实施方案
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明的方案做进一步说明。
[0022] 参照图1,本发明的公路减速带能量收集系统,包括两套下沉块‑压杆装置、特制翘板、支架、限位装置、齿轮组、棘轮、发电转盘;此外还可包括换挡装置、限速装置及限速指示灯等部件;每两套下沉块‑压杆装置对应一套特制翘板,两套下沉块‑压杆装置分设于特制翘板的两端;每套下沉块‑压杆装置包括下沉块和压杆,压杆内设弹簧,压杆一端与下沉块连接,另一端连接特制翘板端部,所述的下沉块外形上与常见的公路减速带基本相似,当有车轮经过挤压下沉块时,下沉块下沉,带动压杆向下运动并转换成垂直向下的作用力传递给特制翘板。特制翘板在两个交替出现的向下作用力作用下进行来回转动,并通过所述齿轮组、配合棘轮实现发电转盘单向转动,实现发电功能与能量的收集。其中,齿轮组包括上齿轮9、下齿轮8,且二者啮合在一起,下齿轮8与特制翘板5固连呈对称结构,二者中心处通过铰接安装于支架上,上齿轮9上固定有棘爪与棘轮10啮合,棘轮10与发电转盘11相连驱动发电转盘转动发电。在特制翘板的两端下方各设置有一个限位装置6、7,以限制特制翘板端部的向下位移;此外,所述的限位装置还可以是感应式,这样可以直接监测相应车流或车辆信息(如吨位等),并将其反馈至智能控制系统中。
[0023] 具体的如图1实例所示,前车轮先挤压下沉块1,带动特制翘板向右侧倾斜,直至下沉块顶部与地面平行,此时特制翘板的右端会接触限位装置6,使得特制翘板无法继续倾斜。之后,前车轮经过下沉块2,再次挤压带动特制翘板向左侧倾斜。如此,循环往复,特制翘板来回倾斜、连带下齿轮8来回转动。所述的下齿轮8与上齿轮9可以为在垂直方向上相互啮合的均竖直设置的齿轮组,也可以是如图2所示,下齿轮8呈竖直设置,而上齿轮9水平设置,下齿轮8与上齿轮9啮合,上齿轮9上固定有棘爪与棘轮配合,棘轮与发电转盘连为一体,最终实现发电转盘的单向转动、蓄电,优选采用后一种方式,这样可以更为节省纵向空间,更利于施工。
[0024] 此外,在本系统中还可以设有换挡装置,如图2实例所示,本例中换挡装置12为一个叉托,该叉托可以设置在上齿轮9的下方,用于同步托起下齿轮9、棘轮10和发电转盘11;当托起下齿轮9可实现齿轮组间的脱离,放下下齿轮9则恢复齿轮组间的啮合,即换挡功能的实现。换挡通常可以选在红灯时段进行,限位装置确定压杆位置静止,叉托即可执行换挡指令。当齿轮组脱离啮合时,不再回收路面车辆制动能,下齿轮8空转、下沉块作用力近乎为
0,车辆可快速通过。同样,当再次需要执行换挡指令时,仍然选择红灯时段、限位装置确认后,叉托带动齿轮组重新啮合。啮合期间,叉托也可以进行水平方向的小角度转动,调试、确保啮合成功。当一些特殊时段或者特殊车辆需要快速通行时,本发明系统可不收集能量。
[0025] 参照图3,本发明的限位装置可以是特制的限位器,内设计有感应器,限位装置会将特制翘板的转动信号进行提取、分析,然后传递给智能控制系统。智能控制系统将通过控制压杆限速装置、限速指示灯、红绿灯、换挡装置等,实现交通系统的智能化。其中,压杆与限速指示灯之间相互配合,可用于调节车流速度;红绿灯则支持换挡装置的有效运行。
[0026] 该发明系统具有调节车流速度的功能。参照图4,下沉块底部设计有第一滑槽,压杆一端嵌于滑槽内可供压杆滑动且有挡块限制不会滑出。在垂直方向上,压杆自身的内部弹簧装置可以自动调节垂直方向上的位移量。水平方向上,通常情况下,压杆3、4与特制翘板中心的间距为s。关于压杆与中心线间的距离,距离越大,则意味着同一车辆经过时能够带动下齿轮8转动的角度就越大,连带着单次发电量则越大,车轮每次压过时需要克服的阻力也越大。由此,当需要降低车流速度时,限速指示灯数值降低,限速装置通过调整压杆与中心线的距离,由s变为s+x,使得车辆通过时需要克服更大的阻力,直接表现为颠簸感;反之,当车辆需要以更快速度通过时,由s变为s‑x,车辆间隙减小有利于更快速通过(如图4中右图,三种模式下,可调节控制前后车的车距,关于压杆与中轴线间的距离在普通模式(s2)下为s,即当前后车间的距离大于2s时,后车不用克服前车(后轮)重力压制,可轻松通过;当前后车间的距离小于2s时,后车需要克服前车(后轮)重力压制,将感受到明显的颠簸感。在限速模式(s3)下,当前车(后轮)与后车(前轮)距离小于2(s+x)时,后车通过减速带,即会感觉到明显颠簸感。同理,在快速通过模式(s1),将压杆与中轴线间的距离调节为s‑x,只有当前车(后轮)与后车(前轮)距离小于2(s‑x)时,后车通过减速带,才会感觉到明显颠簸感)。本发明实例中限速装置可以采用伸缩杆实现,在特制翘板的端部设置第二滑槽,压杆的下端嵌于第二滑槽且有挡块限制不会滑出,伸缩杆设置在第二滑槽内,一端与特制翘板固定,另一端与压杆铰接,通过伸缩杆的伸缩带动压杆在第二滑槽、第一滑槽的滑动从而调控压杆与特制翘板中心的间距。
[0027] 本发明系统还具有调节相对车距的功能。参照图5,当前一辆车的后轮还在挤压下沉块2时,利用杠杆原理,下沉板1处于上升状态。此时,如果后一辆车前轮若已经开始挤压下沉块1,则不仅需要克服发电用功,还需要同时承受前一辆车车身重量,则产生较大的、适宜的颠簸感,对司机起到警示作用。其中,压杆自身的内部弹簧装置起到调节、缓冲作用,使后一辆车受到的阻力不至于过大,以至于对车辆造成伤害。
[0028] 特制限位器实时监测通行车辆信息(还可以监测压杆与特制翘板的接触频率、单位时间发电量等参数),通过智能控制系统,在调整限速装置、换挡装置的同时,还可以连接对应路口的红绿灯,进一步通过改变交通灯频率可以调整车流量。
[0029] 本发明关键在于利用了杠杆原理,以及双下沉块‑压杆配套设计,巧妙地形成了一种能量循环,且极具可控性,为整体智能化控制提供了结构基础。从智能化的角度来说,本发明系统的联动配合性高、操作参数简洁明确,稳定性好,适合于大范围制造应用。