軸對(duì)稱氣體儲(chǔ)能壓電變換城市地鐵列車減震發(fā)電裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種地鐵列車減震發(fā)電應(yīng)用技術(shù)，特別是一種軸對(duì)稱氣體儲(chǔ)能壓電變換城市地鐵列車減震發(fā)電裝置，該裝置通過(guò)氣體儲(chǔ)能機(jī)電轉(zhuǎn)換將城市地鐵列車運(yùn)行中的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，為城市地鐵列車車箱內(nèi)照明提供電能，可降低城市地鐵列車運(yùn)營(yíng)成本，節(jié)能環(huán)保。
[0002]【背景技術(shù)】:
城市地鐵是城市交通中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行的必要基礎(chǔ)，是緩解交通擁堵、滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民出行需求的重要手段。
[0003]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市居民出行需求的日益增長(zhǎng)，各大城市都加快了公共交通的發(fā)展速度。但是由于地鐵運(yùn)量大，其耗電總量十分巨大，并且電力是地鐵消耗的最主要能源，地鐵供電通常來(lái)自城市電網(wǎng)，通過(guò)地鐵供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變換和傳輸。其電力能耗主要分為列車運(yùn)行牽引電能和車廂照明設(shè)備所消耗的電能兩部分。
[0004]在當(dāng)前我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的大背景下，如何建設(shè)節(jié)能型軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)成為軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)管理中的一個(gè)重要研究課題。也是行業(yè)發(fā)展的方向和追求的目標(biāo)。
[0005]由于城市地鐵是在地下運(yùn)行，車廂的照明設(shè)備需要24小時(shí)不間斷供電，如果能將地鐵列車運(yùn)行中多余的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，為車廂的照明設(shè)備提供電能，將為國(guó)家節(jié)約大量的電能，即節(jié)能環(huán)保，又可降低城市地鐵運(yùn)營(yíng)成本。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
為了節(jié)約能源和降低地鐵運(yùn)營(yíng)耗電量和運(yùn)營(yíng)成本，建設(shè)節(jié)能型軌道交通系統(tǒng)，本發(fā)明針對(duì)城市地鐵列車現(xiàn)有減震技術(shù)存在的不足，對(duì)現(xiàn)有減震技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種軸對(duì)稱氣體儲(chǔ)能壓電變換城市地鐵列車減震發(fā)電裝置，它即可以實(shí)現(xiàn)地鐵列車運(yùn)行中的減震功能，又可將列車運(yùn)行中的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能為列車車廂照明提供電能。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一個(gè)城市地鐵列車減震發(fā)電裝置由兩個(gè)結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過(guò)程相同的長(zhǎng)方形減震發(fā)電機(jī)構(gòu)和一個(gè)長(zhǎng)方形主減振機(jī)構(gòu)構(gòu)成，兩個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)對(duì)稱的設(shè)置主減振機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，
主減振機(jī)構(gòu)由一個(gè)長(zhǎng)方形上承壓板、一個(gè)長(zhǎng)方形下承壓板和多個(gè)主減震彈簧構(gòu)成，主減震彈簧設(shè)置在上承壓板和下承壓板之間，兩個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)通過(guò)下承壓板連接在一起，兩個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)都由一個(gè)長(zhǎng)方形箱體、一個(gè)長(zhǎng)方形高壓儲(chǔ)氣腔、一個(gè)壓電形變發(fā)電機(jī)構(gòu)和多個(gè)結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過(guò)程相同的壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)構(gòu)成，
在第一個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)中，壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)整齊的安裝在長(zhǎng)方形箱體的上部，高壓儲(chǔ)氣腔安裝在長(zhǎng)方形箱體的中部，壓電形變發(fā)電機(jī)構(gòu)安裝在長(zhǎng)方形箱體的下部，
當(dāng)?shù)罔F列車的振動(dòng)施加在上承壓板上，列車的一部分壓力通過(guò)上承壓板傳遞到主減振機(jī)構(gòu)上，列車的另一部分壓力對(duì)稱的分布在位于主減振機(jī)構(gòu)兩側(cè)的兩個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)上，上述結(jié)構(gòu)設(shè)置即可吸收列車縱向震動(dòng)，還可減少列車橫向振動(dòng)，
各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)都由一個(gè)氣缸、一個(gè)氣缸活塞、一個(gè)單向通氣閥門、一個(gè)輔減震彈簧和一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)構(gòu)成，輔減震彈簧和氣缸活塞設(shè)置在氣缸內(nèi)，輔減震彈簧安裝在氣缸的底部和氣缸活塞之間，氣缸的底部通過(guò)單向通氣閥與高壓儲(chǔ)氣腔相通，
各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)的單向通氣閥門都由一個(gè)閥門殼體、一個(gè)橡膠塞和一個(gè)壓力彈簧構(gòu)成，閥門殼體的上部設(shè)置有一個(gè)閥門進(jìn)氣孔，閥門殼體的下部設(shè)置有一個(gè)閥門出氣孔，壓力彈簧和橡膠塞設(shè)置在閥門殼體內(nèi)部，壓力彈簧安裝在閥門殼體的底部與橡膠塞之間，在氣缸內(nèi)的氣體作用下通過(guò)壓力彈簧和橡膠塞可打開和關(guān)閉閥門進(jìn)氣孔，
各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)的行程變換機(jī)構(gòu)都由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)輔驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)驅(qū)動(dòng)連接桿和一個(gè)活塞連接桿構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿的一端與上承壓板相連接，主驅(qū)動(dòng)桿的中部通過(guò)第一連接軸與設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體上部的第一支撐柱相連接，主驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)第二連接軸與驅(qū)動(dòng)連接桿的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿的下端通過(guò)第三連接軸與輔驅(qū)動(dòng)桿的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的中部通過(guò)第四連接軸與安裝在長(zhǎng)方形箱體上部的第二支撐柱相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)第五連接軸與活塞連接桿的上端相連接，活塞連接桿的下端通過(guò)第六連接軸與氣缸活塞相連接，
壓電形變發(fā)電機(jī)構(gòu)由往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一、往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二、一個(gè)壓電連接桿和兩組壓電陶瓷片構(gòu)成，
往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一由第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸、第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞、第一換氣塞、第一換氣驅(qū)動(dòng)連桿構(gòu)成，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞設(shè)置在第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞和第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸軸線相互重合，并且第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞可以在第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)沿著第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸軸線方向滑動(dòng)，第一換氣驅(qū)動(dòng)連桿的中部沿軸線開有一個(gè)長(zhǎng)方形換氣驅(qū)動(dòng)孔，第一換氣塞的中部穿過(guò)該換氣驅(qū)動(dòng)孔與第一換氣驅(qū)動(dòng)連桿相連接，并且第一換氣塞的中部可沿著該長(zhǎng)方形換氣驅(qū)動(dòng)孔滑動(dòng)，第一換氣驅(qū)動(dòng)連桿與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞軸線相互重合的連接在一起，在第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的上部開有一個(gè)進(jìn)氣孔，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的上部通過(guò)該進(jìn)氣孔與高壓儲(chǔ)氣腔相通，在第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的下部開有一個(gè)出氣孔，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的下部通過(guò)該出氣孔與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸外部相通，
往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二由第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸、第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞、第二換氣塞、第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿構(gòu)成，第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞設(shè)置在第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)，第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞和第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸軸線相互重合，并且第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞可以在第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)沿著第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸軸線方向滑動(dòng)，第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿的中部沿軸線開有一個(gè)長(zhǎng)方形換氣驅(qū)動(dòng)孔，第二換氣塞的中部穿過(guò)該換氣驅(qū)動(dòng)孔與第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿相連接，并且第二換氣塞的中部可沿著該長(zhǎng)方形換氣驅(qū)動(dòng)孔滑動(dòng)，第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿與第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞軸線相互重合的連接在一起，在第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的上部開有一個(gè)進(jìn)氣孔，第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的上部通過(guò)該進(jìn)氣孔與高壓儲(chǔ)氣腔相通，在第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的下部開有一個(gè)出氣孔，第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸的下部通過(guò)該出氣孔與第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸外部相通，
壓電連接桿的兩端分別與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞和第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞相連接，壓電連接桿與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞和第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞的軸線相互重合，兩組壓電陶瓷片的兩邊被安裝在長(zhǎng)方形箱體上，兩組壓電陶瓷片的中部分別被等距離的安裝在壓電連接桿上面和下面，壓電連接桿可帶動(dòng)兩組壓電陶瓷片的中部同時(shí)同向的沿壓電連接桿的軸線移動(dòng)。
[0008]當(dāng)?shù)罔F列車的振動(dòng)施加在上承壓板時(shí)，列車的一部分壓力通過(guò)上承壓板傳遞到主減震彈簧上，列車的另一部分壓力通過(guò)各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)的行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)連接桿、輔驅(qū)動(dòng)桿、活塞連接桿和氣缸活塞傳遞到各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)的輔減震彈簧和氣缸內(nèi)的空氣上，上承壓板的上下移動(dòng)通過(guò)行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，帶動(dòng)各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)的氣缸活塞壓縮各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)的氣缸內(nèi)的空氣，并通過(guò)各壓力儲(chǔ)能減震機(jī)構(gòu)氣缸底部的單向通氣閥與將高壓氣體壓入高壓儲(chǔ)氣腔內(nèi)，通過(guò)上述過(guò)程將地鐵列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為高壓氣體內(nèi)能存儲(chǔ)在高壓儲(chǔ)氣腔內(nèi)，
當(dāng)?shù)谝粨Q氣驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)第一換氣塞打開第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸上部的進(jìn)氣孔關(guān)閉第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸下部的出氣孔時(shí)，第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿也同時(shí)帶動(dòng)第二換氣塞關(guān)閉第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸上部的進(jìn)氣孔打開第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸下部的出氣孔，高壓儲(chǔ)氣腔內(nèi)氣體充入第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸，推動(dòng)第一換氣驅(qū)動(dòng)連桿、第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞、壓電連接桿、第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞和第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿一起向右運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)壓電連接桿帶動(dòng)兩組壓電陶瓷片的中部