[发明专利]一种具有能量回收功能的刚性路面结构

说明书

本申请涉及一种路面结构的技术领域，尤其是涉及一种具有能量回收功能的刚性路面结构，其包括路基层和路面层，所述路面层与路基层之间设置有平动弹性层，所述路面层通过平动弹性层支撑在路基层上，所述路面层沿着道路的轴线方向间隔设置多块，相邻的两块路面层之间的位置设置有压电换能器。本申请具有路面沿道路轴线变形的能量进行收集的效果。

技术领域

本申请涉及一种路面结构的技术领域，尤其是涉及一种具有能量回收功能的刚性路面结构。

背景技术

道路的路面上用于行走车辆，路面在车辆行走的作用下会产生应力、应变、位移和振动，路面的变化具有能量的转化，因此可对路面的能量进行回收。常用的收集道路能量的方法是基于压电效应的，利用压电材料的压电效应将由于冲击和振动产生的机械能通过压电振子向电能转化，使输出的能量进行储存或直接利用。

公告号为CN106868971B的专利文件中公开了一种可收集压电能量的沥青混凝土路面层，包括沥青混凝土和设置于沥青混凝土内部的多层堆叠式压电换能器，堆叠式压电换能器由压电陶瓷片堆叠而成；压电陶瓷片的外部包裹有封装层。在碾压成型后的沥青混凝土上开凿用于埋置堆叠式压电换能器。堆叠式压电换能器设计在道路行车道轮迹分布带下，沿道路轴线纵向延伸，当车辆行走时经过碾压的堆叠式压电换能器能够产生电能，用于道路警示标志或照明电路中。

但是上述结构中发明人认为，车辆在路面上刹车时产生的路面变形的能量无法收集。

发明内容

为了使路面沿道路轴线变形的能量进行收集，本申请提供一种具有能量回收功能的刚性路面结构。

本申请提供一种具有能量回收功能的刚性路面结构，采用如下的技术方案：

一种具有能量回收功能的刚性路面结构，包括路基层和路面层，所述路面层与路基层之间设置有平动弹性层，所述路面层通过平动弹性层支撑在路基层上，所述路面层沿着道路的轴线方向间隔设置多块，相邻的两块路面层之间的位置设置有压电换能器。

通过采用上述技术方案，使用时，路基层与路面层之间设置平动弹性层，使路面层在平动弹性层的作用下能够相对于路基层可水平移动，当在路面层的上表面有车辆行驶，对于车辆发生刹车或快速启动时，车辆对路面层产生沿着道路轴线发生位移，进而路面层之间相对挤压，进而能够使处于两块路面层之间的压电换能器进行能量的转化，使车辆刹车所产生的能够一部分通过压电换能器进行收集，同时也能够使路面层所受到的力减小，提高路面层的使用寿命。

优选的，所述平动弹性层包括弹性圈和填充颗粒，所述弹性圈为环筒形，所述弹性圈的轴线垂直于路基层设置，所述填充颗粒填充于弹性圈的内侧和外侧。

通过采用上述技术方案，弹性圈内侧设置填充颗粒，使弹性圈能够对填充颗粒的位置进行限制，进而填充颗粒与弹性圈配合能够产生水平的位移后，在弹性圈的作用下填充颗粒能够回位，同时填充颗粒在弹性圈内能够对路面层进行支撑。

优选的，所述路基层的上表面设置有条形磁铁，所述条形磁铁的长度方向平行于道路的轴线方向，所述路面层的下表面设置有多个平行的导体，所述导体的长度方向垂直于道路的轴线方向。

通过采用上述技术方案，路基层上表面设置条形磁铁，导体随着路面层发生平动时，位于条形磁铁两端的导体能够产生电能，而路面层在随着车辆的振动而竖向振动时，处于条形磁铁中部的导体竖向振动，能够通过产生电能来吸收路面层的振动能量。

优选的，所述路基层的上表面设置有支撑框，每个所述支撑框对应一块路面层，所述路面层的边缘下表面用于支撑于支撑框的顶面。

通过采用上述技术方案，支撑框对应一块路面层设置，路面层的边缘对应支撑框，进而能够使支撑框对路面层进行支撑，减少路面层处于相邻的连接处受力较差发生开裂。

优选的，所述路面层的边缘处设置有用于支撑于支撑框上的台阶，所述台阶的立面与支撑框之间留有间隙。