一种带有发电装置的智能减速带及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种带有发电装置的智能减速带及其控制方法，包括减速带机构、能量转换机构、连杆传动机构、离合机构、齿轮增速传动机构和控制系统；控制系统根据即将通过减速带的车辆的速度控制离合机构的接合和分离；当车速大于限速时，离合机构接合，车轮作用于减速带机构的能量通过连杆传动机构、离合机构和齿轮增速传动机构驱动能量转换机构发电；当车速小于等于限速时，离合机构分离，减速带的下降运动只需克服复位弹簧的弹力和装置的摩擦力而不再驱动能量转换机构发电。本发明专利技术实现了对车辆通过减速带时部分震动冲击能量的回收利用，同时保证了车辆低速通过减速带时的舒适性。

Intelligent speed reduction belt with power generation device and control method thereof

The invention provides a power generation device with intelligent speed and control method thereof, including deceleration belt mechanism, energy transfer mechanism, a connecting rod driving mechanism, a clutch mechanism, gear transmission mechanism and control system; control system according to the engagement and separation is the speed of the vehicle deceleration zone by controlling the clutch mechanism; when the speed is greater than the speed limit when the clutch engages in energy wheel deceleration zone mechanism through the connecting rod drive mechanism, a clutch mechanism and a gear transmission mechanism to drive the energy transfer mechanism of power; when the vehicle speed is less than or equal to the speed limit, clutch separation, friction reduction with the downward movement only to overcome the elastic force of the reset spring and the device instead of driving energy power conversion mechanism. The invention realizes the recycling of the partial shock and shock energy when the vehicle passes the speed reduction belt, and ensures the comfort of the vehicle when passing through the speed reduction belt at low speed.

【技术实现步骤摘要】
一种带有发电装置的智能减速带及其控制方法
本专利技术属于智能交通
，具体讲是一种带有发电装置的智能减速带及其控制方法。
技术介绍
近年来，我国经济快速发展，汽车保有量激增，交通事故数量也在逐年上升。车辆超速是造成交通事故的主要原因之一，减速带作为降低车辆速度成本最低且最为行之有效的方法，在日常生活中得到广泛的应用。车辆通过减速带时的速度越高，传递到车身的振动就越剧烈，但是即使车辆以非常低的速度通过减速带，依然会有较大的振动传递到车身，影响车辆的舒适性，还会对车辆的底盘系统等造成疲劳损伤，影响车辆的使用寿命，这也有违设置减速带的初衷。同时，在车辆通过减速带时，车辆的一部分动能会转化为对车辆的震动冲击，使车辆产生振动，并最终通过避震器把震动冲击的能量转换成热能，这样虽然可以降低车辆的速度，但是这部分能量却被浪费掉了，如果通过某种装置在不影响减速带基本功能的前提下将这部分被浪费掉的能量给利用起来，其效果也是非常可观的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了利用车辆通过减速带时产生的震动冲击的能量，同时保证车辆低速通过减速带时的舒适性，而提供的一种带有发电装置的智能减速带及其控制方法，当车辆通过减速带的车速大于限速时，离合机构接合，减速带的运动驱动发电机发电，实现对能量的回收利用并对车辆产生较大的震动冲击，当车辆通过减速带的车速小于等于限速时，离合机构分离，减速带的运动不再驱动发电机，震动冲击较小，保证车辆的舒适性。本专利技术的技术方案是采用一种带有发电装置的智能减速带，包括减速带机构、能量转换机构、连杆传动机构、离合机构、齿轮增速传动机构和控制系统；所述减速带机构包括基座、前盖板、上盖板、后盖板、导杆和复位弹簧；所述基座安装在路面上；所述基座的上表面与路面在同一水平位置；所述前盖板、上盖板和后盖板依次铰接；所述前盖板和所述后盖板与所述基座接触的一边装有滚轮；所述滚轮用于减小前盖板和后盖板运动时与基座之间的摩擦力；所述前盖板和所述后盖板的两端装有销；所述销与所述滚轮同轴，且穿过所述基座上的条形通孔，用于限制所述前盖板和所述后盖板的运动，避免所述前盖板和所述后盖板未铰接的一端弹起；所述前盖板的长度大于所述后盖板的长度，即前盖板处的坡度小于后盖板处的坡度，用于对逆向行驶通过减速带的车辆产生更大的震动冲击，实现对逆行车辆的更加显著的减速效果，并提醒逆行车辆驾驶员；所述导杆固定安装于所述上盖板，并穿过所述基座；所述导杆用于限制所述上盖板的运动方向和上极限位置；所述复位弹簧安装在所述上盖板与所述基座之间，并与所述导杆同轴布置；所述复位弹簧处于压缩状态，用于使所述智能减速带在被车轮碾压之后复位；所述复位弹簧的刚度应保证在所述离合机构为接合状态时，即减速带的运动将驱动发电机发电时，复位弹簧的弹力可以使所述智能减速带在被车轮碾压之后在较短时间内复位，并保证在所述离合机构为分离状态时，即减速带的运动不再驱动发电机时，大多数乘用车以小于等于限速的车速通过减速带，而不会产生较大的震动冲击；所述能量转换机构包括发电机和飞轮；所述发电机用于将动能转化为电能；所述飞轮用于将部分动能存储起来，并驱动所述发电机发电；所述连杆传动机构包括连杆一、连杆二、连杆三和连杆四，用于将所述减速带机构的运动放大和改变方向，并将运动传递给所述离合机构；所述连杆传动机构提高了装置的发电效率，同时避免了装置的纵向长度过大；所述连杆一、连杆二、连杆三和连杆四依次铰接；所述连杆一的另一端与所述上盖板铰接；所述连杆二可转动的安转在所述基座上，用于将所述连杆一的运动放大和改变方向，并将运动传递给所述连杆三；所述连杆三应保证，在所述连杆四相对所述基座的运动为直线平移运动时，所述连杆传动机构的运动不会发生干涉；所述连杆四通过移动副与所述基座连接；所述连杆四的另一端与所述离合机构铰接；所述离合机构包括离合连杆、齿条、操纵杆和离合弹簧，用于控制所述连杆传动机构与所述齿轮增速传动机构之间的连接状态；所述离合机构接合时，车轮作用于所述减速带机构的能量将通过所述连杆传动机构、所述离合机构和所述齿轮增速传动机构驱动所述能量转换机构发电；所述离合机构分离时，减速带的下降运动只需克服所述复位弹簧的弹力和装置的摩擦力而不再驱动所述能量转换机构发电；所述离合连杆与所述连杆四铰接；所述齿条与所述齿轮增速传动机构啮合，且所述齿条的长度应保证，所述齿条在运动时与所述齿轮增速传动机构始终保持啮合；所述离合连杆上有通孔和条形孔；所述齿条上有销；所述离合连杆的安转位置和所述齿条的初始位置应保证，在所述减速带机构上盖板位于上极限位置时，所述齿条的销可以穿过所述离合连杆的通孔；所述离合机构为接合状态时，所述销穿过所述通孔，所述离合连杆的运动将传递给所述齿条；所述离合机构为分离状态时，所述销与所述通孔分离，所述离合连杆的运动不再传动给所述齿条；所述销上有弹性卡扣；所述基座上有卡扣凹槽；在所述离合机构为接合状态时，即所述销穿过所述通孔时，所述弹性卡扣为压入状态，在所述离合机构为分离状态时，即所述销与所述通孔分离时，所述弹性卡扣为弹出状态；所述弹性卡扣为所述弹出状态时，所述弹性卡扣卡入所述基座的卡扣凹槽中，用于在所述离合机构为分离状态时，限制所述齿条的位置，并使所述齿条位于所述初始位置；所述弹性卡扣为所述压入状态时，所述齿条的运动不再受到所述弹性卡扣的限制，所述齿条可以在所述离合连杆的驱动下做往复运动；所述操纵杆用于控制所述离合连杆的角度，即控制所述销与所述通孔的相对位置，实现所述离合机构的接合和分离；所述操纵杆穿过所述离合连杆的条形孔，并利用滚轮减小所述操纵杆与所述离合连杆之间的摩擦力；所述滚轮有四个，均安装在所述操纵杆上，装配时所述滚轮分别位于所述离合连杆的两面和所述离合连杆条形孔的两侧；所述条形孔同侧的两个所述滚轮之间的距离应大于所述离合连杆的厚度，且在所述操纵杆处于极限位置时，所述离合连杆的两面不会同时与两个所述滚轮接触；所述离合连杆的长度、所述离合连杆条形孔的长度和所述操纵杆的安装位置应保证，所述离合连杆和所述操纵杆的运动不会发生干涉；所述操纵杆由所述控制系统进行控制，即由所述控制系统控制所述离合机构的接合和分离；所述离合弹簧安装在所述操纵杆与所述基座之间，并与所述操纵杆同轴布置；所述离合弹簧处于压缩状态；所述齿轮增速传动机构包括单向离合器、双联齿轮和发电机齿轮，用于将离合机构传递过来的往复运动转化为单向转动，并在增速之后，将运动传递给能量转换机构；所述单向离合器上有齿轮一和齿轮二；所述齿轮一与所述离合机构的齿条啮合；所述齿轮二与所述双联齿轮的小齿轮啮合；所述离合机构为接合状态，当所述上盖板下降时，所述单向离合器处于接合状态，当所述上盖板上升时，所述单向离合器处于分离状态；所述双联齿轮的大齿轮与所述发电机齿轮啮合；所述发电机齿轮固定安装在所述发电机的转轴上；所述控制系统包括信息采集单元、控制单元和执行机构，用于根据即将通过减速带的车辆的速度控制所述离合机构的接合和分离，当车速大于限速时，使所述离合机构处于接合状态，利用车轮作用于所述减速带机构的能量驱动所述能量转换机构发电，当车速小于等于限速时，使所述离合机构处于分离状态，减速带的下降运动不再驱动所述能量转换机构发电，提高车辆通过减速带时的舒适性；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有发电装置的智能减速带，其特征在于，包括减速带机构、能量转换机构、连杆传动机构、离合机构、齿轮增速传动机构和控制系统；所述减速带机构包括基座(1)、前盖板(2)、上盖板(3)、后盖板(4)、导杆(5)和复位弹簧(6)；所述基座(1)安装在路面上；所述基座(1)的上表面与路面在同一水平位置；所述前盖板(2)、上盖板(3)和后盖板(4)依次铰接；所述前盖板(2)和所述后盖板(4)与所述基座(1)接触的一边装有滚轮；所述滚轮用于减小前盖板(2)和后盖板(4)运动时与基座(1)之间的摩擦力；所述前盖板(2)和所述后盖板(4)的两端装有销；所述销与所述滚轮同轴，且穿过所述基座(1)上的条形通孔，用于限制所述前盖板(2)和所述后盖板(4)的运动，避免所述前盖板(2)和所述后盖板(4)未铰接的一端弹起；所述导杆(5)固定安装于所述上盖板(3)，并穿过所述基座(1)；所述导杆(5)用于限制所述上盖板(3)的运动方向和上极限位置；所述复位弹簧(6)安装在所述上盖板(3)与所述基座(1)之间，并与所述导杆(5)同轴布置；所述复位弹簧(6)处于压缩状态，用于使所述智能减速带在被车轮碾压之后复位；所述能量转换机构包括发电机(22)和飞轮(23)；所述发电机(22)用于将动能转化为电能；所述飞轮(23)用于将部分动能存储起来，并驱动所述发电机(22)发电；所述连杆传动机构包括连杆一(7)、连杆二(8)、连杆三(9)和连杆四(10)；所述连杆一(7)、连杆二(8)、连杆三(9)和连杆四(10)依次铰接；所述连杆一(7)的另一端与所述上盖板(3)铰接；所述连杆二(8)可转动的安转在所述基座(1)上，用于将所述连杆一(7)的运动放大和改变方向，并将运动传递给所述连杆三(9)；所述连杆三(9)应保证，在所述连杆四(10)相对所述基座(1)的运动为直线平移运动时，所述连杆传动机构的运动不会发生干涉；所述连杆四(10)通过移动副与所述基座(1)连接；所述连杆四(10)的另一端与所述离合机构铰接；所述离合机构包括离合连杆(11)、齿条(12)、操纵杆(13)和离合弹簧(14)；所述离合连杆(11)与所述连杆四(10)铰接；所述齿条(12)与所述齿轮增速传动机构啮合，且所述齿条(12)的长度应保证，所述齿条(12)在运动时与所述齿轮增速传动机构始终保持啮合；所述离合连杆(11)上有通孔和条形孔；所述齿条(12)上有销；所述离合连杆(11)的安转位置和所述齿条(12)的初始位置应保证，在所述减速带机构上盖板(3)位于上极限位置时，所述齿条(12)的销可以穿过所述离合连杆(11)的通孔；所述离合机构为接合状态时，所述销穿过所述通孔，所述离合连杆(11)的运动将传递给所述齿条(12)；所述离合机构为分离状态时，所述销与所述通孔分离，所述离合连杆(11)的运动不再传动给所述齿条(12)；所述操纵杆(13)用于控制所述离合连杆(11)的角度，即控制所述销与所述通孔的相对位置，实现所述离合机构的接合和分离；所述操纵杆(13)穿过所述离合连杆(11)的条形孔，并利用滚轮减小所述操纵杆(13)与所述离合连杆(11)之间的摩擦力；所述滚轮有四个，均安装在所述操纵杆(13)上，装配时所述滚轮分别位于所述离合连杆(11)的两面和所述离合连杆(11)条形孔的两侧；所述条形孔同侧的两个所述滚轮之间的距离应大于所述离合连杆(11)的厚度，且在所述操纵杆(13)处于极限位置时，所述离合连杆(11)的两面不会同时与两个所述滚轮接触；所述离合连杆(11)的长度、所述离合连杆(11)条形孔的长度和所述操纵杆(13)的安装位置应保证，所述离合连杆(11)和所述操纵杆(13)的运动不会发生干涉；所述操纵杆(13)由所述控制系统进行控制，即由所述控制系统控制所述离合机构的接合和分离；所述离合弹簧(14)安装在所述操纵杆(13)与所述基座(1)之间，并与所述操纵杆(13)同轴布置；所述离合弹簧(14)处于压缩状态；所述齿轮增速传动机构包括单向离合器(19)、双联齿轮(20)和发电机齿轮(21)，用于将离合机构传递过来的往复运动转化为单向转动，并在增速之后，将运动传递给能量转换机构；所述单向离合器(19)上有齿轮一和齿轮二；所述齿轮一与所述离合机构的齿条(12)啮合；所述齿轮二与所述双联齿轮(20)的小齿轮啮合；所述离合机构为接合状态，当所述上盖板(3)下降时，所述单向离合器(19)处于接合状态，当所述上盖板(3)上升时，所述单向离合器(19)处于分离状态；所述双联齿轮(20)的大齿轮与所述发电机齿轮(21)啮合；所述发电机齿轮(21)固定安装在所述发电机(22)的转轴上；所述控制系统包括信息采集单元、控制单元和执行机构；所述执行机构包括滚珠丝杆(15)和电机(16)；所述电机(16)固定安装在所述基座(1...

【技术特征摘要】
1.一种带有发电装置的智能减速带，其特征在于，包括减速带机构、能量转换机构、连杆传动机构、离合机构、齿轮增速传动机构和控制系统；所述减速带机构包括基座(1)、前盖板(2)、上盖板(3)、后盖板(4)、导杆(5)和复位弹簧(6)；所述基座(1)安装在路面上；所述基座(1)的上表面与路面在同一水平位置；所述前盖板(2)、上盖板(3)和后盖板(4)依次铰接；所述前盖板(2)和所述后盖板(4)与所述基座(1)接触的一边装有滚轮；所述滚轮用于减小前盖板(2)和后盖板(4)运动时与基座(1)之间的摩擦力；所述前盖板(2)和所述后盖板(4)的两端装有销；所述销与所述滚轮同轴，且穿过所述基座(1)上的条形通孔，用于限制所述前盖板(2)和所述后盖板(4)的运动，避免所述前盖板(2)和所述后盖板(4)未铰接的一端弹起；所述导杆(5)固定安装于所述上盖板(3)，并穿过所述基座(1)；所述导杆(5)用于限制所述上盖板(3)的运动方向和上极限位置；所述复位弹簧(6)安装在所述上盖板(3)与所述基座(1)之间，并与所述导杆(5)同轴布置；所述复位弹簧(6)处于压缩状态，用于使所述智能减速带在被车轮碾压之后复位；所述能量转换机构包括发电机(22)和飞轮(23)；所述发电机(22)用于将动能转化为电能；所述飞轮(23)用于将部分动能存储起来，并驱动所述发电机(22)发电；所述连杆传动机构包括连杆一(7)、连杆二(8)、连杆三(9)和连杆四(10)；所述连杆一(7)、连杆二(8)、连杆三(9)和连杆四(10)依次铰接；所述连杆一(7)的另一端与所述上盖板(3)铰接；所述连杆二(8)可转动的安转在所述基座(1)上，用于将所述连杆一(7)的运动放大和改变方向，并将运动传递给所述连杆三(9)；所述连杆三(9)应保证，在所述连杆四(10)相对所述基座(1)的运动为直线平移运动时，所述连杆传动机构的运动不会发生干涉；所述连杆四(10)通过移动副与所述基座(1)连接；所述连杆四(10)的另一端与所述离合机构铰接；所述离合机构包括离合连杆(11)、齿条(12)、操纵杆(13)和离合弹簧(14)；所述离合连杆(11)与所述连杆四(10)铰接；所述齿条(12)与所述齿轮增速传动机构啮合，且所述齿条(12)的长度应保证，所述齿条(12)在运动时与所述齿轮增速传动机构始终保持啮合；所述离合连杆(11)上有通孔和条形孔；所述齿条(12)上有销；所述离合连杆(11)的安转位置和所述齿条(12)的初始位置应保证，在所述减速带机构上盖板(3)位于上极限位置时，所述齿条(12)的销可以穿过所述离合连杆(11)的通孔；所述离合机构为接合状态时，所述销穿过所述通孔，所述离合连杆(11)的运动将传递给所述齿条(12)；所述离合机构为分离状态时，所述销与所述通孔分离，所述离合连杆(11)的运动不再传动给所述齿条(12)；所述操纵杆(13)用于控制所述离合连杆(11)的角度，即控制所述销与所述通孔的相对位置，实现所述离合机构的接合和分离；所述操纵杆(13)穿过所述离合连杆(11)的条形孔，并利用滚轮减小所述操纵杆(13)与所述离合连杆(11)之间的摩擦力；所述滚轮有四个，均安装在所述操纵杆(13)上，装配时所述滚轮分别位于所述离合连杆(11)的两面和所述离合连杆(11)条形孔的两侧；所述条形孔同侧的两个所述滚轮之间的距离应大于所述离合连杆(11)的厚度，且在所述操纵杆(13)处于极限位置时，所述离合连杆(11)的两面不会同时与两个所述滚轮接触；所述离合连杆(11)的长度、所述离合连杆(11)条形孔的长度和所述操纵杆(13)的安装位置应保证，所述离合连杆(11)和所述操纵杆(13)的运动不会发生干涉；所述操纵杆(13)由所述控制系统进行控制，即由所述控制系统控制所述离合机构的接合和分离；所述离合弹簧(14)安装在所述操纵杆(13)与所述基座(1)之间，并与所述操纵杆(13)同轴布置；所述离合弹簧(14)处于压缩状态；所述齿轮增速传动机构包括单向离合器(19)、双联齿轮(20)和发电机齿轮(21)，用于将离合机构传递过来的往复运动转化为单向转动，并在增速之后，将运动传递给能量转换机构；所述单向离合器(19)上有齿轮一和齿轮二；所述齿轮一与所述离合机构的齿条(12)啮合；所述齿轮二与所述双联齿轮(20)的小齿轮啮合；所述离合机构为接合状态，当所述上盖板(3)下降时，所述单向离合器(19)处于接合状态，当所述上盖板(3)上升时，所述单向离合器(19)处于分离状态；所述双联齿轮(20)的大齿轮与所述发电机齿轮(21)啮合；所述发电机齿轮(21)固定安装在所述发电机(22)的转轴上；所述控制系统包括信息采集单元、控制单元和执行机构；所述执行机构包括滚珠丝杆(15)和电机(16)；所述电机(16)固定安装在所述基座(1)上，用于驱动所述滚珠丝杆(15)螺杆转动；所述滚珠丝杆(15)的螺母与所述离合机构的操纵杆(13)固连；所述信息采集单元包括测速摄像头和行程开关；所述测速摄像头用于测量即将通过减速带的车辆的速度，并将车速信息传递给所述控制单元；所述行程开关有行程开关一(17)和行程开关二(18)，用于限制所述滚珠丝杆(15)螺母的行程，并将开关信号传递给所述控制单元；所述控制单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，仵晓涵，徐兴，江昕炜，夏秋，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32