本發(fā)明涉及一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電裝置及其發(fā)電方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)道路系統(tǒng)建設(shè)日益完善，人民生活水平的逐步提高，人們的購(gòu)買能力逐漸增強(qiáng)，道路機(jī)動(dòng)車數(shù)量越來越多，道路車流量在不斷增加。由于路面的不平度，車輛行走過程中將不斷產(chǎn)生振動(dòng)能量。因此如果我們能夠把車輛行走過程中產(chǎn)生的振動(dòng)能量回收利用并使其轉(zhuǎn)化為電能利用起來，將會(huì)為我們節(jié)約用電量從而為社會(huì)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。

在高速公路事故易發(fā)地段交通管制部分會(huì)設(shè)置大量的緩沖減速裝置，當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的振動(dòng)能量，如何把把能量高效的收集轉(zhuǎn)化利用，以實(shí)現(xiàn)高效的電能轉(zhuǎn)化，為目前研究的重點(diǎn)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電裝置及其發(fā)電方法，以解決高速公路中振動(dòng)能量回收轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)和發(fā)電方式的用電問題。該裝置可以設(shè)埋在高速收費(fèi)站進(jìn)出站口路面下，利用汽車經(jīng)過高速公路路障時(shí)碾壓提前埋置在路面下的液壓設(shè)備經(jīng)過轉(zhuǎn)化系統(tǒng)供給給用電設(shè)備。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電裝置，包括振動(dòng)能量收集系統(tǒng)、正弦機(jī)構(gòu)和發(fā)電系統(tǒng)；

振動(dòng)能量收集系統(tǒng)包括液壓囊、液壓缸和電磁換向閥；液壓囊的一端經(jīng)過第一單向閥與電磁換向閥的第一入口相連；電磁換向閥的第一出口與液壓缸的一端相連；液壓缸的另一端經(jīng)過第二單向閥與電磁換向閥的第二入口相連，電磁換向閥的第二出口與液壓囊的另一端相連；

振動(dòng)能量收集系統(tǒng)通過正弦機(jī)構(gòu)連接發(fā)電系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，若干液壓囊通過連接件并聯(lián)連接形成液壓囊組，液壓囊上設(shè)置有出油口和進(jìn)油口。

進(jìn)一步的，在液壓缸和電磁換向閥的第二入口之間設(shè)置有緩沖室；電磁換向閥的第一出口與液壓缸之間設(shè)置有蓄能器。

進(jìn)一步的，正弦機(jī)構(gòu)由液壓缸的活塞桿、滑槽和旋轉(zhuǎn)輪組成，液壓缸的活塞桿連接滑槽，滑槽豎直設(shè)置，滑槽的延伸方向與活塞桿垂直設(shè)置；旋轉(zhuǎn)輪上固定有一個(gè)滑塊，滑塊設(shè)置于滑槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，發(fā)電系統(tǒng)包括增速器、配重輪和發(fā)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)輪的主軸連接增速器的齒輪主軸，增速器的主軸連接有配重輪；配重輪的主軸連接發(fā)電機(jī)。

進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有連接電磁換向閥的第一光電開關(guān)(14)和第二光電開關(guān)(17)；旋轉(zhuǎn)輪上設(shè)置有用于通過第一光電開關(guān)和第二光電開關(guān)使電磁換向閥中油路換向的擋塊。

一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電方法，包括以下步驟：

(1)將多個(gè)液壓囊并聯(lián)按縱向軌跡鋪設(shè)在車輛行駛的軌跡方向上于瀝青路面下方；

(2)當(dāng)車輛通過時(shí)碾壓鋪設(shè)的液壓囊，將振動(dòng)能量以液壓油的形式通過電磁閥輸出給液壓缸，液壓缸的活塞桿伸出，帶動(dòng)滑槽同步運(yùn)動(dòng)；

(3)滑槽的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪的滑塊繞旋轉(zhuǎn)軸的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電；當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪上的擋塊運(yùn)動(dòng)到第一光電開關(guān)時(shí)，信號(hào)傳遞給電磁閥，電磁閥得電油路換向，液壓缸頂桿收回；當(dāng)擋塊到達(dá)第二光電開關(guān)時(shí)，信號(hào)傳遞給電磁閥，電磁閥失電轉(zhuǎn)換油路，實(shí)現(xiàn)液壓缸頂桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

(4)液壓缸頂桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，通過發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。

與現(xiàn)有存在的技術(shù)相比，本發(fā)明的具有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明巧妙的將液壓系統(tǒng)和正弦機(jī)構(gòu)結(jié)合，將液壓系統(tǒng)埋在按縱向軌跡鋪設(shè)在車輛行駛的軌跡方向上于瀝青路面下方，車輛駛過時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)能量通過液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為液壓能，使得液壓囊中的液壓油經(jīng)過液壓系統(tǒng)輸出通過正弦機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。本發(fā)明方便掩埋在瀝青路面下，通過液壓系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便設(shè)計(jì)制造；實(shí)現(xiàn)高速公路路面振動(dòng)能量的回收利用，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，節(jié)約用電成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的機(jī)械運(yùn)動(dòng)滑槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、液壓囊；2、第一單向閥；3、第二單向閥；4、蓄能器；5、液壓缸；6、滑槽；7、旋轉(zhuǎn)輪；8、增速器；9、配重輪10、發(fā)電機(jī)；11、緩沖室；12、出油口；13、連接件；14、第一光電開關(guān)；15、電磁換向閥；16、擋塊；17、第二光電開關(guān)；18、活塞桿；19、進(jìn)油口；20、滑塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請(qǐng)參閱圖1，一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電裝置，包括振動(dòng)能量收集系統(tǒng)、滑槽6、旋轉(zhuǎn)輪7、增速器8、第一光電開關(guān)14、第二光電開關(guān)17和擋塊16；振動(dòng)能量收集系統(tǒng)與滑槽6相連接；滑槽6上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)輪7，旋轉(zhuǎn)輪7上設(shè)置有擋塊16，旋轉(zhuǎn)輪7的主軸還連接有增速器8的齒輪主軸；旋轉(zhuǎn)輪7的兩側(cè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有第一光電開關(guān)14和第二光電開關(guān)17；振動(dòng)能量收集系統(tǒng)包括液壓囊1、第一單向閥2、第二單向閥3、液壓缸5、蓄能器4和電磁換向閥15；液壓囊1的一端與電磁換向閥15的第一入口通過第一單向閥2相連；電磁換向閥15的第一出口與液壓缸5的一端相連，并在兩者之間設(shè)置有蓄能器4；液壓缸5的另一端與電磁換向閥15的第二入口相連，電磁換向閥15的第二出口與液壓囊1的另一端相連通過第二單向閥3相連；若干液壓囊1通過連接件13并聯(lián)連接形成液壓囊組，液壓囊1上設(shè)置有出油口12和進(jìn)油口19；在液壓缸5和電磁換向閥15的第二入口之間設(shè)置有緩沖室11。增速器8的主軸連接有配重輪9；配重輪9的主軸連接發(fā)電機(jī)10。

液壓缸5的活塞桿18連接滑槽6，滑槽6豎直設(shè)置，滑槽6的延伸方向與活塞桿18垂直設(shè)置；旋轉(zhuǎn)輪7上固定有一個(gè)滑塊20，滑塊20設(shè)置于滑槽6內(nèi)；液壓缸5、滑槽6和旋轉(zhuǎn)輪7構(gòu)成一個(gè)正弦機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明一種瀝青路面基于液壓系統(tǒng)的發(fā)電方法，包括以下步驟：

(1)將多個(gè)液壓囊1并聯(lián)按縱向軌跡鋪設(shè)在車輛行駛的軌跡方向上于瀝青路面下方；

(2)當(dāng)車輛通過時(shí)碾壓鋪設(shè)的液壓囊1，將振動(dòng)能量通過液壓油輸出，通過第一單向閥2將高壓液壓油傳遞給蓄能器4，驅(qū)動(dòng)液壓缸5的頂桿向右移動(dòng)，帶動(dòng)滑槽6的運(yùn)動(dòng)；

(3)滑槽6的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)增速器8轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪7上的擋塊運(yùn)動(dòng)到第一光電開關(guān)14時(shí)，信號(hào)傳遞給電磁閥15，電磁閥15得電，油路換向，液壓缸5頂桿收回；當(dāng)擋塊16到達(dá)光電開關(guān)17時(shí)，信號(hào)傳遞給電磁閥15，此時(shí)電磁閥15失電，轉(zhuǎn)換油路，實(shí)現(xiàn)液壓缸頂桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

(4)液壓缸5頂桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)輪7的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，通過配重輪9實(shí)現(xiàn)電機(jī)10的恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)10實(shí)現(xiàn)發(fā)電，通過電機(jī)輸出電能進(jìn)行儲(chǔ)備應(yīng)用于用電設(shè)備。

最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案和精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在涵蓋子在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。