专利名称：一种公路减速带发电装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种发电装置，特别是关于一种公路减速带发电装置。
背景技术：
据国家统计局公布的资料显示，截止2008年底，我国民用汽车保有量达到6467 万辆，汽车数量在高速增长，而交通事故也一直高居不下。为了使高速行驶的车辆 在一些特殊路段减速行驶，减少交通事故的发生，在居民区、收费站、城乡接合部， 以及国道、省道的一些事故多发地段设置有大量的减速带来保障行人和车辆的安 全。在汽车翻越减速带的过程中，由于自重会产生一定的能量，这些能量若不加以 收集，将变为无用功而浪费；如果将每一辆汽车的这些能量收集起来，将非常可观。
已有的两个与本发明属于相同技术领域的专利摘抄如下
I、 "道路减速带发电动力装置属于动力能源设备；在箱体内侧底面上固配下托 板和液压油缸，联轴器将缸杆与带有压板和上托板的压杆连接，外部配装定位套的 导套套装在压杆上，定位板将定位套固装在箱体内壁上；压力弹簧套配在液压油缸 和压杆外部，其上、下端面分别与上托板和下托板接触；在箱体上端面内侧固装支 撑板和固定板，固定板与压板限位配合；液压油缸的进、出油口与由油箱、液压油 罐、液压马达、蓄能器等组成的液压系统连接，液压马达与发电机连接。"
II、 "一种道路减速带发电装置，包括上压板、上底板、下底板和发电机构， 减速带固定安装在上压板上，上底板安装在道路上，上压板四方安装在四根导杆上， 在导杆外套装弹簧，导杆下端位于上底板的通孔中，弹簧的下端位于通孔上，发电 机构位于上底板和下底板之间，齿条安装在上压板的底部，齿条呈竖直布置，齿条 下部与主动齿轮啮合，主动齿轮安装在主轴的一端，主轴的另一端安装下从动齿轮， 下从动齿轮与下左单向飞轮机构、下右单向飞轮机构连接，上左单向飞轮机构、上 右单向飞轮机构与上从动齿轮连接，上从动齿轮安装在上传动轴上，上传动轴与电 机轴联接。"
以上两种发明都存在较大的缺点，制约了产品的市场化，它们共有的不足为 1、所有的零部件都需置于减速带内部，实现较为困难。众所周知，减速带的 下部体积空间很小，要安装复杂的组件有两种办法， 一则增大减速带体积，这样不 仅对汽车翻越产生不利影响，而且会提高减速带的制作成本；或者，对公路进行较 大改造，这样会加大对公路的损坏程度，而且费用也较高，制约了此类发明的应用。2、汽车每次翻越减速带后的能量不能先进行存储再利用，而是直接驱动机械 设备传动至发电机发电。由于每次产生的能量较小，故发电机工作发出的功率和电 量也极小。单次产生的能量太小，是否可以利用还有待于验证。另外，根据发电机 的工作特性，较短的工作时间和较小的驱动能量不能产生可靠的电量，且发电机工 作太过频繁，特别是在行驶汽车较多的地方，严重影响发电机的使用寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提出一种占用路面面积小，能够将能量聚集的 公路减速带发电装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种公路减速带发电装置，它包 括路面部分和主机部分，路面部分包括固定在路面上的减速带，减速带中嵌有一气 缸组，所述气缸组的活塞伸出端连接有受压体，当所述活塞处于自由位时，所述受 压体高于所述减速带，所述气缸组的气缸下部连接有进气管路和出气管路；所述出
气管路连接到主机部分的一单作用气缸上，所述单作用气缸驱动连接一齿条，所述 齿条啮合一套设在第一轴上的单向传力齿轮，所述单向传力齿轮内设置有棘轮机 构，所述第一轴通过滑动花键与第二轴连接，所述第二轴与第三轴通过牙嵌离合机
构衔接；所述第一轴上还套设有一单向离合器和一第一减速齿轮，所述第一减速齿 轮啮合一第二减速齿轮，第二减速齿轮同轴连接一第一锥齿轮，第二锥齿轮与第一 锥齿轮成90。啮合，所述第二锥齿轮同轴连接一凸轮；所述凸轮触及到安装在所述 第二轴上的一推盘；所述第三轴上还套设一平面蜗巻弹簧和一单向传力加速齿轮， 所述单向传力加速齿轮内设置有棘轮机构，所述单向传力加速齿轮连接多级加速齿 轮，最后一级所述加速齿轮连接到一发电机的传动轴上，所述发电机通过电缆连接 到蓄电池；所述第一轴上的单向传力齿轮与所述第三轴上的单向传力加速齿轮传力 方向相反；所述主机部分还包括一支撑底座。
所述滑动花键孔内装有一支撑在所述第一轴与第二轴端部之间的复位弹簧。
所述齿条远离单作用气缸的一端连接有一齿条复位弹簧，所述齿条复位弹簧的 另一端支撑在所述底座上。
所述受压体下方的所述活塞杆部上，套设有复位弹簧，所述复位弹簧底端支撑 在所述减速带上。
所述进气管路上设置有单向进气阀。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明分为路面部分和 主机部分，把较为复杂的主机部分独立于减速带之外，使安装了路面部分的减速带 体积与普通减速带基本相同，减速带内部仅有气缸等少数零部件，对路面损害的程
4度也较小。2、路面部分采用一套气压机构将高压气体连续不断地向主机部分输送， 驱动主机部分工作。主机部分采用一个单向离合器、 一套单向传力齿轮齿条机构驱 动第一轴运转，实现了能量的不断传递和机构的合理运转。3、主机部分采用一套 滑动花键实现第一轴与第二轴的连接，采用一套牙嵌离合机构、 一对锥齿轮和一凸 轮自动控制第二轴与第三轴之间的间歇式转矩传递，连接方式独特。4、第三轴上 采用平面蜗巻弹簧对轴转矩传递的能量进行聚集，并且能量聚集到一定程度后自动
释放，能产生较多有效的能量，提高能量利用率。5、平面蜗巻弹簧释放的能量通
过单向加速齿轮传力机构，传递到发电机传动轴上，使机械能转变为电能，并通过
蓄电池进行存储。总体来讲，本发明结构简单，所有零部件均为通用件；能量易获 取，可持续利用，全过程无需人员操作；整个发电过程绿色无污染，是一种新型能 源装置。
图1是本发明发电装置的路面部分结构示意图
图2是本发明发电装置的主机部分结构示意图
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明由如图1所示的路面部分和如图2所示的主机部分两部分组成。
路面部分作用是把汽车的机械能转化为压縮空气，传输给主机部分。路面部分 主要由受压体l、减速带2和气缸组组成，气缸组包含有气缸3、活塞4、复位弹簧 5、进气管路6和出气管路7等，其具体结构如图l所示-
减速带2上表面开设有凹槽，气缸组嵌入在减速带2的内部，其中活塞4的上 端伸出气缸3后，暴露在凹槽中。活塞4的顶部连接有受压体1，在活塞4处于上 位时，受压体1的顶面高出减速带2，并且受压体l小于凹槽，使得受压体l能够 在凹槽中上下移动。在受压体1下方的所述活塞4的杆部上，套设有复位弹簧5， 复位弹簧5下端支撑在凹槽的底部，使得被压縮的受压体1能在复位弹簧5的作用 下回弹。在气缸3的底部， 一端连接有与大气相通的进气管路6，进气管路上设置 有单向进气陶，保证空气顺利进入，但不会由此处排出；另一端连接有与主机部分 相连的出气管路7，以便传输压縮空气。
路面部分的工作过程是受压体l受到行驶车辆的压迫时，可带动气缸组的活 塞4向下移动压縮气缸3内的空气，出气管路7将压縮空气传输到主机部分。受压 体1不受压时，在复位弹簧5的作用下，活塞4推动受压体1回位。路面部分的这 套机构保证受压体l上、下行程的顺利进行，并不断提供压縮空气给主机部分。活塞4的轴向尺寸做的稍大一些，兼起对受压体l的导向作用。
主机部分固定在公路一侧的某一可靠地点，作用是通过一系列机构动作使路面 部分传输的压縮空气转变为机械能，并进行存储，当能量达到一定量时自动释放，
带动发电机进行发电，即把压縮空气能转化为电能。主机部分主要由底座8、单作 用气缸9、齿条IO、齿条复位弹簧ll、单向传力齿轮12、第一轴13、单向离合器 14、第一减速齿轮15、第二轴16、滑动花键17、复位弹簧18、第三轴19、牙嵌离 合机构20、推盘21、第二减速齿轮22、第一锥齿轮23、第二锥齿轮24、凸轮25、 平面蜗巻弹簧26、单向传力加速齿轮27、加速齿轮28、 29、 30、发电机31、蓄电 池32等组成。具体结构如图2所示
在底座8的一端，固定一单作用气缸9，单作用气缸9与出气管路7相连。单 作用气缸9驱动连接齿条10，齿条10另一端连接有使齿条回位的齿条复位弹簧11。 齿条10啮合单向传力齿轮12，单向传力齿轮12内部装有棘轮机构。本实施例设定 单向传力齿轮12逆时针传递转矩，顺时针空转，单向传力齿轮12固定套设在第一 轴13上，第一轴13依靠支架旋转地支撑在底座8上。从附图2看，第一轴13上 从左至右除安装有单向传力齿轮12外，还有单向离合器14 (随单向传力齿轮12 — 起逆时针可旋转，顺时针锁止)、第一减速齿轮15，其中单向离合器14外圈固定在 底座8上，内圈依靠键与第一轴13连接。
单向传力齿轮12与由单作用气缸9所驱动的齿条10啮合，齿条10向前移动 带动单向传力齿轮12逆时针转动，单向传力齿轮12带动第一轴13也逆时针转动。 在完成一次传输高压气体后，出气管路7中的气体将变为常压，由于设定单向传力 齿轮12只在逆时针旋转时传递转矩，顺时针时空转，因此齿条10将在齿条复位弹 簧11的作用下回到起始位置，并推动单作用气缸9回到初始位置。单向离合器14 使第一轴13只能单向转动，即逆时针方向可转动，反向转动被锁止。这几个部件 的作用是保证第一轴13被路面部分提供的压縮空气驱动而不断转动，且只能逆时 针单向转动。
第二轴16通过滑动花键17与第一轴13连接，在滑动花键17的键孔内安装有 复位弹簧18，复位弹簧18支撑在第一轴13的右端部与第二轴16的左端部之间， 这样第二轴16既可以在第一轴13的带动下旋转，又可以轴向移动，复位弹簧18 始终有驱使第二轴16向右移动的趋势。第二轴16的右端部与第三轴19的左端部 通过牙嵌离合机构20相衔接，所谓的牙嵌离合机构20就是指在第二轴16的右端 部与第三轴19的左端部上，配合地做成能相互啮合的齿牙型，使两轴既能连接传 递转矩，也能分离，以便平面蜗巻弹簧26储存的能量能够释放。本发明的一个功能要求就是第二轴16与第三轴19之间要通过牙嵌离合机构
20实现定期离合，也就是要在储存能量阶段将第一轴13传递的转矩通过第二轴16 传递给第三轴19，以便平面蜗巻弹簧26能够存储能量。因此，为了实现这一功能，
设置如下一套自动触发机构在第二轴16的中间部位上固定套装一推盘21;在第
二轴16的前端，第一减速齿轮15啮合连接第二减速齿轮22，进行第一级减速；第 二减速齿轮22与第一锥齿轮23同轴连接，并且此轴与第二轴16平行；第一锥齿 轮23与第二锥齿轮24互成90°啮合，并进行第二级减速；第二锥齿轮24与凸轮 25同轴连接，凸轮25与推盘21紧密接触。这部分机构的作用就是通过两级减速， 使第一轴13和凸轮25的转动存在一定的减速关系，通过一对锥齿轮90°的变向作 用使凸轮25升程达到一定值时，能够向左推动推盘21，使第二轴16向左移动，以 断开第二轴16和第三轴19的连接；结构设计保证当凸轮25转到一定行程的时候， 就不再对推盘21施力，这样在复位弹簧18的作用下，第二轴16与第三轴19重新 连接，使第三轴19重新传递转矩以使平面蜗巻弹簧重新开始存储能量。
平面蜗巻弹簧26完成能量储集以及释放的过程如下平面蜗巻弹簧26外壳固 定在底座8上，当第一轴13、第二轴16和第三轴19联动时，蜗巻弹簧26被巻紧， 从而存储机械能。当第二轴16与第三轴19断开时，被巻紧的平面蜗巻弹簧26所 存储的能量自由释放，平面蜗巻弹簧26自由释放的能量通过一套能量释放机构传 递出去。能量释放机构包括两级或多级加速齿轮组，各级齿轮组是单向逐级加速的， 其中，第一级齿轮组中一个是单向传力加速齿轮27，单向传力加速齿轮27套设在 第三轴19上，单向传力加速齿轮27内部装有棘轮机构，随第三轴19 一起旋转； 第一级齿轮组中的另一个加速齿轮28与之啮合；加速齿轮28同轴连接第二级齿轮 组中的一个加速齿轮29，加速齿轮29又啮合第二级齿轮组中的另一个加速齿轮30， 依次类推，最后一级齿轮组中的末级齿轮如加速齿轮30连接到发电机31的传动轴 上。发电机31再通过电缆连接到蓄电池32。
当第三轴19逆时针转动时，平面蜗巻弹簧26被巻紧，从而存储机械能。根据 第一轴上单向传力齿轮12转向的设定，此时设定单向传力齿轮27顺时针传递转矩， 逆时针不传递转矩，即在第三轴19逆时针转动时(即存储能量阶段)空转，不 会带动发电机31旋转。当第二轴16和第三轴19的牙嵌离合机构20分离时，平面 蜗巻弹簧26存储的能量释放，使第三轴19顺时针转动时(即释放能量阶段)，带 动第一级齿轮组中的单向传力加速齿轮27转动。单向传力加速齿轮27连续带动各 级加速齿轮组，继而带动发电机31工作。这套机构使能量从机械能转换为电能并 存储。综上所述，本发明的整个工作过程为
汽车车轮在翻越减速带时向下压受压体l，使气缸组活塞4向下移动，压縮缸 内气体，并通过出气管路7传输到主机部分的单作用气缸9。压縮空气推动气缸活 塞向前伸出，与活塞相连的齿条10随之向前移动，推动单向传力齿轮12逆时针转
动。单向传力齿轮12带动第一轴13逆时针转动，第一轴13通过滑动花键使第一 轴13逆时针转动，第二轴16通过牙嵌离合机构20使第三轴19逆时针转动，第三 轴19带动平面蜗巻弹簧26收紧，存储能量。由于第一级单向传力加速齿轮27只 在顺时针时传递转矩，逆时针时齿轮空转，故不会带动加速齿轮组转动。
汽车车轮离开受压体l后，在复位弹簧5的作用下活塞4带动受压体1上移复 位。出气管路7中的气体将变为常压，由于单向传力齿轮12只在逆时针旋转时传 递转矩，顺时针时齿轮套在轴上空转，齿条10将在齿条复位弹簧11的作用下回到 起始位置并推动单作用气缸9回到初始位置。由于单向离合器14逆时针旋转，反 向锁死，使第一轴13不能顺时针转动，系统完成了一次能量收集，等待下一次收 紧。
当平面蜗巻弹簧26的收紧达到规定值时，凸轮25推动第二轴16上的推盘21， 使第二轴16左移，第二轴16与第三轴19的牙嵌离合机构20分离。这时平面蜗巻 弹簧26失去单向离合器14的反向锁死作用，开始顺时针旋转，释放能量。第三轴 19随之转动，带动第一级单向传力加速齿轮27转动，依次通过加速齿轮28、 29、 30，带动发电机31工作。发电机31发出电流通过电缆传递到蓄电池32进行存储。 平面蜗巻弹簧26能量释放完毕，发电机31停止工作。
在能量释放期间，减速带也许仍然会受到汽车的翻越。但这期间每次汽车翻越 只能使第一轴13逆时针转一定小的角度，转动传递到凸轮25上，通过对凸轮25 的外形设计，保证凸轮25也只能单向转动一定小的角度，不会使牙嵌离合机构20 啮合。当能量释放完毕后，凸轮25也刚好转到比较低的位置，不再推动推盘21。 此时，在复位弹簧18的作用下，第二轴16和第三轴19通过牙嵌离合机构重新连 接。
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权利要求
1、一种公路减速带发电装置，其特征在于它包括路面部分和主机部分，路面部分包括固定在路面上的减速带，减速带中嵌有一气缸组，所述气缸组的活塞伸出端连接有受压体，当所述活塞处于自由位时，所述受压体高于所述减速带，所述气缸组的气缸下部连接有进气管路和出气管路；所述出气管路连接到主机部分的一单作用气缸上，所述单作用气缸驱动连接一齿条，所述齿条啮合一套设在第一轴上的单向传力齿轮，所述单向传力齿轮内设置有棘轮机构，所述第一轴通过滑动花键与第二轴连接，所述第二轴与第三轴通过牙嵌离合机构衔接；所述第一轴上还套设有一单向离合器和一第一减速齿轮，所述第一减速齿轮啮合一第二减速齿轮，第二减速齿轮同轴连接一第一锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮成90°啮合，所述第二锥齿轮同轴连接一凸轮；所述凸轮触及到安装在所述第二轴上的一推盘；所述第三轴上还套设一平面蜗卷弹簧和一单向传力加速齿轮，所述单向传力加速齿轮内设置有棘轮机构，所述单向传力加速齿轮连接多级加速齿轮，最后一级所述加速齿轮连接到一发电机的传动轴上，所述发电机通过电缆连接到蓄电池；所述第一轴上的单向传力齿轮与所述第三轴上的单向传力加速齿轮传力方向相反；所述主机部分还包括一支撑底座。
2、 如权利要求1所述的一种公路减速带发电装置，其特征在于所述滑动花 键孔内装有一支撑在所述第一轴与第二轴端部之间的复位弹簧。
3、 如权利要求1所述的一种公路减速带发电装置，其特征在于所述齿条远 离单作用气缸的一端连接有一齿条复位弹簧，所述齿条复位弹簧的另一端支撑在所 述底座上。
4、 如权利要求2所述的一种公路减速带发电装置，其特征在于所述齿条远 离单作用气缸的一端连接有一齿条复位弹簧，所述齿条复位弹簧的另一端支撑在所 述底座上。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的一种公路减速带发电装置，其特征在于-所述受压体下方的所述活塞杆部上，套设有复位弹簧，所述复位弹簧底端支撑在所 述减速带上。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的一种公路减速带发电装置，其特征在于: 所述进气管路上设置有单向进气阀。
7、 如权利要求5所述的一种公路减速带发电装置，其特征在于所述进气管 路上设置有单向进气阀。
全文摘要
本发明涉及一种公路减速带发电装置，包括路面部分和主机部分，路面部分包括减速带、减速带中的气缸组，气缸组的活塞上连接受压体，受压体高于减速带，气缸组还连接有进气和出气管路；出气管路连接到主机部分的单作用气缸，单作用气缸驱动一齿条，齿条啮合一套设在第一轴上的单向传力齿轮，第一轴上还有单向离合器、一对啮合的减速齿轮，减速齿轮轴连接一对成90°啮合的锥齿轮，锥齿轮轴连接一凸轮；第一轴通过花键和弹簧连接第二轴，第二轴上套一触及凸轮的推盘；第二轴通过牙嵌离合机构衔接第三轴，第三轴上套一平面蜗卷弹簧和单向传力加速齿轮，单向加速齿轮通过多级加速齿轮连接到发电机上，发电机连接到蓄电池。本装置占用路面面积小，能够连续储能。
文档编号F03G7/00GK101649821SQ20091009283
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者赵建柱, 赵曾武, 煜 马, 马锃宏 申请人:中国农业大学