利用人流通过发电的三辊闸机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可安装于地铁进出口等场所的利用人流通过发电的三辊闸机，其包括闸杆(1)、飞轮(5)、液力涡轮机(14)、发电机(16)和电磁阀，所述飞轮(5)与从动齿轮(4)安装在同一传动轴上，该传动轴通过曲柄连杆(6)与柱塞式水泵(7)相连，柱塞式水泵(7)通过管道与水箱相连；所述液力涡轮机(14)与发电机(16)同轴相连。本实用新型专利技术可以将人流通过三辊闸机的离散能量进行储存和积累，并在能量足以驱动发电机以额定功率工作时予以释放，驱动发电机在较高效率范围进行工作，实现液体势能向电能的转化。

【技术实现步骤摘要】
利用人流通过发电的三辊闸机
本技术涉及三辊闸机，特别是一种可安装于地铁进出口等场所的利用人流通过发电的三辊闸机。
技术介绍
随着我国城市化进程和现代化发展，自动收费道口在城市轨道交通、公共交通、图书馆等公共场所得到了越来越广泛的应用，三辊闸机正是其中的一种典型的设备。众所周知，当乘客通过安装三辊闸机的收费道口时，以手或者身体的某部位推动三辊闸机转动是必须的过程。虽然每次乘客通过道闸时所提供的能量并不多，但随着现代城市对公共交通的依赖，每日上下班高峰时期熙熙攘攘的人流，使得这部分可供收集的能量显得十分可观。 目前为止，有部分技术公开了几种利用人流发电的方案，在理论上他们具有一定的可行性，但是在实际应用方面仍存在一些局限性: 技术专利CN201106535Y提出了一种利用地铁闸机发电的装置，其原理是将人流的能量通过纯机械装置直接通过发电机转化电能。然而，实际上，通过闸机的人流量往往是随机的和不可预测的，该方案无法将人流的能量进行缓冲或储存，单纯依靠存机械能量的直接转化，因此势必使得该系统的发电机在多数情况下无法工作，或者是以较低的效率进行工作。 技术专利CN201884227U提出了利用乘客出入口三辊闸机发电的装置，其特征在于利用惯性飞轮对人流能量进行缓冲和暂时储存，通过增速机构带动飞轮切割磁感线发电，使得乘客人流过大时发电机组的正常工作，并在乘客通过后借助飞轮的惯性仍可以继续发电一段时间。然而，根据理论推算，若要实现该专利所述功能，所需要的惯量盘体积巨大，很大的程度上影响收费闸机的布置和地铁站的整体美观性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:针对上述现有技术的不足，提供一种安装于自动收费道口的利用人流通过发电的三辊闸机，其一方面需要充分利用通过道闸人流的能量使得发电机能够正常的将这部分能量稳定的转化成为电能，另一方面尽可能的缩小道口闸机的尺寸。 因此，本技术采用了将离散人流通过道口的机械能以液体势能形式暂时储存，在该能量继续到一个阀值时，即在单位时间内释放的功率满足发电机功率要求时予以释放，从而能够驱动发电机高效的工作。 本技术解决其技术问题采用的技术方案是:包括闸杆、飞轮、液力涡轮机、发电机和电磁阀，所述飞轮与从动齿轮安装在同一传动轴上，该传动轴通过曲柄连杆与柱塞式水泵相连，柱塞式水泵通过管道与水箱相连；所述液力涡轮机与发电机同轴相连。 所述水箱可以包括储液箱和供液箱。 所述储液箱和供液箱分别可以通过管道与柱塞式水泵相连。 在连接储液箱和供液箱的管道上安装电磁阀，该电磁阀可以是电控常闭式两位两通电磁阀。 所述从动齿轮可以通过主动齿轮经锥齿轮与闸杆的锥齿轮相连。 所述曲柄连杆可以由依次相连的曲柄、转动副和连杆组成，曲柄的另一端与传动轴相连，连杆的另一端与柱塞式水泵的柱塞头焊接相连。 所述柱塞式水泵，其柱塞头可以与曲柄连杆中的连杆采用焊接方式连接，曲柄连杆中的曲柄和飞轮的表面利用销来固定；其进水口可以与进水管，其排水口可以与排水管相连。 本技术还可以包括控制系统和与发电机相连的蓄电池，所述控制系统主要由电连接的水位传感器、单片机、电磁阀组成；所述单片机通过导线与蓄电池相连。 本技术具有以下优点: 1.工作时，除人流非常稀少的情况，发电机保持持续发电状态，即中途不会停止发电，保证了发电机能够在额定功率范围内稳定高效的工作，充分的利用了经过道闸人流的倉tfi。 经实验证明:水箱的水压可满足水力发电机发电的需要，能让发电机持续发电。例如:水压2.5L/min, 一次放水持续发电时间6分钟；水箱的水位从O到需要的水位，柱塞式水泵水泵需要工作的时间5分钟；而且发的电足以供本控制系统使用。而且下一次放水之前发电机可以持续发电，也就是人流高峰期电机一旦开始发电，就不会停止，持续发电。 2.采用水作为能量传递的介质，增添了本装置部件布置的灵活性，例如将供液箱以及储液箱可以放在闸机机体外部，使得闸机的宽度和长度比现有闸机的尺寸小，为本装置的推广提供了依据。 【附图说明】 图1为本技术的结构示意图。 图2为本技术的A向局部示意图。 图中:1.闸杆；2.锥齿轮；3.主动齿轮；4.从动齿轮；5.飞轮；6.曲柄连杆；7.柱塞式水泵；8.排水管；9.储液箱；10.水位传感器；11.液体；12.单片机；13.电控常闭式两位两通电磁阀；14.液力涡轮机；15.蓄电池；16.发电机；17.供液箱；18.液体；19.进水管；20.曲柄；21.转动副；22.连杆；23.柱塞头。 【具体实施方式】 下面，结合实施例以及附图对本技术作进一步说明，但不限于本技术。 本技术提供的利用人流通过发电的三辊闸机，其结构如图1和图2所示，包括闸杆1、飞轮5、液力涡轮机14、发电机16，所述飞轮5与从动齿轮4安装在同一传动轴上，该传动轴通过曲柄连杆6与柱塞式水泵7相连，柱塞式水泵7通过管道与水箱相连，该管道上装有电磁阀；所述液力涡轮机14与发电机16同轴相连。 所述闸杆I装在锥齿轮的轴上，其通过齿轮和飞轮5轴相连。 所述飞轮5装在传动轴上,该传动轴的一端装有从动齿轮4,该从动齿轮通过主动齿轮3经锥齿轮2与闸杆I的锥齿轮相连。 所述曲柄连杆6，其结构如图2所示，由依次相连的曲柄20、转动副21和连杆22组成，其中曲柄20的另一端与飞轮5的轴相连。连杆22的另一端通过焊接等方式与柱塞式水泵的柱塞头23相连。 所述柱塞式水泵7，其一端通过曲柄连杆6与飞轮5表面相连，其进水口与进水管19，其排水口与排水管8相连。该柱塞式水泵是一种通过柱塞在缸体中往复运动所产生的负压，将供液箱17的液体抽到储液箱9中，实现机械能转化成为液体势能的装置。 所述水箱包括储液箱9和供液箱17，它们分别通过管道与柱塞式水泵7相连。其中储液箱9内装有水位传感器10和液体11，该水位传感器通过电缆与单片机12的输入端相连。液体11是水。 所述水位传感器10的作用是:根据水位传感器10传来的信号，判断储液箱9内的液体的势能能否满足转化成为动能的功率达到发电机的额定功率要求，从而判断是否给电控常闭式两位两通电磁阀通电，驱动常闭式两位两通电磁阀处于导通状态，将储液箱9内的液体放出，驱动液力涡轮机进行做功。 本技术还包括控制系统和与发电机16相连的蓄电池15。所述控制系统主要由水位传感器10、单片机12、电磁阀组成，用于控制储液箱9的水位，其中:水位传感器10识别水位的高度并传输信号，其输出端与单片机12输入端相连。所述电磁阀，其一端与储液箱9相连，另一端通过管道与供液箱17相连。该电磁阀可以采用电控常闭式两位两通电磁阀13，主要用来控制阀门的闭合，其驱动口与单片机的输出端相连。单片机12接收水位传感器的信号并驱动电磁阀，该单片机通过导线分别与水位传感器10、电控常闭式两位两通电磁阀13相连。 所述单片机可以采用型号为89C51单片机。 所述电控常闭式两位两通电磁阀13，是一种只有在不通电情况下处于关闭，在通电时处于开启的电磁阀，用于将储液箱9中的水放出，可由市场上购买，例如可以购买型号为DCl 2V常闭电磁水阀。 所述液力涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用人流通过发电的三辊闸机，其特征在于包括闸杆(1)、飞轮(5)、液力涡轮机(14)、发电机(16)和电磁阀，所述飞轮(5)与从动齿轮(4)安装在同一传动轴上，该传动轴通过曲柄连杆(6)与柱塞式水泵(7)相连，柱塞式水泵(7)通过管道与水箱相连；所述液力涡轮机(14)与发电机(16)同轴相连；所述曲柄连杆(6)由依次相连的曲柄(20)、转动副(21)和连杆(22)组成，曲柄(20)的另一端与传动轴相连，连杆(22)的另一端与柱塞式水泵(7)的柱塞头(23)焊接相连。

【技术特征摘要】
1.一种利用人流通过发电的三辊闸机，其特征在于包括闸杆(I)、飞轮(5)、液力涡轮机(14)、发电机(16)和电磁阀,所述飞轮(5)与从动齿轮(4)安装在同一传动轴上,该传动轴通过曲柄连杆(6)与柱塞式水泵(7)相连，柱塞式水泵(7)通过管道与水箱相连；所述液力涡轮机(14)与发电机(16)同轴相连；所述曲柄连杆(6)由依次相连的曲柄(20)、转动副(21)和连杆(22)组成，曲柄(20)的另一端与传动轴相连，连杆(22)的另一端与柱塞式水泵(7)的柱塞头(23)焊接相连。2.根据权利要求1所述的利用人流通过发电的三辊闸机，其特征在于所述水箱包括储液箱(9)和供液箱(17)。3.根据权利要求2所述的利用人流通过发电的三辊闸机，其特征在于所述储液箱(9)和供液箱(17)分别通过管道与柱塞式水泵(7)相连。4.根据权利要求2所述的利用人流通过发电的三辊闸机，其特征是在连接储液箱(9)和供液...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文辉，谭罡风，周泉，周钰，王硕，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42