利用扭簧和抽吸效应进行发电的铁路路灯及其使用方法

摘要

本发明涉及一种利用扭簧和抽吸效应进行发电的铁路路灯及其使用方法，其特点在于铁路沿线的路灯增设了以抽吸力为动力的摆动装置和扭簧弹性势能发电装置，当高速列车通过时，摆动装置得到抽吸力而摆动，摆动力使一个扭簧弹性势能发电装置积蓄弹性势能，弹性势能在夜间得到机械式时间设定装置的调控，释放能量驱动发电机发电，供路灯照明。有益效果是：利用高速列车行驶时所产生的抽吸力发电，提供铁路路灯照明的稳定和环保的电力。避免了现有的风能和太阳能路灯电力不稳定的缺点。也节约了公共电网的电力资源。利用积累扭簧的弹性势能储存发电的能量，代替蓄电池储存电力，避免了化学电池的环境污染，也避免了化学电池寿命短，须经常维护的缺点。

主权项

一种利用扭簧和抽吸效应进行发电的铁路路灯的使用方法，其特征在于，该路灯包括：抽吸力摆动装置，其包括设在路灯立柱前部的抽吸板和支架，路灯立柱上部的两根链条、两只链轮、平衡重块、横轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮、纵轴和纵轴支板；支架一端与抽吸板固连，另一端与路灯立柱下部铰接；横轴贯穿于路灯立柱上部，横轴伸出于路灯立柱外的两端部分别设有一个链轮，链轮中设有棘轮；每个链轮上均啮合一根链条，每根链条的一端连接于抽吸板上部，另一端连接于平衡重块；位于路灯立柱内的横轴上设置第一伞齿轮，位于路灯立柱内的纵轴上设置第二伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，纵轴通过纵轴支板铰接于路灯立柱；该抽吸力摆动装置主要为弹性势能发电装置的扭簧提供扭紧动力，同时也为时间设定装置中的发条提供扭紧动力；扭簧弹性势能发电装置，其设在路灯立柱内，其包括第一安全离合器、上扭簧套、扭簧、下扭簧套、大齿轮、小齿轮、支撑板、变速器、调速器、直流发电机及其止动盘；抽吸力摆动装置中的纵轴连接第一安全离合器，第一安全离合器、上扭簧套、扭簧、下扭簧套、大齿轮顺序连接；大齿轮连接在下扭簧套的下部；下扭簧套通过下支撑板与路灯立柱铰接，其下端部与位于路灯立柱下部的轴承连接；变速器通过支撑板固定于路灯立柱内部，其输出端与调速器连接，调速器与直流发电机连接，直流发电机的输出端设置止动盘；变速器的输入端设置小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合；该扭簧弹性势能发电装置为路灯的发光件提供电力；时间设定装置，其设在路灯立柱内，其主要由时钟机构和控制杆机构构成，时钟机构包括第一片齿轮，第二片齿轮、时间转轴、转轴支板、第二安全离合器、时钟支架、时针轴转一圈为24小时的时钟和凸轮；第一片齿轮设置在抽吸力摆动装置的纵轴上，其与设置在时间转轴上的第二片齿轮啮合；时间转轴通过转轴支板铰接于路灯立柱内部，且与第二安全离合器连接，第二安全离合器与时钟的发条扭紧轴连接；时钟通过时钟支架固定于路灯立柱内部，其中所述时针轴同轴连接所述凸轮；控制杆机构包括控制杆支架、弹性控制杆、两个支架弹簧；控制杆支架固定在路灯立柱内部，弹性控制杆设在控制杆支架的方孔内；两个支架弹簧分别设在控制杆支架的弹簧孔内，其一端顶在弹簧孔中，另一端顶在弹性控制杆上；弹性控制杆尾部与凸轮接触，弹性控制杆头部与所述直流发电机上的止动盘间断接触；该时间设定装置通过时钟机构，定时控制启动扭簧弹性势能发电装置发电；路灯发光件，其装在路灯立柱上部，并与直流发电机电连接，该路灯发光件在夜间由所述扭簧弹性势能发电装置产生的电能发光照明；使用上述装置的方法：白天，一直转动着的凸轮的凸边始终将弹性控制杆顶向止动盘，止动盘被卡住，直流发电机不能转动发电，路灯发光件不发光；当列车经过路灯时，列车与抽吸板之间的气流加快，压强降低，从而对抽吸板产生抽吸力，使抽吸板和支架向列车运动；抽吸板上部拉动链条，以此带动链轮、第一伞齿轮、第二伞齿轮、纵轴、第一安全离合、上扭簧套和扭簧的上端部转动，储存扭簧的弹性势能；同时，设在纵轴上的第一片齿轮带动带动第二片齿轮、时间转轴、第二安全离合器，通过第二安全离合器扭动时钟的发条，给时钟的时针轴和凸轮的转动以动力；当列车通过后，抽吸力消失，平衡重块的重力拉动链条，使抽吸板回复到原来的状态；多次列车通过，使链轮多次转动，扭簧不断积累弹性势能，同时，时钟的发条也不断被扭紧；当扭紧扭簧的扭矩超过第一安全离合器的制动力矩，第一安全离合器打滑，从而避免扭簧弹性势能发电装置过载而损坏；另一方面，当扭紧发条的扭矩超过第二安全离合器的制动力矩，第二安全离合器打滑，从而避免时钟机构过载而损坏； 到了夜间，弹性控制杆尾部落在转动中的凸轮的凹边上，直流发电机上的止动盘被松开，直流发电机转动，扭簧缓慢释放弹性势能，扭簧的弹性力通过扭簧的下端部和下扭簧套转动，带动大齿轮和小齿轮的啮合传动，经变速器提高转速，经调速器自动稳定转速，驱动直流发电机转动发电，供路灯发光件发光照明；     到了白天，弹性控制杆又被转动着的凸轮的凸边顶向止动盘，止动盘被卡住，直流发电机停止转动，不再发电，路灯发光件熄灭；如此周而复始，路灯发光件依靠列车产生的抽吸力，在夜间发光，在白天熄灭。