一种利用重力势能和抽吸力进行发电的铁路路灯制造技术

本实用新型专利技术涉及一种利用重力势能和抽吸力进行发电的铁路路灯，其特点在于铁路沿线的路灯增设了以抽吸力为动力的摆动装置和重力势能发电装置，当高速列车通过时，该摆动装置得到抽吸力而摆动，摆动力使重力势能发电装置积蓄重力势能，重力势能在夜间得到机械式时间设定装置的调控，释放重力势能驱动发电机发电，供路灯照明。有益效果是：利用高速列车行驶时所产生的抽吸力发电，提供铁路路灯照明的稳定和环保的电力。避免了现有的风能和太阳能路灯电力不稳定的缺点。也节约了公共电网的电力资源。利用提高重物储存发电的重力势能，代替蓄电池储存电力，避免了化学电池的环境污染，也避免了化学电池寿命短，须经常维护的缺点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于照明设备，尤其是涉及一种利用自然能源发电的路灯。 
技术介绍
   为了节约能源，保护环境，目前已经出现了利用太阳能和风能提供电力的路灯。这两种自然能源的路灯，特别适用于铁路沿线的照明。因为长距离的铁道线的照明要消耗相当大的电力资源。然而，这两种能源都是不稳定的。比如，连续的阴雨天，太阳能路灯的供电就成了问题。连续的无风或微风天气，风能路灯就会停止工作。研究一种利用稳定的自然能源供电的铁路沿线的路灯，成为一个重要课题。 现有的太阳能和风能路灯的另一个缺点是需配置化学电池，而化学电池要定期维护，且使用寿命有限，废弃电池也会对环境造成污染，这种状态也有待改进。 另一值得注意的现象是：高速铁路的两旁，通常建有护栏，用来防止路人盲目接近轨道而被瞬间即至的高速列车所伤害。因为高速列车快速通过时所产生的高速气流，会对铁路两旁的人或物产生抽吸效应，如果人或物过分接近高速行驶的列车，就会被这种抽吸力吸向列车。这个现象可以根据伯努利原理解释，流速越快，压强越低，因此靠近列车的人或物会被从高压区推向（吸向）低压区。 
技术实现思路
本技术的目的是针对上述自然能源发电的路灯的不足之处，提出一种具有稳定的自然能源供电装置的路灯，该路灯无须使用化学电池。所述的自然能源是列车运动时的高速气流形成的抽吸力所产生的；这种自然能源且是稳定的，因为每日运行的列车班次数量是相当稳定的。 本技术主要思路是：铁路沿线的路灯增设了以抽吸力为动力的摆动装置和重力势能发电装置，当高速列车通过时，该摆动装置得到抽吸力而摆动，摆动力使重力势能发电装置积蓄重力势能，重力势能在夜间得到机械式时间设定装置的调控，释放重力势能驱动发电机发电，供路灯照明。 本技术具体技术方案是这样实现的：该路灯包括： 抽吸力摆动装置，其包括设在路灯立柱前部的抽吸板和支架，路灯立柱上部的两根链条、两只链轮、平衡重块、第一变速器、止回棘轮机构、花键轴、顶板、压缩弹簧和主动锥形摩擦轮、第二变速器、两块支板；支架一端与抽吸板固连，另一端与路灯立柱下部铰接；第一变速器和第二变速器分别通过两块支板固定于路灯立柱两侧，第一变速器输入轴和第二变速器的输入轴分别连接链轮，链轮中设有棘轮；每个链轮上均啮合一根链条，每根链条的一端连接于抽吸板上部，另一端连接于平衡重块；第一变速器的输出轴连接止回棘轮机构和花键轴；花键轴通过顶板与路灯立柱铰接；花键轴的一端连接主动锥形摩擦轮，花键轴另一端进入变速器的输出轴内的花键孔中，且能在花键孔中轴向移动；主动锥形摩擦轮与顶板之间设置压缩弹簧；该抽吸力摆动装置主要为重力势能发电装置的重块提升提供动力，同时也为时间设定装置中的发条扭紧提供动力；重力势能发电装置，其设在路灯立柱内，其包括设有锥形孔的主动链轮及支撑板、起重链条、上定位杆、重块、从动链轮及支座、第三变速器、调速器、直流发电机；起重链条的两端通过重块连接在一起，使起重链条形成环状；起重链条的上部与主动链轮啮合，起重链条的下部与从动链轮啮合；上定位杆固定在路灯立柱上部；主动链轮通过支撑板与路灯立柱铰接，从动链轮通过支座与路灯立柱下部铰接；第三变速器固定在支座上；从动链轮与第三变速器、调速器、直流发电机顺序连接；主动链轮中的锥形孔与花键轴上的主动锥形摩擦轮间断性摩擦传动连接；主动链轮和从动链轮中均设有棘轮；直流发电机与路灯发光件通过导线电连接；该重力势能发电装置为路灯发光件提供电力；时间设定装置，其设在路灯立柱上部内，其包括第一锥形摩擦轮，第二锥形摩擦轮、第一齿轮轴、第一片齿轮、第二片齿轮、发条扭紧轴、时钟支架、时钟、时针轴、凸轮和顶杆；第一锥形摩擦轮与第二变速器的输出轴连接；第一锥形摩擦轮还与第二锥形摩擦轮摩擦传动连接、第二锥形摩擦轮与第一片齿轮同轴心设置在第一齿轮轴上；第一片齿轮与第二片齿轮啮合；第二片齿轮、发条扭紧轴、时钟、时针轴和凸轮顺序连接；时钟通过时钟支架固定于路灯立柱内部，第一齿轮轴和发条扭紧轴分别与时钟支架铰接，时针轴转一圈为24小时；顶杆的一端与凸轮接触，另一端穿过主动链轮与主动锥形摩擦轮接触；该时间设定装置定时控制启动重力势能发电装置发电；路灯组件，其包括路灯发光件和路灯立柱，路灯发光件设置在路灯立柱上部，并与直流发电机通过导线电连接，该路灯发光件在夜间由所述重力势能发电装置产生的电能发光照明；使用上述装置的方法：白天，当列车经过路灯时，列车与抽吸板之间的气流加快，压强降低，从而对抽吸板产生抽吸力，使抽吸板和支架向列车摆动；抽吸板上部拉动两条链条，以此带动两只链轮、第一变速器和第二变速器一起运转；第一变速器输出轴通过花键轴和主动锥形摩擦轮驱动主动链轮转动，使起重链条将重块向上提升，储存重力势能；第二变速器输出轴通过第一摩擦轮和第二摩擦轮的摩擦传动，带动第一片齿轮和第二片齿轮的啮合传动，使发条扭紧轴扭动时钟的发条，给时钟的时针轴和凸轮的转动以动力；当列车通过后，抽吸力消失，平衡重块的重力拉动起重链条，使抽吸板回复到原来的状态；多次列车通过，使链轮多次转动，重块不断向上提升积累重力势能，同时，时钟的发条也不断被扭紧；当重块向上被上定位杆挡住后，主动锥形摩擦轮由于过载而打滑转动，起安全保护作用；另一方面，当扭紧发条的扭矩超过第一锥形摩擦轮和第二锥形摩擦轮的传动扭矩，第一锥形摩擦轮打滑转动，从而起安全保护作用； 到了夜间，随时间转轴转动中的凸轮的凸边推动了顶杆，顶杆则将主动锥形摩擦轮推离主动链轮的锥形孔，主动链轮空转，重块开始缓慢释放重力势能，靠重力向下运动，拖动形成环状的起重链条转动，从动链轮随之转动，经第三变速器提高转速，经调速器稳定转速，驱动直流发电机转动发电，供路灯发光件发光照明；     到了白天，被压缩弹簧推动着的顶杆，落在了转动着的凸轮的凹边上，主动锥形摩擦轮与主动链轮接合传动扭矩，主动链轮通过起重链条将重块向上提升积累重力势能，从动链轮空转，直流发电机停止转动，不再发电，路灯发光件熄灭；如此周而复始，路灯发光件依靠列车产生的抽吸力，在夜间发光，在白天熄灭。本技术的特点和有益效果是： 一、利用高速列车行驶时所产生的抽吸力发电，提供铁路路灯照明的稳定和环保的电力。避免了现有的风能和太阳能路灯电力不稳定的缺点。也节约了公共电网的电力资源。二、利用积累重力势能储存发电的能量，代替蓄电池储存电力，避免了化学电池的环境污染，也避免了化学电池寿命短，须经常维护的缺点。 三、利用机械时钟机构控制路灯的开关，避免了电子控制电路须用电池维持电力的缺陷。 附图说明图1是本技术的使用状态示意图。 图2是图1的运动状态示意图。 图3是本技术的立体示意图。 图4是图3中的A部放大图。 图5是图3中的正视图。 图6是图5中的B部放大图。 图7是路灯立柱内机构的立体视图。 图8是图7中的C部放大图。 图9是图1中的F部放大图。 图10是图6中的D-D剖视图。 图11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用重力势能和抽吸力进行发电的铁路路灯，其特征是，该路灯包括：抽吸力摆动装置，其包括设在路灯立柱前部的抽吸板和支架，路灯立柱上部的两根链条、两只链轮、平衡重块、第一变速器、止回棘轮机构、花键轴、顶板、压缩弹簧和主动锥形摩擦轮、第二变速器、两块支板；支架一端与抽吸板固连，另一端与路灯立柱下部铰接；第一变速器和第二变速器分别通过两块支板固定于路灯立柱两侧，第一变速器输入轴和第二变速器的输入轴分别连接链轮，链轮中设有棘轮；每个链轮上均啮合一根链条，每根链条的一端连接于抽吸板上部，另一端连接于平衡重块；第一变速器的输出轴连接止回棘轮机构和花键轴；花键轴通过顶板与路灯立柱铰接；花键轴的一端连接主动锥形摩擦轮，花键轴另一端进入变速器的输出轴内的花键孔中，且能在花键孔中轴向移动；主动锥形摩擦轮与顶板之间设置压缩弹簧；该抽吸力摆动装置主要为重力势能发电装置的重块提升提供动力，同时也为时间设定装置中的发条扭紧提供动力；重力势能发电装置，其设在路灯立柱内，其包括设有锥形孔的主动链轮及支撑板、起重链条、上定位杆、重块、从动链轮及支座、第三变速器、调速器、直流发电机；起重链条的两端通过重块连接在一起，使起重链条形成环状；起重链条的上部与主动链轮啮合，起重链条的下部与从动链轮啮合；上定位杆固定在路灯立柱上部；主动链轮通过支撑板与路灯立柱铰接，从动链轮通过支座与路灯立柱下部铰接；第三变速器固定在支座上；从动链轮与第三变速器、调速器、直流发电机顺序连接；主动链轮中的锥形孔与花键轴上的主动锥形摩擦轮间断性摩擦传动连接；主动链轮和从动链轮中均设有棘轮；直流发电机与路灯发光件通过导线电连接；该重力势能发电装置为路灯发光件提供电力；时间设定装置，其设在路灯立柱上部内，其包括第一锥形摩擦轮，第二锥形摩擦轮、第一齿轮轴、第一片齿轮、第二片齿轮、发条扭紧轴、时钟支架、时钟、时针轴、凸轮和顶杆；第一锥形摩擦轮与第二变速器的输出轴连接；第一锥形摩擦轮还与第二锥形摩擦轮摩擦传动连接、第二锥形摩擦轮与第一片齿轮同轴心设置在第一齿轮轴上；第一片齿轮与第二片齿轮啮合；第二片齿轮、发条扭紧轴、时钟、时针轴和凸轮顺序连接；时钟通过时钟支架固定于路灯立柱内部，第一齿轮轴和发条扭紧轴分别与时钟支架铰接，时针轴转一圈为24小时；顶杆的一端与凸轮接触，另一端穿过主动链轮与主动锥形摩擦轮接触；该时间设定装置定时控制启动重力势能发电装置发电；路灯组件，其包括路灯发光件和路灯立柱，路灯发光件设置在路灯立柱上部，并与直流发电机通过导线电连接，该路灯发光件在夜间由所述重力势能发电装置产生的电能发光照明。...

【技术特征摘要】
1.一种利用重力势能和抽吸力进行发电的铁路路灯，其特征是，该路灯包括：
抽吸力摆动装置，其包括设在路灯立柱前部的抽吸板和支架，路灯立柱上部的两根链条、两只链轮、平衡重块、第一变速器、止回棘轮机构、花键轴、顶板、压缩弹簧和主动锥形摩擦轮、第二变速器、两块支板；支架一端与抽吸板固连，另一端与路灯立柱下部铰接；第一变速器和第二变速器分别通过两块支板固定于路灯立柱两侧，第一变速器输入轴和第二变速器的输入轴分别连接链轮，链轮中设有棘轮；每个链轮上均啮合一根链条，每根链条的一端连接于抽吸板上部，另一端连接于平衡重块；第一变速器的输出轴连接止回棘轮机构和花键轴；花键轴通过顶板与路灯立柱铰接；花键轴的一端连接主动锥形摩擦轮，花键轴另一端进入变速器的输出轴内的花键孔中，且能在花键孔中轴向移动；主动锥形摩擦轮与顶板之间设置压缩弹簧；该抽吸力摆动装置主要为重力势能发电装置的重块提升提供动力，同时也为时间设定装置中的发条扭紧提供动力；
重力势能发电装置，其设在路灯立柱内，其包括设有锥形孔的主动链轮及支撑板、起重链条、上定位杆、重块、从动链轮及支座、第三变速器、调速器、直流发电机；起重链条的两端通过重块连接在一起，使起重链条形成环状；起重链条的上部与主动链轮啮合，起重链条的下部与从动链轮啮合；上定位杆固...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯静，
申请(专利权)人：冯静，
类型：实用新型
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