本發(fā)明涉及一種減速帶，具體涉及一種新型濾震減速帶，屬于交通運輸領域。

背景技術：

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，無論是公路通車里程還是車流量都是非常可觀的，現(xiàn)代居民購車數(shù)量越來越多。為了保障安全，必須控制車輛的行駛速度，因此在小區(qū)、學校、市區(qū)公路、收費關口等地方安裝了許多減速裝置(以減速帶為主)。但這也帶來了一些不利因素:在有效降低行車速度的同時，也產(chǎn)生了振動和噪音等問題，汽車在減速帶上對路面的集中壓力也會加劇路面的破壞，在這個過程中有巨大的能量被浪費了。若能將這些能量收集起來用于路燈等用電器的供電將有很大的經(jīng)濟與社會效益。

由于橡膠減速帶的高度遠遠大于道路的粗糙度，所以汽車在經(jīng)過減速帶時會引發(fā)跳車現(xiàn)象，由跳車現(xiàn)象產(chǎn)生的震動和垂直壓力對車體以及路面的傷害極大，所以減速帶的減震設計將會對汽車的保護以及路面的保護起到重要作用。

近幾年，利用道路資源進行發(fā)電的研究工作開始起步，但要投入實踐還有很長的一段路要走，交通運輸作為國家能源消費和溫室氣體排放的重點行業(yè)之一，是國家推進節(jié)能減排工作的重要領域，新型產(chǎn)能濾震減速帶該裝置從道路出發(fā)，將傳統(tǒng)的減速帶進行改進，連接發(fā)電裝置，安裝于汽車需要減速的地段，通過汽車的重力勢能轉換為電能，既不影響汽車的正常行駛，也不額外消耗能量，在幫助汽車減速的同時產(chǎn)生電能，符合低碳環(huán)保的新理念。

國外對于路面發(fā)電裝置的研究起步較早，研究成果較多，國外的的研究主要集中在以下幾個方面：

第一、利用液體為能量轉換媒介進行發(fā)電：在公路路面鋪設多塊稍高出地面的金屬板，每塊金屬板下有一個盛有水的橡皮袋。當汽車在金屬板上行駛時，汽車重量產(chǎn)生的壓力降橡皮袋內(nèi)的水高速擠出，經(jīng)過管道進入發(fā)電機房驅動水輪機發(fā)電。這種發(fā)電方式能量轉換效率高，但發(fā)電裝置比較復雜。

第二、在路面鋪設特殊的壓電轉換元器件進行發(fā)電：在路面的下鋪設了微型壓電晶體材料，在路面受到車輛的碾壓時會發(fā)生變形，鋪設在路面下的壓電晶體也隨之發(fā)生變形。壓電晶體發(fā)生變形時在兩級產(chǎn)生等量的正負電荷，從而出現(xiàn)了電壓。

第三、在路面鋪設某種機械裝置進行發(fā)電：這種路面發(fā)電裝置是由一種與路面平齊的墊板構成的，在墊板的里面則設有一系列類似于感應嵌板的東西。當有車輛經(jīng)過車輛路面時，車輛的重力導致路面下活動的嵌齒受力從而會使嵌板做上下運動，這時的嵌板系統(tǒng)就像一個小型發(fā)動機一樣源源不斷的進行著能量轉換。

國外對于路面發(fā)電裝置的研究較深入，已經(jīng)有相應的實驗產(chǎn)品在運行。

據(jù)國外媒體報道，一種新的交通節(jié)能方式正在倫敦試行，通過馬路上行駛過往的車輛來為路燈及各種交通標示供應電能。一種號稱“綠色節(jié)能”的路面減速裝置將出現(xiàn)在英國的行車道路上，在車輛行駛過減速路障時便可以達到發(fā)電的效果。這種高科技的“夜間交警”在幫助車輛減速的同時還能為路燈，紅綠燈以及交通標示起到供能的作用。雖然減速路障對司機或乘客來說或許很難忍受，但這種減速路障卻可以收集行駛車輛的動能從而達到節(jié)能的目的。據(jù)悉，這種新技術將在倫敦試行，并且有望在全國大面積推廣。

意大利米蘭的一家科技公司研制的智能減速帶除了有輔助車輛減速的功能外，還可以將車輛在減速過程中損失的動能轉化成電能。如果將這種減速帶鋪設在車流密集的路段，它就可以變成源源不斷的電力來源。讓汽車這個環(huán)境污染的罪魁禍首反過來造福于城市。科技公司的首席執(zhí)行官安德烈亞·皮里西表示減速帶其實就是一個能量轉換器。據(jù)了解，這種減速帶長約9米，采用一種特殊的橡膠制成，其內(nèi)部裝備液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)以便吸收車輛減速時損失的能量。安德烈亞·皮里西表示智能減速帶和我們熟知的太陽能光伏發(fā)電有著相似之處。這種智能減速帶可以鋪設到斑馬線、公路收費口、停車場等任何需要減速的地方，每條減速帶預計每年可產(chǎn)生10萬千瓦時的電能，這相當于3個網(wǎng)球場大小的太陽能板產(chǎn)生的能量。

隨著國內(nèi)的汽車業(yè)的極具發(fā)展，國內(nèi)汽車總數(shù)就跟吹氣球一樣一發(fā)不可收拾，車變多了，道路行駛的安全性就變得讓大家十分關心，起先交管部門會在事故高發(fā)路段設置警示牌，譬如“前方高發(fā)路段，請減速行駛”，“前方有學校，請減速行駛”但是這些招數(shù)，對于司機們并不管用，有時候看見標牌直接一腳油就走了，絲毫沒有停的意思，后來這些地方又豎起了新的警示牌如“電子攝像路段”但是不買賬的也大有人在，無奈之下“減速帶”就這么應運而生了。

目前國內(nèi)常用減速帶類型：橡膠減速帶、道釘減速帶、駝峰減速帶、水泥臺減速帶、熱塑震動減速帶、路面凹形槽減速帶等等這些減速帶已經(jīng)在國內(nèi)道路中隨處可見。

雖然減速帶在國內(nèi)推廣的時間不長，但是發(fā)展速度卻是跟汽車數(shù)量成正比的，隨著減速帶的大量應用，一些問題逐漸凸顯出來，最嚴重的就是對車子造成的損傷，還有產(chǎn)生的噪音等等。這些問題已經(jīng)廣為人關注，但是到目前為止還是沒有得到有效的解決。

國內(nèi)對于路面發(fā)電裝置的研究相對于國外而言大都停留在專利和基礎的理論研究層面，至今為止還沒有實際成型的產(chǎn)品問世。

不僅僅如此，如今在國內(nèi)減速帶已經(jīng)被越來越多的車主所厭煩，所帶來的缺陷已經(jīng)不能忽視，新型產(chǎn)能濾震減速帶的研究可以為中國道路減速帶行業(yè)注入新的活力，該產(chǎn)品的創(chuàng)新性正好順應了當今社會的發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為減小減速帶對汽車造成的損傷，減輕對路面形成的集中壓力而導致的道路破壞，降低汽車通過減速帶時產(chǎn)生的噪音，回收汽車對減速帶所產(chǎn)生的沖擊能量，進而提出一種新型濾震減速帶。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術方案是：本發(fā)明包括底板、頂部壓桿、頂蓋、緩沖彈簧、主動齒輪、兩個軸承座、從動齒輪、聯(lián)軸器、單向軸承、發(fā)電機、主軸和穩(wěn)壓電路，所述主軸通過兩個軸承座安裝在底板的上表面上，頂蓋通過緩沖彈簧與底板的上表面連接，頂蓋的下表面通過頂部壓桿與所述主軸連接，主動齒輪套裝在所述主軸上，發(fā)電機設置在底板的上表面上，發(fā)電機的轉動軸通過聯(lián)軸器與從動齒輪連接，單向軸承安裝在聯(lián)軸器上，主動齒輪與從動齒輪嚙合，發(fā)電機與所述穩(wěn)壓電路連接。

本發(fā)明的有益效果是：1、與傳統(tǒng)的減速帶相比，新型產(chǎn)能濾震減速帶具有發(fā)電的功能。能夠將汽車通過減速帶時的產(chǎn)生的沖擊及碾壓能量轉化為電能，實現(xiàn)能量回收；2、與傳統(tǒng)的減速帶相比，新型產(chǎn)能濾震減速帶由于汽車在通過減速帶時能夠有足夠的時間與減速帶接觸，并通過減速帶的彈簧壓縮做功對其進行緩沖，在一定程度上減少跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生，有較好的濾震效果，對車體及其懸掛系統(tǒng)都有很好的保護作用；3、與國外的減速帶相比，新型產(chǎn)能濾震減速帶的設計將產(chǎn)能及緩沖裝置與減速帶有機融合，實現(xiàn)模塊化，安裝鋪設方便快捷，不會對路面造成破壞及影響；4、與國外現(xiàn)有的發(fā)電減速帶相比，該設計結構簡單、便于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，具有良好的推廣價值和市場前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖；

圖2是發(fā)電機的工作原理示意圖；

圖3是穩(wěn)壓電路的原理圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種新型濾震減速帶包括底板1、頂部壓桿3、頂蓋4、緩沖彈簧5、主動齒輪6、兩個軸承座7、從動齒輪8、聯(lián)軸器9、單向軸承10、發(fā)電機11、主軸和穩(wěn)壓電路，所述主軸通過兩個軸承座7安裝在底板1的上表面上，頂蓋4通過緩沖彈簧5與底板1的上表面連接，頂蓋4的下表面通過頂部壓桿3與所述主軸連接，主動齒輪6套裝在所述主軸上，發(fā)電機11設置在底板1的上表面上，發(fā)電機11的轉動軸通過聯(lián)軸器9與從動齒輪8連接，單向軸承10安裝在聯(lián)軸器9上，主動齒輪6與從動齒輪8嚙合，發(fā)電機11與所述穩(wěn)壓電路連接。

如圖3所示穩(wěn)壓電路的工作原理如下：

1.小型直流發(fā)電機從減速帶獲取功率后，直流電輸入降壓板p1端。

2.經(jīng)整流橋及電容儲能后，經(jīng)過lm7812降壓成為穩(wěn)定的12v電壓。從p2口輸出。穩(wěn)定的12v電壓。

3.壓經(jīng)lm7805降壓后成為穩(wěn)定的5v電壓。從p4口輸出。

4.電路中含有一個led作為測試用用電器，在p3短接后可以正常工作。但由于消耗功率，在不使用時可以斷開。

5.在5v輸出端還并聯(lián)有標準usb母頭，可以方便括展其它元件設備。

按照以上結構設計進行加工和組裝，按照以上電路設計進行電路板制作，本發(fā)明的試驗件材料采用的是鋁板，齒輪采用的是標準件。將材料按照設計尺寸進行切割，車和銑等加工，然后通過螺栓固定最后裝配成試驗件。

發(fā)電機11的工作原理為：直流電動機11定子由永磁體產(chǎn)生恒定磁場；旋轉的電樞繞組和旋轉的換向器與靜止的電刷相連，電機轉軸與機械轉軸相連；

當線圈的ab邊在n極下、cd邊在s極下時，電樞繞組中的電流沿a-b-c-d的方向流動。電樞電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力f，其方向可用左手定則來判斷。由此電磁力所形成的電磁轉矩，使電機逆時針方向旋轉。當電樞繞組的ab邊轉到s極下、cd邊轉到n極下時，通過轉向器的作用，原來與電刷a相接觸的線圈a端的銅片，現(xiàn)已變成與電刷b接觸，因而電樞繞組中的電流變成沿d-c-b-a的方向流動。運用左手定則判斷出，電磁力及電磁轉矩的方向仍然使電機逆時針旋轉。

在同一方向的機械轉矩作用下，拖動電機轉軸沿著與電磁轉矩相同的方向旋轉，向負載輸出電能，發(fā)電機完成將機械能轉換成電能的功能。

與此同時，由于電樞繞組旋轉，線圈ab和cd邊切割磁場產(chǎn)生了感應電動勢。根據(jù)右手定則，其方向與電樞電流的方向相反，故稱為反電動勢，由反電動勢會產(chǎn)生電磁轉矩。機械轉矩只有克服這一電磁轉矩才能向負載輸出電能

具體實施方式二：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種新型濾震減速帶還包括兩個支撐板2，兩個支撐板2對稱設置在底板1的兩側。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

工作原理

本發(fā)明依靠汽車重力發(fā)電，設計為能夠依靠將汽車的重力做功轉化為其他形式的能量。采用壓桿式機構，在頂蓋4上裝有頂部支座，在支座上裝有滾動軸承，在轉動的主軸上安裝連板，通過滾動軸承下壓頂部壓桿3使主軸旋轉一定角度，主軸旋轉通過,主動齒輪6帶動從動齒輪8轉動，轉動齒輪8將轉動傳遞給發(fā)電機11，發(fā)電機11達到發(fā)電效果。在完成一次壓縮后，頂蓋4通過緩沖彈簧5回復。

減速帶的做功方式采用壓板式機構模型，其工作過程如下：

1.頂蓋4在垂直壓力的作用下向下運動，通過頂部壓桿3將垂直方向上的運動轉化為主軸的轉動。

2.在主軸上裝有一個主動齒輪6，通過一副齒輪傳動，將轉動傳遞至發(fā)電機11的軸上。

3.在從動齒輪8與發(fā)電機11之間裝有聯(lián)軸器9，并將單向軸承10裝在聯(lián)軸器9上。由于單向軸承10的作用，減速帶在回程的時候發(fā)電機11仍然可以持續(xù)做功。

4.通過發(fā)電機11轉動產(chǎn)生電能，并經(jīng)過電路板的穩(wěn)壓使電達到可直接利用，并儲存和輸出。

減速帶平鋪于道路上，為了便于安裝，故設計為模塊形式，每個模塊相互獨立，互不影響。使用者可根據(jù)路面的寬度選擇安裝減速帶的模塊個數(shù)，方便快捷，并且便于減速帶的維修與拆卸。

減速帶的安裝為了不對路面造成損傷，設計為對路面無創(chuàng)型。將整個裝置置于減速帶內(nèi)部，安裝只需將整個減速帶固定于路面上，不用破壞路面，簡捷環(huán)保。

整個發(fā)電裝置需要足夠大的速度輸出，減速帶在有限的行程內(nèi)只能旋轉有限的角度，能夠提供的轉速不夠用于發(fā)電，但是有足夠的扭矩，所以需要在減速帶內(nèi)設計齒輪變速機構。故采用具有內(nèi)置增速裝置的發(fā)電機。

減速帶工作時具有足夠的加速度，機械設計中飛輪裝置有利于裝置的持續(xù)工作以及穩(wěn)定性，并增強裝置的發(fā)電能力。故應設計一個類似于飛輪的大質(zhì)量回轉體。故采用具有較大質(zhì)量的一副齒輪作為傳動。

圖2所示為直流發(fā)電機的工作原理示意圖。直流電動機定子由永磁體產(chǎn)生恒定磁場。旋轉的電樞繞組和旋轉的換向器與靜止的電刷相連，電機轉軸與機械轉軸相連。

項目使用的小型直流發(fā)電機采用行星齒輪變速箱變速，體積小，支持大轉矩輸入，所產(chǎn)生的30v電壓不穩(wěn)定，加速后瞬間峰值電壓可達40v。不能直接供給用電器使用。

因此，設計電路使其產(chǎn)生一般標準電壓供用電器使用。在實際應用中，可以根據(jù)用電器來設計相應的穩(wěn)壓電路，以適應不同的用電需求。

為了供本發(fā)明測試需求，在此，我們舉例設計了12v及5v穩(wěn)壓電路板，如圖3所示，為穩(wěn)壓電路原理圖。

該電路將小型直流發(fā)電機從減速帶獲得的機械能轉化為電能輸出，得到12v和5v電壓源。可供測試及常規(guī)小功率用電器供電。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍之內(nèi)。