[发明专利]滚动式双棘轮道路能量收集机构

说明书

滚动式双棘轮道路能量收集机构由箱体、主滚轮、运动调整器、卷簧与发电机组成。主滚轮由两个大法兰、铝筒与硅胶套组成。主滚轮通过两个大角接触轴承设置在箱体内，主滚轴顶部从箱体上盖的长方形孔中伸出，主滚轮的主驱动轴上设置有可供复位的卷簧。主滚轮内部装配有运动调整器与发电机，运动调整器由两个不同方向的棘轮机构与行星轮系变向机构组成。当车辆驶至此装置，轮胎推动主滚轮正转；轮胎经过后，卷簧带动主滚轮进行复位。主滚轮的双向转动可通过运动调整器转化为发电机的单向旋转从而发电。本发明具有不受限于减速带、不引起车辆颠簸、能量采集效率较高的特点。

技术领域

本发明涉及将机械能转换为电能的装置，特别涉及一种道路能量采集装置。

背景技术

大力发展清洁新能源不仅可以改善我国能源结构，有利于环境保护，还可实现我国能源的可持续发展。传统意义上，人类目前大规模使用的新能源主要来自于太阳能、核能、生物质能和风能，但是要利用这些能量所需要的技术要求较高且成本不菲。近些年，能量采集已成为在不消耗现有自然资源的前提下最具发展潜力的一项技术。能量采集是指那些从外部环境获取的且未被有效利用的能量，并将其转化为可利用的能源形式。道路能量采集是一种新型的新能源节能发电技术，可在不影响机动车正常行驶的情况下将行驶中的车辆的部分动能转化为电能并存储备用。开展道路能量采集研究，有效地进行新能源节能发电技术分析，为道路能量采集系统的研制和应用提供理论支持和技术基础，在新能源需求日益迫切的今天，不仅具有极高的理论和研究价值，还具有重大的经济效益和产业价值。

据检索，目前已有相关的道路能量采集装置，如申请号201721490677.3名称为“一种模块化公路减速带发电装置”的中国专利，通过滑箱体、发电单元、防护板和弹性盖板进行发电。此装置有以下缺点：首先，弹性盖板是凸出路面的，车辆碾过时会产生较大颠簸；其次，装置内部零件过多，易产生故障，不易维修，可靠性低。

又如申请号201611220535.5名称为“一种车辆单向行驶减速带发电装置及方法”的中国专利，包括减速带主体和发电模块；减速带主体包括第一减速带主体和第二减速带主体两个部分。此装置存在以下两个问题，首先传动机构过多，传动效率低，严重影响能量采集效率；其次，此装置的第一减速带部分会使车辆轮胎先上升后下降，严重影响了车辆行驶的舒适度。

发明内容

本发明的目的是提供一种不受限于减速带、不引起车辆颠簸、能量采集效率较高的滚动式双棘轮道路能量收集机构。

本发明的目的是这样实现的：一种滚动式双棘轮道路能量收集机构，主滚轮结构为：由左、右侧大法兰分别固定在铝筒左、右端开口上形成一个卧式滚筒，该滚筒上覆盖有硅胶套；长方体形箱体的上盖上开有一个长方形孔，设置在该箱体内的主滚轮顶部经由上盖的长方形孔向外伸出、以供车辆轮胎摩擦传动；主驱动轴左端经小深沟球轴承一安装在箱体左侧立板上，主驱动轴中部经小深沟球轴承二安装在主滚筒的左侧大法兰颈部管节内，且大角接触球轴承一内圈固定在左侧大法兰颈部管节上，大角接触球轴承一外圈固定在箱体中部偏左壁的孔内，主驱动轴右端经联轴器与发电机轴联接；位于箱体左侧主板与中部偏左壁之间的主驱动轴上设置有卷簧，位于箱体中部偏左侧壁与联轴器之间的主驱动轴上顺次设置有反向棘轮、正向棘轮以及直齿轮：反向棘轮安装在主驱动轴上，正向棘轮经小深沟球轴承四安装在主驱动轴上，直齿轮安装在主驱动轴上；正向棘轮右侧面上有一圆形凹面，且该凹面形成一个环形内壁，内齿轮固定在该环形内壁上，发电机安装在方形电机支架内，行星齿轮的轴经小深沟球轴承五安装在方形电机支架的左侧立板上，行星齿轮同时与内齿轮以及直齿轮啮合传动；与主驱动轴和发电机轴同轴设置的固定轴左端经法兰固定在方形电机支架的右侧立板上，固定轴右端经小深沟球轴承三安装在右侧大法兰的颈部管节内，且大角接触球轴承二内圈固定在右侧大法兰的颈部管节上，大角接触球轴承二外圈固定在箱体右侧立板的孔内；主滚筒的铝筒内壁上对应于反向棘轮以及正向棘轮的位置处固定有两个铁环，反向棘爪经轴可转动地安装在一个铁环的两个耳板上，正向棘爪经轴可转动地安装在另一个铁环的两个耳板上，上述正、反向棘爪的轴上均设置有压迫棘爪使之与棘轮啮合的扭簧。