[0028] 如图1-4所示的一种用于汽车道路的多功能门禁系统,所述的门禁系统包括设置在车道两侧前方的减速装置1,设置在车道两侧后方的辅助起动装置2;所述的减速装置1包括底圆台3,底圆台3上设置可绕其轴线旋转的减速筒,减速筒包括具有空心夹层腔的外筒4,外筒4的内壁41的内侧面与内筒5的外侧面接触,外筒4的上、下端面分别与上盖6、下盖7密封连接;上盖6的上端面设置与减速筒共同旋转的空心刚性板81。
[0029] 所述内筒5的侧壁上设置沿其轴线方向的多个环形对称的进气道51,进气道51穿过上盖板6与刚性板81的内腔连通,内筒5的内侧面上沿其轴线方向排列多个水平的单向压力阀52,多个单向压力阀52的开启压力不一致;单向压力阀52与进气道51连通;所述外筒4的夹层腔与空心刚性板81的内腔之间通过排气道42连通,排气道42内设置电磁开关43;所述内筒5内设置发电装置。
[0030] 所述的发电装置包括可相对于内筒5绕其轴线旋转的空心转轴91,转轴91的侧壁上开设多个导气孔,转轴91的内腔与下盖7内设置的导气道71的入口连通,导气道71的出口与外筒4的夹层腔连通;所述转轴91的外侧面沿其轴线套设多个水平的、等间隙的导流片92;在水平面内做进气道51的轴线与导流片92边缘的切线,所述单向压力阀52出口的轴线与该切线重合。
[0031] 所述的刚性板81一侧的外侧面上设置与汽车前保险杠接触的气囊82,气囊82通过气管与刚性板81的内腔连通。
[0032] 所述下盖7的下端面设置凹面向下的凹圆台72,所述底圆台3的上端面设置凸面向上的凸圆台31,所述凹圆台72的内侧面与凸圆台31的 外侧面之间通过轴承32连接,所述底圆台3中央设置轴向方向的开孔,其开孔内设置驱动电机33,驱动电机33的输出轴通过离合器34与下盖7的凹圆台底面连接。
[0033] 如图7所示的,所述辅助起动装置2包括辅助电机21,辅助电机21的输出轴通过减速器22与辅助转轴23连接,辅助转轴23与辅助刚性板24连接,辅助刚性板24一侧的侧面设置与汽车后保险杠接触的橡胶缓冲垫25。
[0034] 所述发电装置的发电原理是利用了特斯拉涡轮机的原理,如图5-图6所示的,当具有一定压力的空气从单向压力阀52中喷出后冲击导流片92的边缘,并在内筒5内沿着导流片92的表面由其边缘位置旋转流动至其中心位置,由于相邻的导流片92之间的间隙很小,空气在相邻的两片导流片92相对的表面产生黏滞效应,其速度大大降低,这样空气携带的能量就传递给了导流片92,使其高速旋转,减速后的空气从转轴91侧壁上的开孔流入转轴91的内腔中,并通过导气道71流入外筒4的夹层腔内。为了达到较好的空气黏滞效果,所述导流片92的厚度需要很小,其优选的厚度为0.3-0.5mm,相邻导流片92之间的间隙小于导流片92的厚度。
[0035] 当导流片厚度很小时,其高速旋转下需要很高的硬度,因此更好的实施方式是:所述的导流片92包括纳米基体层,纳米基体层两侧设置超硬镀层;所述的纳米基体层的材料为SiC纳米粒子、Al2O3纳米粒子、TiO2纳米粒子以及稀土,所述的稀土为La、Ce、Pr、Nd中的一种或几种元素;其中SiC纳米粒子的质量百分比为5%-10%,Al2O3纳米粒子的质量百分比为5%-8%,TiO2纳米粒子的质量百分比为按85%-95%:稀土的质量百分比为0.5%-1%;所述的超硬镀层为以sp2结构为主的非晶纯碳膜,其中sp2结构含量为45%-55%。
[0036] 利用特斯拉涡轮机原理制作的发电机,其转速很高,但扭矩非常小,因此为了实现发电的目的,所述的发电装置还包括行星齿轮机构,行星 齿轮机构包括固定在转轴91外侧面上的太阳轮93,太阳轮93外侧设置固定在内筒5的行星架94,行星架94上套设与太阳轮93啮合的行星轮95,行星轮95外侧设置固定在内筒5内的定子96,定子96内侧嵌套可绕其轴线旋转的齿圈97,齿圈97与行星轮95相啮合;所述的定子96的侧壁内设置多个环形对称设置的磁极98;磁极98的两端通过导线与蓄电池连接。当导流片92带动转轴91高速旋转时,转轴91可通过其连接的行星齿轮机构进行减速增扭,经过减速增扭后转轴91的动力传递给齿圈
97,齿圈97作为发电机转子在定子96内旋转,实现发电。
[0037] 根据上述的任意一种用于汽车道路的多功能门禁系统的使用方法包括以下步骤:减速停车、辅助起动;
[0038] 所述的减速停车步骤为:没有车辆通过时,空心刚性板81位于车道中且与行车方向垂直,辅助刚性板24位于车道两侧且与行车方向平行,离合器34为断开状态;当有车辆通过时,气囊82与汽车前保险杠接触并使汽车减速停车至指定位置;汽车减速停车的过程中,气囊82内的空气被挤入空心刚性板81的内腔中,然后通过单向压力阀52冲向导流片92,使发电装置进行发电,空气冲击导流片92的表面后从转轴91侧壁上的开孔流入转轴91的内腔中,并通过导气道71流入外筒4的夹层腔内,汽车停车后单向压力阀52在其复位弹簧的压力下关闭。
[0039] 当汽车速度不同时,其挤压的气囊82中空气的压力也不同,这样就会打开不同数量的单向压力阀52,实现不同速度汽车的制动,这样可以使不同速度的汽车停车时都停在相同的位置,方便驾驶员刷卡通行。当车速过快时,刚性板81被汽车挤压并旋转至车道两侧,而减速装置不会受到损伤,进一步提高了减速装置的安全性。
[0040] 所述的辅助起动步骤为:汽车需要再次启动并通过门禁装置时,接合离合器34,启动驱动电机33,使空心刚性板81旋转,汽车前方的障碍消除后,即可起动通行,汽车在刚起动时其与地面之间的摩擦力最大,这时发动机也最耗油,因此更好的实施方式是,汽车刚起动时,同时让 辅助电机21启动,驱动辅助刚性板24旋转并让橡胶缓冲垫25与汽车后保险杠接触,推动汽车通行,这样可大大降低汽车油耗,同时增加汽车的通过性能。
[0041] 汽车通过后,电磁开关43打开,使外筒4中的空气通过空心刚性板81流入气囊82,空心刚性板81、辅助刚性板24旋转至初始位置,等待下一次操作。