本实用新型专利技术公开了一种轨道垂向振动传感器能量采集器，包括推杆、发电装置和传动装置，传动装置包括轴承、连接板、单向轴承，轴承的一端与推杆的底部侧壁连接，轴承的另一端滑动嵌设在开设在连接板上的滑槽内，滑槽的长度大于轴承的直径，发电装置的输入轴通过单向轴承与连接板连接，且输入轴与轴承平行，发电装置和传动装置位于箱体内，本实用新型专利技术中，传动装置可带动输入轴转动，进而使得发电装置产生电能，且单向轴承使得输入轴只能单向转动，进而使得推杆上下的往复运动能够较小的影响输入轴的转速，提高了产生电能的效率。两侧的传动装置与发电装置绕推杆中心对称布置，不存在偏心力矩，具有较好的力学性能；箱体也便于装置的转运。的转运。的转运。
【技术实现步骤摘要】
一种轨道垂向振动传感器能量采集器
[0001]本技术涉及轨道交通
，特别是一种轨道垂向振动传感器能量采集器。
技术介绍
[0002]随着轨道交通和物联网的快速发展，许多低功耗独立分布式电器已应用于轨道交通领域。由于这些电器主要由电化学电池供电，将带来不可避免的高频定期维护问题和潜在的环境污染风险，这阻碍了轨道交通和物联网的发展。尤其是对于一些偏远或隧道等铁路环境，存在电力输送困难，人工维护成本高等问题。为了解决这些问题，许多研究者对自供电系统进行开发设计，自供电系统可以回收环境中可用的能量为电器(例如传感器)供电。风能、太阳能和机械振动能是当前自供电研究的主要能源来源。然而，风能和太阳能的能量收集会受限于天气条件。重载列车在轨道上运行时，轨道及其附近道路会产生强烈振动，这个能量比普通铁路轨道振动能量高出许多，但是现有技术中并没有将这些振动能量进行收集，造成了能量的浪费。
技术实现思路
[0003]本技术目的在于提供一种轨道垂向振动传感器能量采集器，以解决现有重载列车在轨道上运行时，轨道及其附近道路会产生强烈振动，这个能量比普通铁路轨道振动能量高出许多，但是现有技术中并没有将这些振动能量进行收集，造成了能量的浪费的问题。
[0004]本技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0005]一种轨道垂向振动传感器能量采集器，包括推杆、发电装置和传动装置，所述传动装置包括轴承、连接板、单向轴承，所述轴承的一端与所述推杆的底部侧壁连接，所述轴承的另一端滑动嵌设在开设在所述连接板上的滑槽内，所述滑槽沿所述推杆的直径方向设置，所述滑槽的长度大于所述轴承的直径，所述发电装置的输入轴通过所述单向轴承与所述连接板连接，且所述输入轴与所述轴承平行。
[0006]采用该技术方案后，将本装置的推杆安装在铁轨的下缘，当铁轨在列车车轨作用下发生竖直方向振动，与铁轨固定安装的推杆发生竖直方向上下移动。当推杆向下移动时，轴承在连接板的滑槽内向下滑动，驱动连接板向下旋转，单向轴承开始工作，发电装置的输入轴发生旋转，使得发电装置内的线圈切割磁感线从而产生电能。当推杆向上运动时，轴承在连接板的滑槽中向上滑动，驱动连接板向上旋转，单向轴承停止工作，输入轴在惯性作用下继续向原来旋转的方向旋转，实现电能的持续产生。
[0007]优选的，所述传动装置为两组，两组所述传动装置绕所述推杆的中心呈中心对称分布，且两组所述传动装置的两个单向轴承的锁止方向相反，所述发电装置为两组，两组所述发电装置的两个所述输入轴分别和两个所述单向轴承连接。
[0008]采用该优选方案后，两侧的传动装置与发电装置与推杆中心对称布置，不存在偏
心力矩，具有较好的力学性能，装置寿命更长，即推杆向下移动时，推杆带动两个连接板向着相反的方向旋转，由于两个单向轴承的锁止方向相反，使得两个发电装置的输入轴插着相反的方向转动，即使得这个装置受力相对均匀，不存在偏心力矩。
[0009]优选的，所述推杆的底端设置有三通连接件，所述三通连接件的顶部套设在所述推杆的底端，两个所述传动装置的两个所述轴承远离所述连接板的一端都分别套设在所述三通连接件的左右两端。
[0010]采用该优选方案后，能够快捷的将两个单向轴承与推杆进行连接。
[0011]优选的，所述发电装置还包括圆盘转子、圆盘定子、多个磁铁以及多个线圈，所述圆盘定子的一端设置有圆形槽，所述输入轴远离所述连接板的一端与所述圆形槽的中部转动连接，多个所述线圈沿所述圆盘定子的周向间隔设置在所述圆形槽的内侧壁上，所述圆盘转子的中部固定套设在输入轴的侧壁上，且所述圆盘转子位于所述圆形槽内，多个所述磁铁沿所述圆盘转子的周向间隔设置在所述圆盘转子的侧壁上。
[0012]采用该优选方案后，当推杆向下移动时，轴承在连接板的滑槽内向下滑动，驱动连接板向下旋转，单向轴承开始工作，发电装置的输入轴发生旋转，使得圆盘转子带动其侧壁上的磁铁旋转，从而使得圆盘定子内的线圈的切割磁感线，从而产生电能。当推杆向上运动时，轴承在连接板的滑槽中向上滑动，驱动连接板向上旋转，单向轴承停止工作，输入轴在惯性作用下继续向原来旋转的方向旋转，使得圆盘定子内的线圈的继续切割磁感线，从而在一定时间内不断的产生电能。
[0013]优选的，所述圆盘定子包括位于所述圆形槽中部的支座，所述输入轴远离所述连接板的一端与所述支座转动连接。
[0014]采用该优选方案后，使得输入轴与圆盘定子没有直接接触，便于圆盘定子的生产加工。
[0015]优选的，所述推杆的顶部设置有受力板，所述受力板的横截面积大于所述推杆的横截面积。
[0016]采用该优选方案后，受力板相对于推杆而言，其横截面积更大，即与铁轨的接触面积更大，受力更稳定。
[0017]优选的，所述推杆的顶部位于所述受力板的底部中央。
[0018]采用该优选方案后，使得推杆与受力板的结构更加稳定。
[0019]优选的，所述发电装置和所述传动装置都位于箱体内，所述推杆的顶部沿所述箱体的高度方向穿过所述箱体的顶壳，且所述推杆与所述箱体的顶壳滑动连接。
[0020]采用该优选方案后，箱体可以便于整个装置的转运，同时，箱体也能对整个装置起到一个保护作用，防止外部环境对发电装置和传动装置造成较大的影响。
[0021]优选的，所述推杆通过直线轴承与所述箱体的顶壳连接。
[0022]采用该优选方案后，使得推杆的直线运动更加的稳定，即直线轴承是一种直线运动系统，用于直线行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴承外套点接触，钢球以最小的摩擦阻力滚动，因此直线轴承具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。
[0023]优选的，所述输入轴上还套设有支撑杆，所述支撑杆与所述输入轴转动连接，且所述支撑杆的底端与所述箱体的底部连接。
[0024]采用该优选方案后，使得支撑杆对输入轴起到支撑作用，使得传动装置和发电装置稳定性增强。
[0025]本技术具有以下至少一个优点：
[0026]1.本技术中，推杆的顶部与轨道的下缘连接，轨道振动带动推杆上下移动，使得轴承带动连接板上下旋转，连接板上下旋转从而使得发电装置的输入轴转动，进而使得发电装置内部的线圈切割磁感线产生电能。
[0027]2.本技术中，由于单向轴承的设置使得发电机的输入轴只能单向转动，进而使得推杆上下的往复运动能够较小的影响输入轴的转速，进一步提高了发电装置产生电能的效率。
[0028]3.本技术中，两侧的传动装置与发电装置与推杆中心对称布置，不存在偏心力矩，具有较好的力学性能，装置寿命更长，即推杆向下移动时，推杆带动两个连接板向着相反的方向旋转，由于两个单向轴承的锁止方向相反，使得两个发电装置的输入轴朝着相反的方向转动，即使得整个装置受力相对均匀，不存在偏心力矩。
[0029]4.本技术中，箱体可以便于整个装置的转运，同时，箱体也能对整个装置起到一个保护作用，防止外部环本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轨道垂向振动传感器能量采集器，其特征在于：包括推杆(2)、发电装置和传动装置，所述传动装置包括轴承(5)、连接板(6)、单向轴承(8)，所述轴承(5)的一端与所述推杆(2)的底部侧壁连接，所述轴承(5)的另一端滑动嵌设在开设在所述连接板(6)上的滑槽(7)内，所述滑槽(7)沿所述推杆(2)的直径方向设置，所述滑槽(7)的长度大于所述轴承(5)的直径，所述发电装置的输入轴(9)通过所述单向轴承(8)与所述连接板(6)连接，且所述输入轴(9)的轴线与所述轴承(5)的轴线平行，所述传动装置为两组，两组所述传动装置绕所述推杆(2)的中心呈中心对称分布，且两组所述传动装置的两个单向轴承(8)的锁止方向相反，所述发电装置为两组，两组所述发电装置的两个所述输入轴(9)分别和两个所述单向轴承(8)连接，所述发电装置和所述传动装置都位于箱体(17)内，所述推杆(2)的顶部沿所述箱体(17)的高度方向穿过所述箱体(17)的顶壳，且所述推杆(2)与所述箱体(17)的顶壳滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种轨道垂向振动传感器能量采集器，其特征在于：所述推杆(2)的底端设置有三通连接件(4)，所述三通连接件(4)的顶部套设在所述推杆(2)的底端，两个所述传动装置的两个所述轴承(5)远离所述连接板(6)的一端都分别套设在所述三通连接件(4)的左右两端。3.根据权利要求1所述的一种轨道垂向振动传感器能量采集器，其特征在于：所述发电装置还包括圆盘转子(11)、圆盘定子(13)、多个磁铁(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：路林海，徐平，金舟，周斌，李东阳，张祖涛，吴小平，吕晓琴，郝大宁，唐明丰，孔苓吉，
申请(专利权)人：济南轨道交通集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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