[发明专利]一种轨道振动能量收集装置和一种轨道交通照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通设备技术领域，特别指一种轨道振动能量收集装置和一种轨道交通照明系统。

背景技术

列车高速通过轨道会引起铁路轨道的剧烈振动，这在一定程度上会损害轨道的结构，目前常用的解决办法是将这部分振动能耗散掉，如中国专利公开号为CN106368085A提到的轨道结构的吸能减振装置，在轨道道床上两根钢轨之间，设置吸能减振装置，所述吸能减振装置包括质量块物体,刚度物体和阻尼器，所述吸能减振装置的固有诣振频率，与轨道上的轮轨振动频率相同。通过该装置，可以把轮轨振动产生的振动能量吸收到该装置中，使轨道结构中的其它部件振动都得到相应降低，由于辅助装置不承担轨道结构中的其它受力作用，因此不会对轨道结构系统带来不利影响。该方案虽然可以降低和减弱列车通过轨道时对轨道造成的振动影响，但最终这部分振动能都被消散掉，这在一定程度上造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是提出一种轨道振动能量收集装置，既可以降低和减弱列车运行时对轨道造成的振动影响，还可以将这部分振动能量收集起来进行利用，提高能量的利用率，节省能源。本发明还提供一种轨道交通照明系统，通过上述轨道振动能量收集装置，可以将收集到的能量供应照明。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种轨道振动能量收集装置,包括整体结构的构件，该构件包括顶板、第一弧形梁和第二弧形梁，所述第一弧形梁和第二弧形梁对称地位于顶板两侧，并且所述第一弧形梁的第一端面与顶板的第一端面对接成整体结构，所述第二弧形梁的第一端面与顶板的第二端面对接成整体结构；所述第一弧形梁和第二弧形梁的内侧弧面均贴合有PVDF压电膜，并且所述PVDF压电膜上电气连接有电能收集装置。

根据以上方案，所述构件还包括底板，所述底板与所述顶板相对设置，并且所述第一弧形梁的第二端面与底板的第一端面对接成整体结构，所述第二弧形梁的第二端面与底板的第二端面对接成整体结构。

根据以上方案，所述第一弧形梁和第二弧形梁均为半圆形。

根据以上方案，所述顶板与所述底板之间连接有减震弹簧。

根据以上方案，所述减震弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧连接于所述顶板和所述底板之间靠近所述第一弧形梁的位置，所述第二弹簧连接于所述顶板和所述底板之间靠近所述第二弧形梁的位置。

根据以上方案，所述第一弹簧和第二弹簧对称地设置于所述顶板和底板之间。

根据以上方案，所述顶板和底板中的一个具有定位块，另一个具有定位槽，所述定位块与所述定位槽配合，以阻止所述顶板和底板之间发生侧向的相对位移。

根据以上方案，所述定位块包括由所述顶板上延伸而出的一个板件，所述定位槽包括由所述底板上延伸而出的二个板件之间的间隙，并且该间隙等于所述定位块的厚度，所述定位块被夹持在所述定位槽内。

根据以上方案，所述电能收集装置包括整流电路、充电电路和蓄电池。

本发明还提供一种轨道交通照明系统，包括LED照明灯，其特征在于，还包括如上所述的轨道振动能量收集装置，所述轨道振动能量收集装置电气连接于所述LED照明灯上。

本发明的轨道振动能量收集装置，采用两侧弧形与中间板状的结构，组成枕形构件，安装于铁路轨道的正下方，可以缓冲列车通过轨道时产生的振动和冲击。特别的，枕形构造中的顶板不会形变，使振动通过顶板全部传递到两侧的弧形梁上，可以大大提升振动传递效率。在缓冲的过程中，轨道的振动被完全传递至两侧的弧形梁上，使弧形梁受迫振动而发生弯曲变形，进而引起弧形梁上的PVDF压电膜产生内应变和应力变化，PVDF压电膜便可以将形变转化成电能，由于振动传递无损失，电能转化率更高，最后由电能收集装置将转化的电能存储起来，可以供应给照明所需要。本发明将铁路轨道上有害的振动能量收集起来，用于隧道内的应急照明，一方面可以减轻轨道的因剧烈振动而造成的损伤，另一方面又可以充分利用振动能量，用于隧道内的应急照明，变废为宝，适用于市场推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、顶板；2、第一弧形梁；3、第二弧形梁；4、底板；5、PVDF压电膜；6、第一弹簧；7、第二弹簧；8、定位块；9、定位槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。