本發(fā)明涉及發(fā)電裝置領(lǐng)域，具體為一種踏板發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)，尋找可持續(xù)、清潔且高效的能源解決方案成為了全球性的重要課題。傳統(tǒng)化石能源的過(guò)度開采和使用不僅加劇了資源枯竭的風(fēng)險(xiǎn)，還導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染和氣候變化問(wèn)題。因此，開發(fā)新型可再生能源技術(shù)，特別是那些能夠結(jié)合人類日?；顒?dòng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的技術(shù)，具有極其重要的意義。

2、在眾多可再生能源技術(shù)中，人力發(fā)電作為一種直接利用人體活動(dòng)能量的方式，因其環(huán)保、便捷、靈活的特點(diǎn)而備受關(guān)注。人力發(fā)電裝置通過(guò)轉(zhuǎn)換人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能為電能，不僅可以在無(wú)電或電力不足的地區(qū)提供電力支持，還能作為健身器材和娛樂(lè)設(shè)備使用，促進(jìn)人們的身體健康和心理健康。

3、然而，目前市場(chǎng)上的人力發(fā)電裝置大多存在效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂等問(wèn)題，限制了其廣泛應(yīng)用。例如，一些基于人力踩踏的發(fā)電機(jī)雖然能夠產(chǎn)生電能，但往往由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜、能量轉(zhuǎn)換效率低而難以達(dá)到實(shí)用化水平。此外，部分裝置在設(shè)計(jì)和制造上缺乏靈活性，難以滿足不同用戶群體的需求。

4、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新型踏板發(fā)電裝置，旨在通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高能量轉(zhuǎn)換效率、增強(qiáng)裝置的可調(diào)節(jié)性和實(shí)用性，為人力發(fā)電領(lǐng)域提供一種更加高效、便捷、經(jīng)濟(jì)的解決方案。

5、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
概述

6、本發(fā)明設(shè)計(jì)的踏板發(fā)電裝置，通過(guò)巧妙地將踏板運(yùn)動(dòng)與氣缸的壓縮空氣能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能到電能的高效轉(zhuǎn)換。裝置主要由踏板、左右氣缸、彈簧、單向閥、排氣管、氣動(dòng)馬達(dá)和發(fā)電機(jī)等部件組成。用戶站在踏板上，通過(guò)左右踩踏動(dòng)作，使氣缸內(nèi)的空氣被壓縮并排出，產(chǎn)生的氣流通過(guò)單向閥進(jìn)入氣動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

7、綜上所述，本發(fā)明的踏板發(fā)電裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、能量轉(zhuǎn)換效率、可調(diào)節(jié)性和實(shí)用性等方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)，為人力發(fā)電領(lǐng)域提供了一種創(chuàng)新性的解決方案，有望在未來(lái)得到廣泛應(yīng)用和推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種高效、環(huán)保的踏板發(fā)電裝置，通過(guò)人體踩踏動(dòng)作驅(qū)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便，適用于家庭、健身房、公共場(chǎng)所等多種環(huán)境，為節(jié)能減排、綠色生活提供新的解決方案。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種踏板發(fā)電裝置，包括踏板、左氣缸、左彈簧、主銷、底座、底座螺栓、左排氣單向閥、左進(jìn)氣單向閥、左排氣管、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、右氣缸、右彈簧、右氣缸桿連接銷、右缸筒連接銷、右進(jìn)氣單向閥、右排氣單向閥、右排氣管以及各連接銷等。

3、所述底座作為整個(gè)裝置的支撐結(jié)構(gòu)，采用堅(jiān)固耐用的材料制成，如鑄鐵或高強(qiáng)度合金鋼，底座通過(guò)螺栓等緊固件固定在地面上，確保裝置穩(wěn)定不晃動(dòng)。

4、所述踏板采用輕質(zhì)但強(qiáng)度高的材料制成，如鋁合金或碳纖維，以承擔(dān)踩踏時(shí)的負(fù)擔(dān)。

5、進(jìn)一步的，踏板和底座上加工有預(yù)設(shè)孔，通過(guò)主銷將兩者連接起來(lái)，使踏板能夠繞主銷進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

6、所述左氣缸和右氣缸分別安裝在踏板的兩側(cè)，左氣缸通過(guò)左氣缸桿連接銷與踏板左側(cè)相連，右氣缸通過(guò)右氣缸桿連接銷與踏板右側(cè)相連。

7、進(jìn)一步的左氣缸和右氣缸分別設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，通過(guò)左進(jìn)氣單向閥、左排氣單向閥、右進(jìn)氣單向閥和右排氣單向閥與氣動(dòng)馬達(dá)相連。單向閥確保氣體在氣缸內(nèi)壓縮后只能單向流入氣動(dòng)馬達(dá)，而在氣動(dòng)馬達(dá)排氣時(shí)則通過(guò)排氣管排出。

8、所述氣動(dòng)馬達(dá)能利用氣缸內(nèi)壓縮氣體產(chǎn)生的動(dòng)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將氣體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，發(fā)電機(jī)與氣動(dòng)馬達(dá)同軸連接，通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出至外部負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備。

9、所述左彈簧與右彈簧分別安裝在左氣缸和右氣缸的旁，一端連接踏板，另一端連接地面。彈簧在踏板踩下時(shí)壓縮，釋放時(shí)則幫助踏板復(fù)位，提高裝置的響應(yīng)速度和踩踏舒適度。

10、本發(fā)明的有益效果

11、本發(fā)明利用人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電，無(wú)需外部電源，減少能源消耗和環(huán)境污染。只需簡(jiǎn)單的踩踏動(dòng)作即可發(fā)電，無(wú)需專業(yè)技能培訓(xùn)，適合各年齡段人群使用。通過(guò)合理設(shè)計(jì)的氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)和發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)換，提高發(fā)電效率。本發(fā)明裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，便于安裝和移動(dòng)。范圍廣適用于家庭、健身房、公共場(chǎng)所等多種環(huán)境，為節(jié)能減排、綠色生活提供新的解決方案。

技術(shù)特征：

1.一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：包括踏板（1）、地面（2）、左氣缸（3）、左彈簧（4）、主銷（5）、底座（6）、底座螺栓（7）、左氣缸桿連接銷（8）、左缸筒連接銷（9）、左排氣單向閥（10）、左進(jìn)氣單向閥（11）、左排氣管（12）、氣動(dòng)馬達(dá)（13）、發(fā)電機(jī)（14）、右氣缸（15）、右彈簧（16）、右氣缸桿連接銷（17）、右缸筒連接銷（18）、右進(jìn)氣單向閥（19）、右排氣單向閥（20）、右排氣管（21）。所述底座（6）通過(guò)底座螺栓安裝在地面（2）上，踏板（1）通過(guò)主銷（5）與底座（6）連接在一起，踏板（1）可繞主銷（5）左右擺動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：所述左氣缸（3）、左彈簧（4）安裝在踏板（1）左側(cè)，左彈簧（4）兩端固定于踏板（1）和地面（2）上，左氣缸（3）通過(guò)左氣缸桿連接銷（8）和左缸筒連接銷（9）安裝于踏板（1）和地面（2）上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：所述右氣缸（15）、右彈簧（16）安裝在踏板（1）右側(cè)，右彈簧（16）兩端固定于踏板（1）和地面（2）上，右氣缸（15）通過(guò)右氣缸桿連接銷（17）和右缸筒連接銷（18）安裝于踏板（1）和地面（2）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2和權(quán)利要求3所述的一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：左排氣管（12）連接左氣缸（3）和氣動(dòng)馬達(dá)（13），在左排氣管（12）上安裝有左排氣單向閥（10），左氣缸（3）底部上安裝左進(jìn)氣單向閥（11）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2和權(quán)利要求3所述的一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：右排氣管（21）連接右氣缸（15）和氣動(dòng)馬達(dá)（13），在右排氣管（21）上安裝有右排氣單向閥（20），右氣缸（15）底部上安裝右進(jìn)氣單向閥（19）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：所述氣動(dòng)馬達(dá)（13）和發(fā)電機(jī)（14）連接在一起，通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)（13）帶動(dòng)發(fā)電機(jī)（14）工作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種踏板發(fā)電裝置，其特征在于：所述各部分尺寸可根據(jù)實(shí)際需求改變，進(jìn)而改變發(fā)電功率。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種踏板發(fā)電裝置,主要包括踏板、左氣缸、左彈簧、主銷、底座、底座螺栓、左排氣單向閥、左進(jìn)氣單向閥、左排氣管、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、右氣缸、右彈簧、右氣缸桿連接銷、右缸筒連接銷、右進(jìn)氣單向閥、右排氣單向閥、右排氣管、各連接銷等。其中底座通過(guò)螺栓固定在地面上，踏板與底座通過(guò)主銷連接到一起，踏板可繞主銷進(jìn)行左右擺動(dòng)，左氣缸、左彈簧安裝于踏板的左側(cè)，右氣缸、右彈簧安裝于踏板的右側(cè)。左氣缸、右氣缸分別安裝有左進(jìn)氣單向閥、右進(jìn)氣單向閥，并通過(guò)左排氣管、右排氣管與氣動(dòng)馬達(dá)相連，左排氣管、右排氣管上分別安裝有左排氣單向閥、右排氣單向閥。氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電機(jī)安裝在一起，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。站在踏板發(fā)電裝置上，通過(guò)左右踩踏，能夠通過(guò)內(nèi)部氣缸產(chǎn)生的流動(dòng)空氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。該裝置可以根據(jù)實(shí)際需要更改相應(yīng)尺寸，廣泛應(yīng)用于發(fā)電、健身、娛樂(lè)等場(chǎng)合。

技術(shù)研發(fā)人員：曼茂立,王亮,高亞男
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北石油職業(yè)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11