軸對(duì)稱慣性儲(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)稱慣性儲(chǔ)能壓電變換城市地鐵列車減震發(fā)電裝置，該裝置通過共振儲(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)稱慣性儲(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)置在主減振機(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)都由一個(gè)長(zhǎng)方形箱體和多個(gè)慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)構(gòu)成，兩個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)通過下承壓板連接在一起，
各慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)都由一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)和兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)構(gòu)成，行程變換機(jī)構(gòu)設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體的上端，兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)和兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)和兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)對(duì)稱的位于行程變換機(jī)構(gòu)的下方，
兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過程相同，兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過程相同， 地鐵列車的振動(dòng)施加在上承壓板，列車的一部分壓力通過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)，
各慣性儲(chǔ)能二次減震機(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、長(zhǎng)齒條連接板、一個(gè)長(zhǎng)齒條、一個(gè)彈簧桿、一個(gè)彈簧桿連接柱、一個(gè)擺動(dòng)彈簧和一個(gè)彈簧座構(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)桿的另一端通過第五連接軸與長(zhǎng)齒條連接板的中部相連接，
長(zhǎng)齒條的上端通過齒條連接軸安裝在長(zhǎng)齒條連接板的下面，彈簧座安裝在長(zhǎng)齒條連接板的下面，擺動(dòng)彈簧設(shè)置在長(zhǎng)齒條的上端和長(zhǎng)齒條連接板之間，
長(zhǎng)齒條的下端通過第六連接軸與彈簧桿的上端相連接，彈簧桿的下端通過第七連接軸與彈簧桿連接柱相連接，彈簧桿連接柱安裝在長(zhǎng)方形箱體的下面，
彈簧桿由一個(gè)外彈簧帽、一個(gè)內(nèi)彈簧帽、一個(gè)內(nèi)彈簧、外帽連接桿和內(nèi)帽連接桿構(gòu)成，外彈簧帽扣在內(nèi)彈簧帽上，內(nèi)彈簧設(shè)置在內(nèi)彈簧帽內(nèi)，外帽連接桿與外彈簧帽相連接，內(nèi)帽連接桿與內(nèi)彈簧帽相連接，
各慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)的兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)都由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)齒輪、一個(gè)輔驅(qū)動(dòng)齒輪、一個(gè)慣性輪構(gòu)成，
第一驅(qū)動(dòng)軸、第二驅(qū)動(dòng)軸和第三驅(qū)動(dòng)軸相互平行的固定安裝在長(zhǎng)方形箱體上，
主驅(qū)動(dòng)齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在第一驅(qū)動(dòng)軸上，慣性輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在第二驅(qū)動(dòng)軸上，輔驅(qū)動(dòng)齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在第三驅(qū)動(dòng)軸上，
主驅(qū)動(dòng)齒輪與慣性輪的小齒輪相嚙合，慣性輪的大齒輪與輔驅(qū)動(dòng)齒輪的小齒輪相嚙合，第四驅(qū)動(dòng)軸固定安裝在輔驅(qū)動(dòng)齒輪的大齒輪的邊緣上，第四驅(qū)動(dòng)軸與輔驅(qū)動(dòng)齒輪垂直，長(zhǎng)齒條的中部通過彈簧桿與主驅(qū)動(dòng)齒輪彈性的相嚙合，長(zhǎng)齒條向下運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)齒條的中部可在彈簧桿推動(dòng)下與主驅(qū)動(dòng)齒輪彈性的相嚙合，長(zhǎng)齒條向上運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)齒條的中部可在擺動(dòng)彈簧的推動(dòng)下與主驅(qū)動(dòng)齒輪脫開，
各慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)的兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)都由一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿、一個(gè)驅(qū)動(dòng)滑塊、一個(gè)壓電陶瓷片、第一個(gè)連接板、第二個(gè)連接板和支撐架構(gòu)成，
第一個(gè)連接板和第二個(gè)連接板安裝在支撐架上，支撐架安裝在長(zhǎng)方形箱體上，壓電陶瓷片的一端連接在第一個(gè)連接板上，壓電陶瓷片的另一端連接在第二個(gè)連接板上，往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在第四驅(qū)動(dòng)軸上，往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過第五驅(qū)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在驅(qū)動(dòng)滑塊的下端，驅(qū)動(dòng)滑塊的上端與壓電陶瓷片的中部相連接，
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上承壓板傳遞到主減振機(jī)構(gòu)上，列車的另一部分壓力通過各慣性儲(chǔ)能二次減震機(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、長(zhǎng)齒條傳遞到各慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)齒輪上，上承壓板的上下移動(dòng)幅度通過行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，帶動(dòng)長(zhǎng)齒條大幅度的上下振動(dòng)，并通過長(zhǎng)齒條、彈簧桿和擺動(dòng)彈簧帶動(dòng)主驅(qū)動(dòng)齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過主驅(qū)動(dòng)齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)慣性輪單向高速轉(zhuǎn)動(dòng)，將振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為慣性輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能存儲(chǔ)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性輪中， 慣性輪的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輔驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿和驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)壓電陶瓷片大幅度的上下振動(dòng)，上述振動(dòng)不斷的進(jìn)行下去，在壓電陶瓷片的兩個(gè)電極不斷的輸出交變電流，通過上述過程將地鐵列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:通過主減振機(jī)構(gòu)構(gòu)成了地鐵列車的減震機(jī)構(gòu)，同時(shí)通過減震發(fā)電機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)構(gòu)成了地鐵列車的自發(fā)電系統(tǒng)，即節(jié)約了能源又降低了地鐵運(yùn)營(yíng)成本。
[0009]【附圖說(shuō)明】:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0011 ] 圖2是本發(fā)明的A-A剖視圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的B-B剖視圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的C-C剖視圖。
[0014]圖5是本發(fā)明的D-D剖視圖。
[0015]圖6是本發(fā)明的E-E剖視圖。
[0016]圖7是本發(fā)明的F-F剖視圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
在圖1、圖3和圖4中，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)由上承壓板10、下承壓板11、主減震彈簧8-1、主減震彈簧8-2、主減震彈簧8-3和主減震彈簧8-4構(gòu)成，主減震彈簧8-1、主減震彈簧8-2、主減震彈簧8_3和主減震彈簧8-4設(shè)置在上承壓板10和下承壓板11之間，兩個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)通過下承壓板11連接在一起，
第一個(gè)減震發(fā)電機(jī)構(gòu)由長(zhǎng)方形箱體9和7個(gè)設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體9內(nèi)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過程相同的慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)構(gòu)成，各慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)都由一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)和兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)構(gòu)成，
兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過程相同，兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過程相同，
在圖1、圖2和圖3中，第一個(gè)慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)的行程變換機(jī)構(gòu)設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體9的上端，兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)和兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體9內(nèi)，兩個(gè)慣性儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)和兩個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)對(duì)稱的位于行程變換機(jī)構(gòu)的下方，
第一個(gè)慣性儲(chǔ)能二次減震機(jī)構(gòu)的行程變換機(jī)構(gòu)由主驅(qū)動(dòng)桿1-1、驅(qū)動(dòng)連接桿1-5、輔驅(qū)動(dòng)桿1-7、長(zhǎng)齒條連接板1-11-1、長(zhǎng)齒條1-11、彈簧桿1-13、彈簧桿連接柱5、擺動(dòng)彈簧1_16和彈簧座1-15構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的一端與上承壓板10相連接，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的中部通過第一連接軸1-2與設(shè)置在長(zhǎng)方形箱體9上部的第一支撐柱1-3相連接，主驅(qū)動(dòng)桿1