一种基于压电陶瓷的限速带发电装置技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，尤其涉及一种基于压电陶瓷的限速带发电装置。
背景技术
目前在频繁路段如上桥路段及停车场都设有限速带用以减缓车辆速度，保证行车
的安全。该限速带发电装置在弹簧的作用下将来往车辆作用力传递给压电陶瓷进而产生电
信号再进行收集利用。可为道路两边的路灯及停车场内的照明设施提供电力。
目前在道路中很多路段及停车场都设有限速带，车辆在通过限速带时直接对限速
带进行碾压，本压电陶瓷限速带发电装置可对这个作用力加以利用，实现能源的再利用。实
用新型CN201520111826.5公开了一种限速带发电装置，其结构为在限速带下方设置一坑，
在坑内设置两套杠杆装置，一套杠杆装置连接压电陶瓷，另一套杠杆装置连接线圈发电装
置，动力的杠杆装置为减小力矩的杠杆装置，动力臂的施力点与限速带内的钢管连接，阻力
臂的受力点与磁铁连接。该实用新型虽能实现发电的基本功能，但是其结构较为复杂且无
限位保护作用，若上述结构出现损坏将会直接影响交通安全。
发明内容
本实用新型主要利用车辆在经过限速带的过程中，通过弹簧将车辆对限速带施加
的压力间接作用在压电陶瓷上，压电陶瓷在受力的作用下产生电信号，最后对电信号进行
处理后加以利用，在车辆频繁的路段可以用于路两旁的照明，节约能源，实现能源的再利
用。同时箱体本身存在限位结构，若弹簧损坏，箱体可对限速带起支撑作用，同样起着对来
往车辆的限速作用。
本实用新型所采用的技术方案包括：由限速带、箱体、托盘、弹簧Ⅰ、弹簧Ⅱ、压电陶
瓷Ⅰ、压电陶瓷Ⅱ组成。限速带(1)由垫圈及锁紧螺母固定在托盘(7)，压电陶瓷Ⅰ(2)、压电陶
瓷Ⅱ(6)对托盘(7)进行约束，使之在竖直方向上下移动；压电陶瓷Ⅰ(2)由垫圈及锁紧螺母
固定在箱体(3)上；压电陶瓷Ⅱ(6)由垫圈及锁紧螺母固定在箱体(3)上；弹簧Ⅰ(4)穿过托盘
(7)在压电陶瓷Ⅰ(2)的约束下置于托盘(7)中上部对限速带(1)起复位作用；弹簧Ⅱ(5)穿过
托盘(7)在压电陶瓷Ⅱ(6)的约束下置于托盘(7)中下部对限速带(1)起复位作用。将该发电
装置做成一体式，埋在马路下。限速带(1)下用垫圈和螺栓与托盘(7)相连接，托盘上小平台
的上方弹簧Ⅰ(4)与压电陶瓷Ⅰ(2)焊接连接，托盘上小平台的下方弹簧Ⅱ(5)与压电陶瓷Ⅱ
(6)焊接相连。若弹簧Ⅰ(4)、弹簧Ⅱ(5)二者由于疲劳或压力过大损坏，由于箱体(3的阶梯限
位结构，对损坏的限速带起支撑作用。
本使用新型与背景技术相比的有益效果为：
(1)本实用新型与其他同类产品的不同在于结构简单紧凑且同时一条限速带可以
放多个发电装置，提高发电效率同时降低发电成本。
(2)一旦埋在限速带下部的发电装置出现损坏或相关机构出现故障，箱体本身的
限位作用可做支撑作用使限速带与地面相平而不影响交通。
该发电装置结构简单紧凑，适用于各种公路、停车场等场合。
附图说明
附图1是本实用新型的箱体整体结构示意图。
附图2是本实用新型的箱体内部剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如附图1所示，限速带（1）、压电陶瓷Ⅰ（2）、箱体（3）、弹簧Ⅰ（4）、弹簧Ⅱ（5）、压电陶
瓷Ⅱ（6）、托盘（7）。
如附图2所示，压电陶瓷Ⅰ（2）、弹簧Ⅰ（4）、弹簧Ⅱ（5）、压电陶瓷Ⅱ（6）、托盘（7）。
限速带（1）由垫圈及锁紧螺母固定在托盘（7），压电陶瓷Ⅰ（2）、压电陶瓷Ⅱ（6）对托
盘（7）进行约束，使之在竖直方向上下移动；压电陶瓷Ⅰ（2）由垫圈及锁紧螺母固定在箱体
（3）上；压电陶瓷Ⅱ（6）由垫圈及锁紧螺母固定在箱体（3）上；弹簧Ⅰ（4）穿过托盘（7）在压电
陶瓷Ⅰ（2）的约束下置于托盘（7）中上部对限速带（1）起复位作用；弹簧Ⅱ（5）穿过托盘（7）在
压电陶瓷Ⅱ（6）的约束下置于托盘（7）中下部对限速带（1）起复位作用。由于弹簧Ⅰ（4）对压
电陶瓷I（2）和弹簧Ⅱ（5）对压电陶瓷Ⅱ（6）力的作用使压电陶瓷I（2）、压电陶瓷Ⅱ（6）产生
电能。同时该装置正常工作状态下，若弹簧Ⅰ(4)、弹簧Ⅱ(5)二者由于疲劳或压力过大损坏，
由于箱体(3的阶梯限位结构，对损坏的限速带起支撑作用，限速带与路面相平，保证交通不
受影响。
本发明的工作原理如下：
当车辆通过限速带的过程中，弹簧I（4）处于拉伸状态，导致压电陶瓷I（2）受拉力；
弹簧II（5）处于压缩状态，导致压电陶瓷II（6）受压力；如此根据力的平衡原理，拉力与压力
大小，都使压电陶瓷产生电能。当车辆驶过限速带时，弹簧I（4）与弹簧II（5）收缩的同时对
压电陶瓷产生振动即对压电陶瓷产生一定持续的拉压。在车辆经过限速带的过程中，压电
陶瓷受力产生电信号，经过处理后产生电能，可用于道路两边以及地下车库的照明。
若弹簧出现异常情况，限速带下方存在阶梯限位结构可使限速带下降一小段距
离，限速带同样起着对来往车辆的限速作用，从而保证了交通的安全。