車輛壓觸減速帶1時，將壓力傳遞給第一豎杆9，第一豎杆9下壓液壓缸16，通過液壓傳導推動活塞14在儲氣筒2內完成一次擠壓，儲氣筒2內氣體被壓向氣嘴3，吹向氣嘴3出口處的葉輪4，通過帶動葉輪4旋轉，實現變速箱5和發電機6工作發電，並由電控櫃7控制用電去處，復位彈簧12在車輛經過後使減速帶1復位，並帶動液壓缸復位；依次往復，車輛源源不斷地經過減速帶1，可以實現持續發電。
37.綜上，本技術提供了一種基於減速帶的公路發電裝置，包括布置在地面上的減速帶，所述減速帶為軟質結構且內部中空；還包括壓縮推桿、傳動組件、儲氣筒、葉輪和發電組件；所述壓縮推桿布置於所述減速帶內，與地面之間設有復位彈簧；所述壓縮推桿通過傳動組件驅動儲氣筒內的活塞移動，壓縮所述儲氣筒內的氣體；所述壓縮推桿的行程通過所述傳動組件進行放大；所述儲氣筒的側壁設置有氣嘴；所述氣嘴的出口處設置有所述葉輪，所述葉輪轉動驅動所述發電組件進行發電。本發明將汽車下壓減速帶的勢能通過行程放大裝置轉變成氣體噴出動能，並推動葉輪進行發電，在減速帶破損時幾乎不影響道路使用，且維護便捷。
38.本領域技術人員應該理解，本領域技術人員在結合現有技術以及上述實施例可以實現變化例，在此不做贅述。這樣的變化例並不影響本發明的實質內容，在此不予贅述。
39.以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這並不影響本發明的實質內容。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。