[实用新型]弹性储能压电形变能量交换装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种质能转换技术，特别是一种弹性储能压电形变能量交换装置，该装置通过弹性形变储能和机电转换将铁路列车质量的震动动能转换为电能，为设置在铁路线路上的安全远程监测设备提供电能。

背景技术：

地铁是交通运输中重要的基础设施，是社会经济正常运行的必要基础，随着京津、京沪、武广、沪杭、沪宁等高速铁路建设开通，我国已经跨入了高铁时代，在高速铁路建设不断向前推进时，保障铁路运营的安全也受到极高的关注，采取有效的远距离、大范围、无障碍、不间断、多功能昼夜监控成为铁路管理部门需要实施的一个问题，

铁路运营远程监测可分为机车运行状态远程监控和铁路线路状况远程监控，铁路线路状况远程监控可以为铁路运营提供铁路路况、突发事故、山体滑坡、桥区安全、隧道安全、机车安全等远程监控信息，为了确保铁路运营安全，线路状况远程监控设备必须24小时全天候昼夜运行，

然而，远程监控设备大多设在的偏远山区，即远离城市也远离国家电网，不能利用国家电网提供能量，同时利用储电设备提供能量又需要人力经常观察和定期更换储电设备，不能及时的观察和更换储电设备，也会使远程监控设备无法正常工作，为铁路运营带来安全隐患，

因此，为远程监控设备的正常运行提供不间断的充足的能量，是保障铁路线路状况远程监控急需解决的一个问题，列车行驶中几百吨质量震动动能是十分巨大的，将这部分能量提取出来，就可以不间断的为远程监控设备的正常运行提供能量，

实用新型内容:

为了将列车行驶中大质量的震动动能提取出来，将质量的震动动能转换电能，为线路状况远程监控设备提供能量，本实用新型提出了一种弹性储能压电形变能量交换装置，它可将列车运行中的震动动能转化为电能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由一个大箱体、一个行程变换机构、一个弹性储能机构和一个机电转换机构构成的质能转换装置，行程变换机构设置在大箱体的上端，弹性储能机构和机电转换机构设置在大箱体内，

行程变换机构由一个主驱动杆、一个辅驱动杆、一个驱动连接杆、一个长齿条、一个弹簧杆、一个弹簧杆连接柱、一个摆动弹簧和一个弹簧座构成，主驱动杆的一端设置在一条铁轨的下方，主驱动杆的中部通过第一连接轴与设置在大箱体上部的第一支撑柱相连接，主驱动杆的另一端通过第二连接轴与驱动连接杆的上端相连接，驱动连接杆的下端通过第三连接轴与辅驱动杆的一端相连接，辅驱动杆的中部通过第四连接轴与安装在大箱体上部的第二支撑柱相连接，辅驱动杆的另一端通过第五连接轴与长齿条的上端相连接，长齿条的下端通过第六连接轴与弹簧杆的上端相连接，弹簧杆的下端通过第七连接轴与弹簧杆连接柱相连接，弹簧杆连接柱安装在大箱体的下面，弹簧座安装在辅驱动杆的下面，摆动弹簧设置在长齿条上端和弹簧座之间，

弹簧杆由一个外弹簧帽、一个内弹簧帽、一个内弹簧、外帽连接杆和内帽连接杆构成，外弹簧帽扣在内弹簧帽上，内弹簧设置在内弹簧帽内，外帽连接杆与外弹簧帽相连接，内帽连接杆与内弹簧帽相连接，

弹性储能机构由一个主驱动齿轮、一个辅驱动齿轮、一个辅驱动齿轮套管、一个转向控制器、一个蜗卷弹簧、第一塔齿轮、第二塔齿轮构成，

第一驱动轴、第二驱动轴和第三驱动轴相互平行的固定安装在大箱体上，

转向控制器内设置有第一推力弹簧、第二推力弹簧、第一转向控制齿和第二转向控制齿，第一推力弹簧和第一转向控制齿串接在转向控制器的上端，第二推力弹簧和第二转向控制齿串接在转向控制器的下端，

第一驱动轴穿过主驱动齿轮中心所开圆孔与主驱动齿轮光滑的相连接，主驱动齿轮可绕第一驱动轴转动，

转向控制器设置在主驱动齿轮一侧，转向控制器的中部固定安装在第一驱动轴上，转向控制器的转向控制齿从转向控制器上下两端伸出并与主驱动齿轮的内齿弹性的相啮合，转向控制器可控制主驱动齿轮单方向转动，

辅驱动齿轮套管穿过辅驱动齿轮中心所开圆孔与辅驱动齿轮轴线相互重合的固定安装在辅驱动齿轮的中心位置上，辅驱动齿轮套管可转动的套在第一驱动轴上，

蜗卷弹簧安装在主驱动齿轮另一侧，蜗卷弹簧的一端通过第一插销固定安装在主驱动齿轮的内侧，蜗卷弹簧的另一端通过第二插销固定安装在辅驱动齿轮套管上，

长齿条的中部通过弹簧杆与主驱动齿轮弹性的相啮合，长齿条向下运动时长齿条的中部可在弹簧杆推动下与主驱动齿轮弹性的相啮合，长齿条向上运动时长齿条的中部可在摆动弹簧的推动下与主驱动齿轮脱开，