[发明专利]利用重力势能和抽吸力进行发电的自发电式铁路路灯

说明书

技术领域

本发明属于照明设备，尤其是涉及一种利用自然能源发电的路灯。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明主要思路是：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。

本发明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的发光件提供电力；

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；