鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)氣體儲(chǔ)能雙缸往復(fù)震動(dòng)壓電轉(zhuǎn)換質(zhì)能交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣動(dòng)質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)，特別是一種鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)氣體儲(chǔ)能雙缸往復(fù)震動(dòng)壓電轉(zhuǎn)換質(zhì)能交換器，該裝置通過氣體儲(chǔ)能機(jī)電轉(zhuǎn)換將鐵路列車質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，為設(shè)置在鐵路線路上的安全遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備提供電能。
【背景技術(shù)】
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[0002]地鐵是交通運(yùn)輸中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行的必要基礎(chǔ)，隨著京津、京滬、武廣、滬杭、滬寧等高速鐵路建設(shè)開通，我國(guó)已經(jīng)跨入了高鐵時(shí)代，在高速鐵路建設(shè)不斷向前推進(jìn)時(shí)，保障鐵路運(yùn)營(yíng)的安全也受到極高的關(guān)注，采取有效的遠(yuǎn)距離、大范圍、無障礙、不間斷、多功能晝夜監(jiān)控成為鐵路管理部門需要實(shí)施的一個(gè)問題，
[0003]鐵路運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)可分為機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控和鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控，鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控可以為鐵路運(yùn)營(yíng)提供鐵路路況、突發(fā)事故、山體滑坡、橋區(qū)安全、隧道安全、機(jī)車安全等遠(yuǎn)程監(jiān)控信息，為了確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全，線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備必須24小時(shí)全天候晝夜運(yùn)行，
[0004]然而，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備大多設(shè)在的偏遠(yuǎn)山區(qū)，即遠(yuǎn)離城市也遠(yuǎn)離國(guó)家電網(wǎng)，不能利用國(guó)家電網(wǎng)提供能量，同時(shí)利用儲(chǔ)電設(shè)備提供能量又需要人力經(jīng)常觀察和定期更換儲(chǔ)電設(shè)備，不能及時(shí)的觀察和更換儲(chǔ)電設(shè)備，也會(huì)使遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備無法正常工作，為鐵路運(yùn)營(yíng)帶來安全隱患，
[0005]因此，為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行提供不間斷的充足的能量，是保障鐵路線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控急需解決的一個(gè)問題，列車行駛中幾百噸質(zhì)量震動(dòng)動(dòng)能是十分巨大的，將這部分能量提取出來，就可以不間斷的為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行提供能量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0006]為了將列車行駛中大質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能提取出來，將質(zhì)量的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換電能，為線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，本實(shí)用新型提出了一種鐵路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)氣體儲(chǔ)能雙缸往復(fù)震動(dòng)壓電轉(zhuǎn)換質(zhì)能交換器，它可將列車運(yùn)行中的震動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一個(gè)由箱體、兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、一個(gè)高壓儲(chǔ)氣腔和一個(gè)氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，行程變換機(jī)構(gòu)、壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、高壓儲(chǔ)氣腔和氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在箱體內(nèi)，
[0008]兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)對(duì)稱的安裝在箱體的上部，兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)對(duì)稱的安裝在行程變換機(jī)構(gòu)的下面，高壓儲(chǔ)氣腔安裝在兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的下面，氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)安裝在高壓儲(chǔ)氣腔的下面，
[0009]兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)和兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和工作過程相同，
[0010]第一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)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)桿的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿的中部通過第一連接軸與設(shè)置在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活塞連接桿的上端相連接，活塞連接桿的下端通過第六連接軸與氣缸活塞相連接，
[0011]第一個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)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，氣缸的底部通過單向通氣閥與高壓儲(chǔ)氣腔相通，
[0012]單向通氣閥門由一個(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)的氣體作用下通過壓力彈簧和橡膠塞可打開和關(guān)閉閥門進(jìn)氣孔，
[0013]氣動(dòng)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)磁體連接桿、一個(gè)壓電陶瓷片組構(gòu)成，往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一設(shè)置在箱體的一側(cè)，往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二設(shè)置在箱體的另一側(cè)，磁體連接桿安裝在復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一和往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二之間，
[0014]壓電陶瓷片組中的各壓電陶瓷片的中部被等距離的安裝在磁體連接桿的中部，壓電陶瓷片組中各壓電陶瓷片的兩端被安裝在箱體上，磁體連接桿可帶動(dòng)壓電陶瓷片組中的各壓電陶瓷片往復(fù)運(yùn)動(dòng)，
[0015]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)氣缸軸線方向移動(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)氣缸的下部通過該出氣孔與箱體外部相通，
[0016]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)氣缸的下部通過該出氣孔與箱體外部相通，
[0017]磁體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，磁體連接桿與第一往復(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，
[0018]當(dāng)列車的振動(dòng)通過鐵軌施加在主驅(qū)動(dòng)桿的一端時(shí)，列車的振動(dòng)通過行程變換機(jī)構(gòu)的主驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)連接桿、輔驅(qū)動(dòng)桿、活塞連接桿傳遞到氣缸活塞上，列車的振動(dòng)通過行程變換機(jī)構(gòu)的行程幅度放大，帶動(dòng)氣缸活塞壓縮氣缸內(nèi)的空氣，并通過氣缸底部的單向通氣閥將高壓氣體壓入高壓儲(chǔ)氣腔內(nèi)，通過上述過程將列車的振動(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)，
[0019]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、磁體連接桿、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)，
[0020]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)氣缸下部的進(jìn)氣孔關(guān)閉第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸上部的出氣孔時(shí)，第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿也同時(shí)帶動(dòng)第二換氣塞打開第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸上部的進(jìn)氣孔關(guān)閉第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸下部的出氣孔，高壓儲(chǔ)氣腔內(nèi)氣體充入第二往復(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、磁體連接桿、第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞和第二換氣驅(qū)動(dòng)連桿一起向左運(yùn)動(dòng)，
[0021]在高壓儲(chǔ)氣腔內(nèi)的高壓氣體推動(dòng)下，上述往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)不斷進(jìn)行下去，磁體連接桿帶動(dòng)各壓電陶瓷片大幅度的震動(dòng)，電流從各壓電陶瓷片的兩個(gè)電極不斷的輸出交變電流，
[0022]本實(shí)用新型的有益效果是:通過行程變換機(jī)構(gòu)、壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、高壓儲(chǔ)氣腔和氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，可將列車的振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化電能，構(gòu)成了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的自發(fā)電系統(tǒng)，為線路狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備提供能量，即節(jié)約了能源，又可使位于偏遠(yuǎn)山區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備在無人管理的情況長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行。
【附圖說明】
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[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0024]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0025]圖2是本實(shí)用新型的A-A剖視圖。
[0026]圖3是本實(shí)用新型的單向通氣閥門結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0027]圖4是本實(shí)用新型的B-B剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0028]在圖1中，一個(gè)由箱體4、兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、高壓儲(chǔ)氣腔7和氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)構(gòu)成的質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置，兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)、兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、高壓儲(chǔ)氣腔7和氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)都設(shè)置在箱體4中，
[0029]兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)安裝在箱體4的上部，兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)分別安裝在兩個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)的下面，高壓儲(chǔ)氣腔7安裝在兩個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的下面，氣動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)安裝在高壓儲(chǔ)氣腔7的下面，
[0030]第一個(gè)行程變換機(jī)構(gòu)由主驅(qū)動(dòng)桿1-1、輔驅(qū)動(dòng)桿1-7、驅(qū)動(dòng)連接桿1-5和活塞連接桿1-11構(gòu)成，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的一端設(shè)置在一條鐵軌的下方，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的中部通過第一連接軸1-2與設(shè)置在箱體4上部的第一支撐柱1-3相連接，主驅(qū)動(dòng)桿1-1的另一端通過第二連接軸1-4與驅(qū)動(dòng)連接桿1-5的上端相連接，驅(qū)動(dòng)連接桿1-5的下端通過第三連接軸1-6與輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的一端相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的中部通過第四連接軸1-8與安裝在箱體4上部的第二支撐柱1-9相連接，輔驅(qū)動(dòng)桿1-7的另一端通過第五連接軸1-10與活塞連接桿1-11的上端相連接，活塞連接桿1-11的下端通過第六連接軸3-2與氣缸活塞3-3相連接，
[0031]第一個(gè)壓力儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)由氣缸3-1、氣缸活塞3-3、單向通氣閥門5和輔減震彈簧3-4構(gòu)成，輔減震彈簧3-4和氣缸活塞3-3設(shè)置在氣缸3-1內(nèi)，輔減震彈簧3-4安裝在氣缸3_1的底部和氣缸活塞3-3之間，氣缸3-1的底部通過單向通氣閥5與高壓儲(chǔ)氣腔7相通，
[0032]在圖3中，單向通氣閥門5由閥門殼體5-1、橡膠塞5-