一种道路用发电路面板制造技术

本发明专利技术提供了一种道路用发电路面板，包括面板本体，所述的面板本体包括可拆卸的顶板和底板组成，面板本体内排布有多个压电发电机构，每个压电发电机构中的压动件伸出顶板的顶面且能够相对于顶板在竖向伸缩运动；所述的压电发电机构包括钹式压电单元、蝶式压电单元、连动件和压动件，所述的连动件的一端与钹式压电单元相接触，连动件的另一端与蝶式压电单元相连，压动件竖向向下运动挤压连动件，连动件纵向运动挤压钹式压电单元同时拉弯蝶式压电单元进行压电转换，钹式压电单元和蝶式压电单元的回弹使得压动件恢复初始状态。本发明专利技术可广泛用于道路工程，如行车道路面、减速带、收费站路面、非机动车道路面或者人行道。

A circuit board for road use

The present invention provides a road hair circuit panel, including a panel body. The panel body consists of a detachable roof and a bottom plate, and a plurality of piezoelectric power generation mechanisms are arranged in the panel body. The pressing parts in each piezoelectric generating mechanism extend the top surface of the roof and can be vertically telescopic relative to the top plate; The piezoelectric power generating mechanism includes a cymbal piezoelectric unit, a butterfly type piezoelectric unit, a continuous moving part and a pressing part. The one end of the connection is connected with a cymbal piezoelectric unit, the other end of the joint is connected with a butterfly piezoelectric unit, and the press moves vertically down to press the joint, and the continuous moving parts are longitudinally moving to squeeze cymbal piezoelectric unit. At the same time, the butterfly bending piezoelectric unit is used to carry out the piezoelectric transformation, and the spring back of the cymbal piezoelectric unit and the butterfly piezoelectric unit can restore the initial state of the pressing part. The invention can be widely used in road works, such as carriageway, deceleration zone, toll station road surface, non motorized road surface or sidewalk.

【技术实现步骤摘要】
一种道路用发电路面板
本专利技术属于道路工程领域，涉及压电发电技术，具体涉及一种道路用发电路面板。
技术介绍
近年来，道路上的车流量越来越高，若能将车辆振动产生的机械能加以回收利用，则可以为公路沿线交通设施提供能源。目前，基于压电效应进行道路机械能量采集的技术正逐渐兴起，因此发电路面具有巨大的社会经济效益。道路压电发电技术多将压电元件植入路面内部，当汽车在路面上行驶时，路面内部的压电元件发生变形从而产生电荷，当被植入路面内部的压电元件数量足够大时，在行车荷载作用下产生的电量不容小觑。目前，道路压电发电技术多采用将道路用发电路面板埋入路面后再加铺沥青混合料的方式，施工程序繁杂，且压电单元常会由于作用于其上的荷载过大而被破坏，或者受到长久荷载作用发生应力退极化，导致服务寿命周期较短。因此开发一种施工方便、耐久性好的道路用发电路面板是很有必要的。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种道路用发电路面板，解决现有技术中利用道路机械能发电的过程中，施工复杂、耐久性不足的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：一种道路用发电路面板，包括面板本体，所述的面板本体包括可拆卸的顶板和底板组成，面板本体内排布有多个压电发电机构，每个压电发电机构中的压动件伸出顶板的顶面且能够相对于顶板在竖向伸缩运动；所述的压电发电机构包括钹式压电单元、蝶式压电单元、连动件和压动件，钹式压电单元安装在面板本体内的钹式安装腔内，蝶式压电单元安装在面板本体内的蝶式安装腔内，钹式安装腔和蝶式安装腔之间通过连动安装腔连通，连动件安装在连动安装腔内，连动安装腔顶部加工贯通顶板的压动安装腔，压动安装腔内安装有压动件；所述的连动安装腔底部所在的底板上设置有一对连动导轨，连动件卡在连动导轨内，使得连动件只能沿着纵向往复运动；压动安装腔侧壁所在的顶板上设置有限位槽，压动件上安装有与限位槽配合的限位销，使得压动件只能沿着竖向往复运动且限定竖向行程；所述的连动件的一端与钹式压电单元相接触，连动件的另一端与蝶式压电单元相连，钹式压电单元、连动件和蝶式压电单元沿着纵向同轴布置；所述的连动件的顶部开设有挤压槽，挤压槽的底部设置有挤压坡，压动件的底部设置有与挤压坡相配套的挤压头，压动件竖向向下运动挤压连动件，连动件纵向运动挤压钹式压电单元同时拉弯蝶式压电单元进行压电转换，钹式压电单元和蝶式压电单元的回弹使得压动件恢复初始状态。本专利技术还具有如下区别技术特征：所述的底板为一整块板制成，所述的顶板包括顶板边框，顶板边框内安装有多个拼接在一起的顶板横条；所述的底板上设置有与压电发电机构相配套的多条纵向布设的导线槽；导线槽上串有交替排布的下钹式安装槽和下蝶式安装槽，下钹式安装槽与下钹式安装槽一端相邻的下蝶式安装槽之间的底板为顶板固定区，下钹式安装槽与下钹式安装槽另一端相邻的下蝶式安装槽之间的底板为连动区，连动区的底板上铺设连动导轨；每个顶板横条上沿着纵向依次设置有第一压动卡口、压动卡块、上蝶式安装槽、顶板固定块、上钹式安装槽、和第二压动卡口，一个顶板横条的第一压动卡口和相邻的另一个顶板横条的第二压动卡口拼接形成一个压动安装腔；限位槽设置在压动卡块的侧壁上；所述的钹式安装腔包括顶板上的上钹式安装槽和底板上的下钹式安装槽；所述的蝶式安装腔包括顶板上的上蝶式安装槽和底板上的下蝶式安装槽；所述的连动安装腔包括一个顶板横条的第一压动卡口、压动卡块和相邻的另一个顶板横条的第二压动卡口与底板的连动区之间形成的腔体。所述的顶板固定块和顶板固定区之间通过螺栓固定连接。所述的连动件的一端固定有推动杆的一端，推动杆的另一端设置有推板，推板与钹式压电单元相接触。所述的连动件的另一端固定有拉动杆的一端，拉动杆的另一端与蝶式压电单元可拆卸式连接。所述的面板主体内与车道轮迹带对应的位置排布有多个压电发电机构，所述的压动件在顶板上沿着车道轮迹带呈阵列式排布。所述的钹式压电单元包括多层堆叠在一起的钹式压电子单元，所述的钹式压电子单元包括侧壁、安装在侧壁底部的底座和安装在侧壁顶部的顶盖，顶盖和侧壁顶部之间设置有弹性橡胶圈，顶盖的外表面设置有一层弹性橡胶垫；钹式压电子单元内安装有第一压电陶瓷片，第一压电陶瓷片的两侧安装有钹型弹片帽，第一压电陶瓷片一侧的钹型弹片帽与底座接触，第一压电陶瓷片另一侧的钹型弹片帽与顶盖接触。所述的蝶式压电单元包括多层堆叠在一起的蝶式压电子单元，所述的蝶式压电子单元包括第二压电陶瓷片，第二压电陶瓷片的两侧通过导电胶粘层粘结有电极片，电极片的外边缘设置有一圈填缝绝缘硅胶圈。本专利技术与现有技术相比，有益的技术效果是：本专利技术可广泛用于道路工程，如行车道路面、减速带、收费站路面、非机动车道路面或者人行道，装置耐久性高，安装简单，维修方便。(Ⅰ)本专利技术在安装完成后，压动件略微凸出装置表面，不会引起车辆行驶颠簸，行驶稳定性好，且荷载移除后，连动件可在弹簧作用下回复原位。(Ⅱ)本专利技术利用滑动装置的设计将竖向荷载转化为作用在压电单元上的水平力，且限制了滑动装置的位移，避免压电单元因超载或形变过大而破坏，提高装置耐久性。(Ⅲ)本专利技术的连动件在滑动时，位于其两侧的压电元件可在不同的受力状态下同时产生压电效应，最大限度利用了车辆行驶产生的机械能，有效提高发电效率。(Ⅳ)本专利技术顶板与底板通过沉孔螺栓连接，安装简单，装置表面不需铺设混凝土，施工方便。附图说明图1是本专利技术的道路用发电面板的内部结构示意图。图2是顶板上的压动件的布局示意图。图3是压电发电机构的内部结构示意图。图4是压电发电机构的立体分解结构示意图。图5是钹式压电单元的结构示意图。图6是蝶式压电单元的结构示意图。图7是顶板横条的局部结构示意图。图8是底板的局部结构示意图。图中各个标号的含义为：1-顶板，2-底板，3-压电发电机构，4-钹式压电单元，5-蝶式压电单元，6-连动件，7-压动件，8-钹式安装腔，9-蝶式安装腔，10-连动安装腔，11-压动安装腔，12-连动导轨，13-限位槽，14-限位销，15-挤压槽，16-挤压坡，17-挤压头，18-螺栓，19-推动杆，20-推板，21-拉动杆；(1-1)-顶板边框，(1-2)-顶板横条，(1-3)-第一压动卡口，(1-4)-压动卡块，(1-5)-上蝶式安装槽，(1-6)-顶板固定块，(1-7)-上钹式安装槽，(1-8)-第二压动卡口；(2-1)-导线槽，(2-2)-下钹式安装槽，(2-3)-下蝶式安装槽，(2-4)-顶板固定区，(2-5)-连动区；(4-1)-侧壁，(4-2)-底座，(4-3)-顶盖，(4-4)-弹性橡胶圈，(4-5)-弹性橡胶垫，(4-6)-第一压电陶瓷片，(4-7)-钹型弹片帽；(5-1)-第二压电陶瓷片，(5-2)-导电胶粘层，(5-3)-电极片，(5-4)-填缝绝缘硅胶圈。以下结合附图和实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。实施例1：本实施例给出一种道路用发电路面板，如图1至图8所示，包括面板本体，所述的面板本体包括可拆卸的顶板1和底板2组成，面板本体内排布有多个压电发电机构3，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路用发电路面板，包括面板本体，所述的面板本体包括可拆卸的顶板(1)和底板(2)组成，其特征在于，面板本体内排布有多个压电发电机构(3)，每个压电发电机构(3)中的压动件(7)伸出顶板(1)的顶面且能够相对于顶板(1)在竖向伸缩运动；所述的压电发电机构(3)包括钹式压电单元(4)、蝶式压电单元(5)、连动件(6)和压动件(7)，钹式压电单元(4)安装在面板本体内的钹式安装腔(8)内，蝶式压电单元(5)安装在面板本体内的蝶式安装腔(9)内，钹式安装腔(8)和蝶式安装腔(9)之间通过连动安装腔(10)连通，连动件(6)安装在连动安装腔(10)内，连动安装腔(10)顶部加工贯通顶板(1)的压动安装腔(11)，压动安装腔(11)内安装有压动件(7)；所述的连动安装腔(10)底部所在的底板(2)上设置有一对连动导轨(12)，连动件(6)卡在连动导轨(12)内，使得连动件(6)只能沿着纵向往复运动；压动安装腔(11)侧壁所在的顶板(1)上设置有限位槽(13)，压动件(7)上安装有与限位槽(13)配合的限位销(14)，使得压动件(7)只能沿着竖向的往复运动且限定竖向行程；所述的连动件(6)的一端与钹式压电单元(4)相接触，连动件(6)的另一端与蝶式压电单元(5)相连，钹式压电单元(4)、连动件(6)和蝶式压电单元(5)沿着纵向同轴布置；所述的连动件(6)的顶部开设有挤压槽(15)，挤压槽(15)的底部设置有挤压坡(16)，压动件(7)的底部设置有与挤压坡(16)相配套的挤压头(17)，压动件(7)竖向向下运动挤压连动件(6)，连动件(6)纵向运动挤压钹式压电单元(4)同时拉弯蝶式压电单元(5)进行压电转换，钹式压电单元(4)和蝶式压电单元(5)的回弹使得压动件(7)恢复初始状态。...

【技术特征摘要】
1.一种道路用发电路面板，包括面板本体，所述的面板本体包括可拆卸的顶板(1)和底板(2)组成，其特征在于，面板本体内排布有多个压电发电机构(3)，每个压电发电机构(3)中的压动件(7)伸出顶板(1)的顶面且能够相对于顶板(1)在竖向伸缩运动；所述的压电发电机构(3)包括钹式压电单元(4)、蝶式压电单元(5)、连动件(6)和压动件(7)，钹式压电单元(4)安装在面板本体内的钹式安装腔(8)内，蝶式压电单元(5)安装在面板本体内的蝶式安装腔(9)内，钹式安装腔(8)和蝶式安装腔(9)之间通过连动安装腔(10)连通，连动件(6)安装在连动安装腔(10)内，连动安装腔(10)顶部加工贯通顶板(1)的压动安装腔(11)，压动安装腔(11)内安装有压动件(7)；所述的连动安装腔(10)底部所在的底板(2)上设置有一对连动导轨(12)，连动件(6)卡在连动导轨(12)内，使得连动件(6)只能沿着纵向往复运动；压动安装腔(11)侧壁所在的顶板(1)上设置有限位槽(13)，压动件(7)上安装有与限位槽(13)配合的限位销(14)，使得压动件(7)只能沿着竖向的往复运动且限定竖向行程；所述的连动件(6)的一端与钹式压电单元(4)相接触，连动件(6)的另一端与蝶式压电单元(5)相连，钹式压电单元(4)、连动件(6)和蝶式压电单元(5)沿着纵向同轴布置；所述的连动件(6)的顶部开设有挤压槽(15)，挤压槽(15)的底部设置有挤压坡(16)，压动件(7)的底部设置有与挤压坡(16)相配套的挤压头(17)，压动件(7)竖向向下运动挤压连动件(6)，连动件(6)纵向运动挤压钹式压电单元(4)同时拉弯蝶式压电单元(5)进行压电转换，钹式压电单元(4)和蝶式压电单元(5)的回弹使得压动件(7)恢复初始状态。2.如权利要求1所述的道路用发电路面板，其特征在于，所述的底板(2)为一整块板制成，所述的顶板(1)包括顶板边框(1-1)，顶板边框(1-1)内安装有多个拼接在一起的顶板横条(1-2)；所述的底板(2)上设置有与压电发电机构(3)相配套的多条纵向布设的导线槽(2-1)；导线槽(2-1)上串有交替排布的下钹式安装槽(2-2)和下蝶式安装槽(2-3)，下钹式安装槽(2-2)与下钹式安装槽(2-2)一端相邻的下蝶式安装槽(2-3)之间的底板为顶板固定区(2-4)，下钹式安装槽(2-2)与下钹式安装槽(2-2)另一端相邻的下蝶式安装槽(2-3)之间的底板为连动区(2-5)，连动区(2-5)的底板(2)上铺设连动导轨(12)；每个顶板横条(1-2)上沿着纵向依次设置有第一压动卡口(1-3)、压动卡块(1-4)、上蝶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝辉，傅一，李彦伟，张璐，张栋梁，高志伟，石鑫，王海梁，张廉，
申请(专利权)人：长安大学，石家庄市环城公路建设指挥部办公室，
类型：发明
国别省市：陕西,61