本实用新型专利技术涉及能量回收技术领域，具体提出了一种利用铁轨震动的杠杆式震动发电装置。解决了现有技术中用于铁轨震动发电的装置过少，铁轨震动能利用不充分，不完备的问题。本发明专利技术包括：箱体、箱盖、储能模块，杠杆式震动放大装置、四连杆组转化装置、齿轮增速装置和行星齿轮式换向装置，所述杠杆式震动放大装置将箱盖收集到的震动振幅放大；所述四连杆组转化装置将杠杆式震动放大装置上下运动转化成旋转运动；所述齿轮增速装置用于提升旋转运动的转速；所述行星齿轮式换向装置将齿轮增速装置中的正反旋转统一转化成同向旋转运动；所述储能模块包括发电机和超级电容。本装置结构简单，机构运动明确实际，能够将铁路轨道的震动能高效地转化为能。效地转化为能。效地转化为能。
【技术实现步骤摘要】
一种杠杆式震动发电装置
[0001]本技术涉及能量回收
，具体涉及一种杠杆式震动发电装置。
技术介绍
[0002]随着信息和电子技术的不断发展，现在已经研发出各式各样的传感器，对检测设备运行，环境变化有着巨大的意义和参考价值。传统意义上，传感器作为负载，是需要线路供电或者电池供电，这也使其局限性。那么，能不能让它自供电呢？利用环境中存在的能量让其工作。为克服传统供电方式的缺点，我们直接从自然环境中获得能量来为传感器提供电能。在多种自然能量的利用中，热能和风能都有其局限性，不同的是震动能。在自然环境中，震动无处不在，有的震动小到无法感知，对自身及外界的影响也忽略不计，有的震动较大，甚至会对自身及外界会产生不良影响，如列车在行驶过程中，铁轨产生的震动过大不仅会影响车辆的舒适性，而且会降低零部件及列车使用寿命。但同时震动也是一种巨大的能量，如果我们能够加以合理利用，既可以节省能源，又可以降低震动对设备的影响。例如将其运用在铁轨上，将会给铁路沿线基建带来很大的益处。我们希望通过一种杠杆式震动发电装置收集铁轨震动能，让铁路装置自供电，为其配套的监控设备、轨旁设备等进行供电。我们立足于解决铁轨沿线的能量收集问题以及传感器自供电的问题，将装置设在铁轨沿线，实现自供电，带动用电负荷较低的传感器等场外设备。既保证了铁路行车安全，也节省了人力和物力。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中用于铁轨震动发电的装置过少，铁轨震动能利用不充分，不完备的问题，本技术提供一种能在铁轨沿线布置的杠杆式震动发电装置，从而提高对自然环境中震动能得收集和利用，被将其用于传感器得供能，对铁路沿线基建发展做出贡献。
[0004]本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种杠杆式震动发电装置，包括箱体、箱盖、震动发电模块和储能模块，所述箱体与箱盖为滑动连接且中间设置有弹簧，所述震动发电装置包括与箱盖铰接的杠杆式震动放大装置、四连杆组转化装置、齿轮增速装置和行星齿轮式换向装置，所述杠杆式震动放大装置用于将箱盖收集到的震动振幅放大，杠杆式震动放大装置与四连杆组转化装置活动连接；所述四连杆组转化装置用于将杠杆式震动放大装置上下运动转化成旋转运动，四连杆组转化装置与齿轮增速装置通过联轴器固定连接；所述齿轮增速装置用于提升旋转运动的转速，齿轮增速装置与行星齿轮式换向装置通过联轴器固定连接；所述行星齿轮式换向装置用于将齿轮增速装置中的正反旋转统一转化成同向旋转运动，所述行星齿轮式换向装置与储能模块通过单向轴承转动连接；所述储能模块包括发电机和超级电容，用于将机械能转化成电能。
[0006]采用上述技术方案，通过震动发电模块和储能模块对铁路铁轨的震动能进行回收发电，实现可再生资源的利用，铁轨震动的幅度通过杠杆式放大震动装置后，震动的振幅被
显著放大，通过四连杆组转化装置，能够将震动的上下运动转化为旋转运动，通过齿轮增速装置实现旋转的增速，通过行星齿轮式换向装置实现单向输出，通过储能装置将机械能转化为电能，从而提高对自然环境中震动能得收集和利用，被将其用于传感器得供能，对铁路沿线基建发展做出贡献。
[0007]优选的，所述杠杆式震动放大装置为镜面对称结构，包括杠杆接头和对称设置的两根杠杆、两根滑轨、两个杠杆支点固定装置、两个第一套筒、两个第二套筒、两个滑块，所述杠杆接头与箱盖中部固定连接，两根杠杆对称倾斜设置且顶部共同与杠杆接头铰接，所述杠杆支点固定装置包括杠杆支点固定套和杠杆支点固定板，所述杠杆支点固定板与箱体的顶部固定连接，所述杠杆支点固定套与杠杆支点固定板固定连接，所述第一套筒套接于杠杆上，且通过连接栓与杠杆支点固定套转动连接，所述第二套筒套接于杠杆下部，且通过连接栓与滑块转动连接，滑块设置在滑轨内，滑轨与箱体的顶部固定连接。采用该优选的技术方案，当铁轨震动幅度不够大时，杠杆式放大震动装置可以将震动很顺利、平滑地传递并将震动的振幅放大，放大效果显著，放大后的振幅可以带动下方的装置运动幅度增大，换言之可以增加发电机的转速，提高本装置的发电效率和转化效率。
[0008]优选的，所述四连杆组转化装置为镜面对称结构，包括对称设置的两根滑块外伸杆、两根底座固定杆、两个第一底座、两个第二底座、两根第一输出轴和四根连接杆，所述滑块外伸杆一端与滑块固定连接，另一端与第一底座的中点固定连接，所述底座固定杆一端与滑轨固定连接，另一端与第二底座下端的第一输出轴转动连接，第一底座与第二底座之间设置有两根连接杆，连接杆的一端与第一底座固定连接，另一端与第二底座固定连接，所述第一输出轴与第二底座的下表面固定连接。采用该优选的技术方案，当震动的振幅通过杠杆式放大震动装置后，震动的振幅被显著放大，但这是依然是上下运动的机械能，通过四连杆组转化装置，能够将震动的上下运动传递给底座，所述的底座和连接杆被压低并产生同一方向旋转，便可以将上下运动转化为旋转运动。
[0009]优选的，所述齿轮增速装置为镜面对称结构，包括一个小齿轮、第二输出轴和对称设置的两根第二输入轴、两个大齿轮，所述第二输入轴的一端与第一输出轴通过联轴器连接，另一端与大齿轮固定连接,大齿轮盘与小齿轮盘啮合，所述第二输出轴与小齿轮盘固定连接。采用该优选的技术方案，两个大齿轮在转动时是同向转动的，并带动小齿轮转动，可以通过大齿轮和小齿轮的啮合旋转运动，将大齿轮的转动传递到小齿轮上，实现增速。
[0010]优选的，所述行星齿轮式换向装置包括第三输入轴、第三输出轴、太阳轮、行星轮、内齿圈、固定盘、变向盘、第一单向轴承、第二单向轴承和第三单向轴承，所述第三输入轴的一端与第二输出轴通过联轴器连接，另一端与太阳轮固定连接，所述行星轮与太阳轮啮合，所述固定盘与行星轮固定连接，固定盘外设置有保护壳，保护壳与箱体固定连接，所述内齿圈与行星轮啮合，所述变向盘与内齿圈固定连接，所述第一单向轴承设置在太阳轮的中部，第二单向轴承和第三单向轴承设置在变向盘的中部，所述第一单向轴承的内圈与第三输入轴固定连接，第一单向轴承的外圈与太阳轮固定连接，所述第二单向轴承的内圈与第三输入轴固定连接，第二单向轴承外圈与第三输出轴的内圈连接，所述第三单向轴承的内圈第三输出轴的外圈固定连接，第三单向轴承的外圈与变向盘固定连接，所述第一单向轴承与第三单向轴承的锁止方向相同，所述第一单向轴承与第二单向轴承的锁止方向相反。采用该优选的技术方案，能够实现发电效率的显著提升，不管震动是向上还是向下运动，将其转
化为旋转运动后都能通过行星齿轮式换向装置实现单向输出。
[0011]优选的，所述第一套筒套接在杠杆偏上的部位。采用该优选的技术方案，可以提升杠杆式震动放大装置将铁轨震动放大的幅度，这样能够显著提高发电效率。
[0012]优选的，所述发电机为无刷发电机。采用该优选的技术方案，无刷发电机的噪音低、寿命长，几乎不需要维护，可以降低使用成本。
[0013]优选的，所述箱盖与箱体之间等距设置有四组弹簧。采用该优选的技术方案，让箱盖可以上下往复活动。
[0014]优选的，所述箱盖表面设置有防滑槽，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种杠杆式震动发电装置，其特征在于，包括箱体(1)、箱盖(2)、震动发电模块和储能模块，所述箱体(1)与箱盖(2)为滑动连接且中间等距设置有四组弹簧(3)，所述震动发电装置包括与箱盖(2)铰接的杠杆式震动放大装置、四连杆组转化装置、齿轮增速装置和行星齿轮式换向装置，所述杠杆式震动放大装置用于将箱盖(2)收集到的震动振幅放大，杠杆式震动放大装置与四连杆组转化装置活动连接；所述四连杆组转化装置用于将杠杆式震动放大装置上下运动转化成旋转运动，四连杆组转化装置与齿轮增速装置通过联轴器固定连接；所述齿轮增速装置用于提升旋转运动的转速，齿轮增速装置与行星齿轮式换向装置通过联轴器固定连接；所述行星齿轮式换向装置用于将齿轮增速装置中的正反旋转统一转化成同向旋转运动，所述行星齿轮式换向装置与储能模块通过单向轴承转动连接；所述储能模块包括发电机(4)和超级电容，用于将机械能转化成电能；所述杠杆式震动放大装置为对称结构，包括杠杆接头(31)和对称设置的两根杠杆(5)、两根滑轨(6)、两个杠杆支点固定装置(30)、两个第一套筒(7)、两个第二套筒(8)、两个滑块(9)，所述杠杆接头(31)与箱盖(2)中部固定连接，两根杠杆(5)倾斜设置且顶部共同与杠杆接头(31)铰接，所述杠杆支点固定装置(30)与箱体(1)固定连接，所述第一套筒(7)与杠杆支点固定装置(30)铰接，所述杠杆(5)套设于第一套筒(7)中，所述第二套筒(8)与滑块(9)铰接，所述杠杆(5)套设于第二套筒(8)中，滑块(9)设置在滑轨(6)内，滑轨(6)与箱体(1)的顶部固定连接。2.根据权利要求1所述的一种杠杆式震动发电装置，其特征在于，所述四连杆组转化装置为对称结构，包括对称设置的两根滑块外伸杆(10)、两根底座固定杆(11)、两个第一底座(12)、两个第二底座(13)、两根第一输出轴(14)和四根连接杆(15)，所述滑块外伸杆(10)一端与滑块(9)固定连接，另一端与第一底座(12)的中点固定连接，所述底座固定杆(11)一端与滑轨(6)固定连接，另一端与第二底座(13)转动连接，第一底座(12)与第二底座(13)之间设置有两根连接杆(15)，连接杆(15)的一端与第一底座(12)固定连接，另一端与第二底座(13)固定连接，所述第一输出轴(14)与第二底座(13)的下表面固定连接。3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：向洋，唐亦浓，吴小平，张祖涛，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：
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