CN114520539B - 一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统，包括减速器；减速器包括壳体、减速机构、减速器座和智能监测系统，减速机构安装于壳体内部，减速器座设置于减速器的壳体底部，减速器座的底部中间位置内部嵌套设置有蓄电池装置，用于向智能监测系统提供电力；绿色能源供电系统还包括可变形的光伏电池；和/或，小型外接供电装置；和/或，振动能发电装置。本发明提供的绿色能源供电系统，通过自发电的方式能够保证智能监测系统的用电需求；光伏电池、小型外接供电装置以及振动能发电装置可以分别单独使用或任意结合使用，根据减速器的使用工况来决定，简单灵活，便于推广。

Description

一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统

技术领域

本发明涉及智能传动领域，特别涉及一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统。

背景技术

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。目前减速器正快速向智能化发展，尤其是减速器的智能监测系统，减速器智能监测系统，用于实时监测包括温度、振动、电压、电流、气压、湿度和地理位置等信息，以防止减速器在运行过程中存在严重的安全隐患对人身安全与财产安全产生威胁。

然而，减速器智能监测系统供电装置一般难以解决，如果使用电池，电池体积过大或寿命时间不够；如果使用有源电源，则电源接线困难，不适用现场安装。如何解决减速器智能监测系统的供电问题成为本领域亟需解决解决的技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统，包括减速器；

所述减速器包括壳体、减速机构、减速器座和智能监测系统，所述减速机构安装于所述壳体内部，所述减速器座设置于所述减速器的壳体底部，减速器座的底部中间位置内部嵌套设置有蓄电池装置，用于向智能监测系统提供电力；

其中：所述绿色能源供电系统还包括可变形的光伏电池，所述光伏电池覆盖设置于所述壳体的上表面，且所述光伏电池贴合所述壳体的上表面，所述光伏电池通过导线与蓄电池装置连接；

和/或，小型外接供电装置，所述小型外接供电装置包括安装座、太阳能发电装置、风力发电装置和旋转调节装置，所述太阳能发电装置可转动地设置于所述安装座上端，所述风力发电装置可转动地设置于所述安装座上端，所述旋转调节装置安装于所述安装座上端，并联合调节太阳能发电装置和风力发电装置的转向，所述太阳能发电装置和风力发电装置与蓄电池装置连接；

和/或，振动能发电装置，其包括底座，设置在所述底座上端的压力能发电缓冲机构、设置在所述底座一侧的机械能发电机构以及联结压力能发电缓冲机构和机械能发电机构的压力杆，所述压力能发电缓冲机构和机械能发电机构与蓄电池装置连接；所述底座安装在所述减速器座上端，减速器的本体安装于所述压力能发电缓冲机构上端；所述压力杆用于将压力能发电缓冲机构的振动转化为机械能发电机构的机械运动。

优选的，所述旋转调节装置包括传动系统、太阳能轮座、风力轮座、太阳能内轮座和风力内轮座；所述传动系统传动连接所述太阳能轮座、风力轮座，且太阳能轮座和风力轮座转动方向相反；

所述太阳能内轮座设置于所述太阳能轮座内侧，且太阳能轮座顺时针旋转时，太阳能轮座带动太阳能内轮座转动，太阳能轮座逆时针旋转时，太阳能轮座相对太阳能内轮座转动，所述太阳能发电装置固定安装于所述太阳能内轮座上端；

所述风力内轮座设置于所述风力轮座内侧，且风力轮座顺时针旋转时，风力轮座带动风力内轮座转动，风力轮座逆时针旋转时，风力轮座相对风力内轮座转动，所述风力发电装置固定安装于所述风力内轮座上端。

优选的，所述传动系统包括动力轮、方向转换轮和传动链条，所述动力轮以及方向转换轮安装在所述安装座上，且所述动力轮传动连接动力源，所述太阳能轮座可转动地安装于所述安装座上端，所述风力轮座可转动地安装于所述安装座上端，所述动力轮、方向转换轮、太阳能轮座和风力轮座通过所述传动链条传动连接；

其中，所述动力轮、方向转换轮和太阳能轮座位于所述传动链条内侧，所述风力轮座位于所述传动链条外侧。

优选的，所述传动链条的外侧还设置有涨紧轮，所述涨紧轮通过弹簧机构安装在所述安装座上。

优选的，所述太阳能发电装置包括第一立柱和太阳能电池板，所述第一立柱安装于所述太阳能内轮座上端面，所述太阳能电池板可转动地安装在所述第一立柱上，所述太阳能电池板与蓄电池装置连接。

优选的，所述风力发电装置包括第二立柱和风力发电机构，所述第二立柱安装于所述风力内轮座上端面，所述风力发电机构安装于所述第二立柱上端，且所述风力发电机构与蓄电池装置连接。

优选的，所述太阳能轮座包括轮座本体、弹簧片、滑动齿和限位元件，所述轮座本体为圆环状结构，且外圈为链轮齿；所述限位元件固定安装在所述轮座本体内周壁上，所述弹簧片固定安装于所述限位元件上，所述限位元件为多个，且圆周向排列并固定于轮座本体的内周壁上，两个限位元件之间设置有间隙，一个滑动齿置于所述间隙中；所述太阳能内轮座为圆环状结构，且外圈连续设置有若干齿槽；

其中，所述滑动齿一端为球形面，另一端为楔形齿，所述滑动齿的球形面与弹簧片的表面抵触，所述滑动齿的楔形齿与太阳能内轮座的齿槽接触。

优选的，所述楔形齿包括直面和楔面，所述齿槽由平面端面和楔面端面构成，所述平面端面与直面相匹配，所述楔面端面与楔面相匹配。

优选的，所述光伏电池包括由上至下依次粘接成整体的上膜、光伏电池组和底膜，光伏电池组包括若干柔性电池片；相邻的柔性电池片之间通过焊条进行串并联连接以形成电池回路，电池回路端部的柔性电池片通过编织焊带与所述蓄电池装置相连。

优选的，所述上膜和底膜与所述光伏电池组封装后压印形成多个凹痕。

优选的，所述上膜、光伏电池组和底膜之间通过胶膜粘接。

优选的，所述焊条具有延展性，且所述焊条的长度大于两相邻柔性电池片之间的距离。

优选的，每块柔性电池片下方封装有支撑底衬，所述支撑底衬包括多根PSU薄条，且多根PSU薄条设置为井字形，支撑底衬的大小与柔性电池片的大小相同且相互贴合。

优选的，所述柔性电池片为柔性晶体硅太阳能电池。

优选的，所述压力能发电缓冲机构包括上承压板、下承压板、压电陶瓷和缓冲导向组件，所述上、下承压板尺寸相同，所述压电陶瓷安装于上、下承压板之间，压电陶瓷连接超级电容；所述缓冲导向组件上端与所述下承压板下端固定连接，下端与所述底座的上端固定连接。

优选的，所述压电陶瓷设置有多片，且多片压电陶瓷并联。

优选的，所述缓冲导向组件包括外筒和内筒，所述外筒上端固定安装于所述下承压板下端，且套设在所述内筒外侧，所述内筒下端固定安装于所述底座上端；

其中，所述内筒上端设置有滑动盘，且滑动盘的尺寸与外筒的内腔的尺寸相匹配；所述内腔内部还设置有弹簧，所述弹簧上端抵接所述内腔的上端面，下端抵接所述滑动盘的上端面。

优选的，所述外筒下端设置有限位环，且限位环的尺寸与所述滑动盘尺寸相匹配。

优选的，所述机械能发电机构包括铰架、运动转化机构和发电机，所述铰架和发电机固定安装在所述减速器座上端；所述压力杆上端铰接连接所述下承压板，下端铰接连接所述运动转化机构；所述运动转化机构为曲柄摇杆机构，用于将摆动转化为圆周运动。

优选的，所述运动转化机构包括杠杆、连杆一、短杆和连杆二，所述杠杆中部铰接安装在所述铰架的销轴上，所述杠杆的第一端铰接连接所述压力杆的下端，所述杠杆的第二端铰接连接所述连杆一的第一端，所述连杆一的第二端铰接连接所述短杆的第一端，所述短杆的第二端铰接连接所述连杆二的第一端，所述连杆二的第二端铰接安装在所述铰架的销轴上；

其中，所述减速器座上还设置有转轴，所述短杆的第二端和连杆二的第一端均可转动地安装在所述转轴上，且所述发电机的输入轴传动连接所述转轴。

优选的，所述转轴处还设置有飞轮。

优选的，所述压力杆上端铰接安装在所述下承压板的下端，压力杆贯穿所述底座，所述底座的中部开设有贯穿孔，且所述贯穿孔的尺寸与压力杆相匹配。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提供的绿色能源供电系统，通过自发电的方式能够保证智能监测系统的用电需求，解决了现有技术电池供电中电池体积过大或寿命时间不够；有源电源供电电源接线困难，不适用现场安装的技术问题；绿色能源供电系统中的光伏电池、小型外接供电装置以及振动能发电装置可以分别单独使用或任意结合使用，根据减速器的使用工况来决定，简单灵活，便于推广。

本发明的光伏电池结构简单、厚度薄且重量轻，可广泛适用于各种型号的减速器，不会显著增加减速器的体积；另外采用柔性电池片，具有可弯曲变形的特点，可以高贴合度地覆盖在减速器壳体的上表面，方便与减速器配合使用。

本发明提供的光伏电池，其中上膜和底膜均由ETFE制成，且上膜和底膜与光伏电池组封装后压印形成多个凹痕，使得光伏电池具有更佳的弯曲变形特性；焊条具有延展性，焊条的长度大于两相邻柔性电池片之间的距离，使得焊条连接两相邻柔性柔性电池片后留有余量，避免柔性光伏电池弯曲时焊条被拉折断裂；支撑底衬包括多根PSU薄条，并以井字形布局，且支撑底衬的大小与柔性电池片的大小相同且相互贴合，使得支撑底衬具有一定的强度且韧性非常好，成板后弯曲性能性能优秀。

本发明的小型外接供电装置，调节太阳能发电装置朝向时，动力轮顺时针转动，带动太阳能轮座顺时针转动，同时风力轮座逆时针转动，太阳能轮座中的滑动齿伸出，太阳能轮座通过滑动齿带动太阳能内轮座顺时针转动；同时，风力轮座的楔形齿的楔面与齿槽的楔面端面相接触，风力轮座不能带动风力内轮座转动，从而风力发电装置保持不动。当需要调节风力发电装置朝向时，与单独调节太阳能发电装置朝向同理，实现了通过单一动力源分别单独调节太阳能发电装置和风力发电装置的角度，且二者互不干涉，结构简单实用，节省能源。

本发明的传动系统，太阳能轮座的转动方向与动力轮相同，太阳能轮座的转动方向与动力轮相反，从而实现了太阳能轮座和风力轮座的转动方向相反，换向方式结构简单，传动高效，同时避免了使用换向箱，降低了装置整体体积、重量与成本；同时，传动系统与太阳能轮座、风力轮座、太阳能内轮座和风力内轮座配合设置，动力轮正转或反转时，保证太阳能发电装置和风力发电装置其中一个转动，另一个不转动，实现了通过单一动力源分别单独调节太阳能发电装置和风力发电装置的角度。

本发明的旋转调节装置，太阳能轮座顺时针转动时，太阳能轮座中的滑动齿在弹簧片的作用下处于伸出的状态，滑动齿端部的楔形齿的直面与齿槽的平面端面贴合，太阳能轮座通过滑动齿带动太阳能内轮座顺时针转动；太阳能轮座逆时针转动时，滑动齿端部的楔形齿的楔面与齿槽的楔面端面相接触，在楔面的配合作用下，滑动齿顶的弹簧片弹性变形，滑动齿不断地从一个齿槽进入相邻的另一个齿槽，太阳能轮座不能带动太阳能内轮座转动，实现了太阳能轮座只能单一方向驱动太阳能内轮座的作用，结构简单实用。

本发明的振动能发电装置，包括设置在底座上端的压力能发电缓冲机构、设置在所述底座一侧的机械能发电机构以及联结压力能发电缓冲机构和机械能发电机构的压力杆，将减速器工作带来的振动产生的压力能量以及运动能量全部收集，充分利用了减速器的振动能量，能量转化效率高。

本发明通过设置缓冲导向组件，振动能发电装置还可以为减速器提供二次减震的作用，进一步降低了减速器振动带来的伤害；同时，为压力能发电缓冲机构的上下运动提供了导向作用，使得压力能发电缓冲机构的上下运动更加平稳，从而更好地将压力能发电缓冲机构的上下运动通过压力杆传递至机械能发电机构。

本发明的振动能发电装置，上承压板上方的减震器上下振动，给予上承压板压力，上、下承压板之间安放的压电陶瓷受力会产生电荷，由超级电容进行收集并传导到蓄电池装置；与此同时，上压力能发电缓冲机构又作用于压力杆，然后由压力杆使杠杆摆动，杠杆又使曲柄摇杆机构工作，最后由曲柄带动发电机工作，进行电能收集，实现了振动能量的双重收集，极大地提高了减速器振动能量的转化效率。

附图说明

图1为本发明减速器整体结构图；

图2为本发明减速器侧视图；

图3为本发明光伏电池整体剖视图；

图4为本发明光伏电池结构示意图；

图5为本发明光伏电池组俯视图；

图6为本发明光伏电池内部结构图；

图7为本发明小型外接供电装置整体结构图；

图8为本发明旋转调节装置整体结构示意图；

图9为本发明太阳能轮座（风力轮座）和太阳能内轮座（风力内轮座）配合结构图；

图10为本发明滑动齿结构图；

图11为本发明太阳能轮座（风力轮座）结构图；

图12为本发明太阳能内轮座（风力内轮座）局部放大图；

图13为本发明振动能发电装置整体结构图；

图14为本发明压电陶瓷安装位置结构图；

图15为本发明压力能发电缓冲机构整体结构及局部剖视图；

图16为本发明运动转化机构爆炸视图；

图17为本发明图15中A-A方向剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的等于，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统，包括机架10和安装在所述机架10上的减速器1和电机2，所述减速器1包括输入端11和输出端12，且所述输入端11与所述电机2的输出轴21传动连接；

所述减速器1还包括智能监测系统，用于实时监测包括温度、振动、电压、电流、气压、湿度和地理位置等信息；

所述减速器1底部还设置有减速器座13，减速器座13的底部中间位置内部嵌套设置有蓄电池装置，用于向智能监测系统提供电力；

所述减速器1还包括壳体14，所述壳体14的上表面覆盖设置有光伏电池3，且所述光伏电池3贴合所述壳体14的上表面，所述光伏电池3通过导线与蓄电池装置连接。

进一步的，如图3-6所示，所述光伏电池3包括由上至下依次粘接成整体的上膜31、光伏电池组32和底膜33，光伏电池组32包括若干柔性电池片321，每块柔性电池片321下方封装有支撑底衬34；相邻的柔性电池片321之间通过焊条35进行串并联连接以形成电池回路，电池回路端部的柔性电池片321通过编织焊带36与所述蓄电池装置相连。本发明的光伏电池3结构简单、厚度薄且重量轻，可广泛适用于各种型号的减速器，不会显著增加减速器的体积；另外采用柔性电池片321，具有可弯曲变形的特点，可以高贴合度地覆盖在减速器壳体的上表面，方便与减速器配合使用。

进一步的，所述上膜31和底膜33均由ETFE制成，且为了使得光伏电池3具有更佳的弯曲变形特性，上膜31和底膜33与所述光伏电池组32封装后压印形成多个凹痕；ETFE膜机械强度高、化学性能稳定、具有电绝缘性和耐辐照性且透明。

进一步的，所述上膜31、光伏电池组32和底膜33之间通过胶膜37粘接。

进一步的，所述焊条35为包覆有锡的纯铜细条，以使得焊条35具有延展性，作为其他实施例，可以选择其他具有延展性的材料制备焊条35；所述焊条21的长度大于两相邻柔性电池片321之间的距离，使得焊条21连接两相邻柔性柔性电池片321后留有余量，避免柔性光伏电池3弯曲时焊条35被拉折断裂。

进一步的，所述编织焊带23为包覆有锡的纯铜细条编织带，以使得编织焊带23具有优良的折弯扭曲性能。

进一步的，详见图6，所述支撑底衬34包括多根PSU薄条，多根PSU薄条以井字形布局，并热压冷却形成，且支撑底衬34的大小与柔性电池片321的大小相同且相互贴合。PSU薄条质量轻，且具有一定的强度且韧性非常好，成板后弯曲性能性能优秀。

进一步的，所述支撑底衬34与柔性电池片321的长宽比一致，以便在封装时，支撑底衬34与每块柔性电池片321均是对应贴合的。

进一步的，所述柔性电池片321为厚度为0.1毫米的超薄柔性晶体硅太阳能电池。

进一步的，如图7-8所示，所述绿色能源供电系统还包括小型外接供电装置4，所述小型外接供电装置4包括安装座41、太阳能发电装置42、风力发电装置43和旋转调节装置44，所述太阳能发电装置42可转动地设置于所述安装座41上端，所述风力发电装置43可转动地设置于所述安装座41上端，所述旋转调节装置44安装于所述安装座1上端，并联合调节太阳能发电装置42和风力发电装置43的转向。

进一步的，详见图8，所述旋转调节装置44包括传动系统440、太阳能轮座441、风力轮座442、太阳能内轮座443和风力内轮座444；所述传动系统440传动连接所述太阳能轮座441、风力轮座442，且太阳能轮座441和风力轮座442转动方向相反；所述太阳能轮座441可转动地安装于所述安装座41上端，所述风力轮座442可转动地安装于所述安装座41上端；所述太阳能内轮座443设置于所述太阳能轮座441内侧，且太阳能轮座441顺时针旋转时，太阳能轮座441带动太阳能内轮座443转动，太阳能轮座441逆时针旋转时，太阳能轮座441相对太阳能内轮座443转动，所述太阳能发电装置42固定安装于所述太阳能内轮座443上端；所述风力内轮座444设置于所述风力轮座442内侧，且风力轮座442顺时针旋转时，风力轮座442带动风力内轮座444转动，风力轮座442逆时针旋转时，风力轮座442相对风力内轮座444转动，所述风力发电装置43固定安装于所述风力内轮座444上端。

进一步的，结合图8，所述传动系统440包括动力轮4401、方向转换轮4402和传动链条4403，所述动力轮4401以及方向转换轮4402安装在所述安装座41上，且所述动力轮4401传动连接动力源，所述太阳能轮座441可转动地安装于所述安装座41上端，所述风力轮座442可转动地安装于所述安装座41上端，所述动力轮4401、方向转换轮4402、太阳能轮座441和风力轮座442通过所述传动链条4403传动连接；

其中，所述动力轮4401、方向转换轮4402和太阳能轮座441位于所述传动链条4403内侧，所述风力轮座442位于所述传动链条4403外侧。通过上述设置，太阳能轮座441的转动方向与动力轮4401相同，太阳能轮座441的转动方向与动力轮4401相反，从而实现了太阳能轮座441和风力轮座442的转动方向相反，该换向方式结构简单，传动高效，同时避免了使用换向箱，降低了装置整体体积、重量与成本；同时，传动系统440与太阳能轮座441、风力轮座442、太阳能内轮座443和风力内轮座444配合设置，动力轮4401正转或反转时，保证太阳能发电装置42和风力发电装置43其中一个转动，另一个不转动，实现了通过单一动力源分别单独调节太阳能发电装置42和风力发电装置43的角度。

进一步的，所述传动链条4403的外侧还设置有涨紧轮4404，所述涨紧轮4404通过弹簧机构安装在所述安装座41上。

进一步的，结合图7，所述太阳能发电装置42包括第一立柱421和太阳能电池板422，所述第一立柱421安装于所述太阳能内轮座443上端面，所述太阳能电池板422可转动地安装在所述第一立柱421上，并且角度可调节，所述太阳能电池板422与蓄电池装置连接。

进一步的，结合图7，所述风力发电装置43包括第二立柱431和风力发电机构432，所述第二立柱431安装于所述风力内轮座444上端面，所述风力发电机构432安装于所述第二立柱431上端，且所述风力发电机构432与蓄电池装置连接。

进一步的，如图9-12所示，所述太阳能轮座441包括轮座本体4410、弹簧片4411、滑动齿4412和限位元件4413，所述轮座本体4410为具有一定厚度的圆环状结构，且外圈为链轮齿，所述弹簧片4411固定安装于所述轮座本体4410；本实施例中，所述弹簧片4411固定安装在所述限位元件4413上，所述限位元件4413固定安装在所述轮座本体4410内周壁上；作为其他实施方式，所述弹簧片4411的固定方式可以是弹簧片4411置于轮座本体4410的凹槽中，可以理解的是，所述弹簧片4411的固定方式能够保证弹簧片4411不能相对于轮座本体4410进行移动即可；

所述滑动齿4412与所述弹簧片4411以及太阳能内轮座443接触，滑动齿4412是太阳能轮座441与太阳能内轮座443实现联结的部件；所述滑动齿4412一端为球形面44121，另一端为楔形齿，且所述楔形齿包括直面44122和楔面44123，所述滑动齿4412的球形面44121与弹簧片4411的接触方式是两者的表面直接接触，所述滑动齿4412的楔形齿与太阳能内轮座443的齿槽4431接触；

所述限位元件4413固定设置于所述轮座本体4410上，限位元件4413能够在圆周向上固定滑动齿4412，所述限位元件4413为多个，且圆周向排列并固定于轮座本体4410的内周壁上。具体地，两个限位元件4413之间存在一定尺寸的间隙从而构成限位滑道，一个滑动齿4412可以置于该限位滑道中，其中，滑动齿4412不能相对于限位元件4413进行圆周向的运动；

所述太阳能内轮座443为具有一定厚度的圆环状结构，且外圈为啮合结构，即，太阳能内轮座443的齿槽4431位于该太阳能内轮座443的圆周外侧，所述滑动齿4412的楔形齿形状与太阳能内轮座443的齿槽4431形状相配合，具体的，所述齿槽4431由平面端面44311和楔面端面44312构成，所述平面端面44311与直面44122相匹配，所述楔面端面44312与楔面44123相匹配。

通过上述设置，太阳能轮座441顺时针转动时，太阳能轮座441中的滑动齿4412在弹簧片4411的作用下处于伸出的状态，滑动齿4412端部的楔形齿的直面44122与齿槽4431的平面端面44311贴合，太阳能轮座441通过滑动齿4412带动太阳能内轮座443顺时针转动；太阳能轮座441逆时针转动时，滑动齿4412端部的楔形齿的楔面44123与齿槽4431的楔面端面44312相接触，在楔面的配合作用下，滑动齿4412顶的弹簧片4411弹性变形，滑动齿4412不断地从一个齿槽4431进入相邻的另一个齿槽4431，太阳能轮座441不能带动太阳能内轮座443转动，实现了太阳能轮座441只能单一方向驱动太阳能内轮座443的作用，结构简单实用。

进一步的，所述太阳能轮座441、风力轮座442结构相同，所述太阳能内轮座443、风力内轮座444结构相同。

本发明小型外接供电装置4的工作原理为：

当需要调节太阳能发电装置42朝向时，动力轮4401顺时针转动，进而带动太阳能轮座441顺时针转动，同时风力轮座442逆时针转动，太阳能轮座441中的滑动齿4412在弹簧片4411的作用下处于伸出的状态，滑动齿4412端部的楔形齿的直面44122与齿槽4431的平面端面44311贴合，太阳能轮座441通过滑动齿4412带动太阳能内轮座443顺时针转动，从而使得太阳能内轮座443上的太阳能发电装置42旋转；与此同时，由于风力轮座442逆时针转动，滑动齿4412端部的楔形齿的楔面44123与齿槽4431的楔面端面44312相接触，在楔面的配合作用下，滑动齿4412顶的弹簧片4411弹性变形，滑动齿4412不断地从一个齿槽4431进入相邻的另一个齿槽4431，风力轮座442不能带动风力内轮座444转动，从而风力发电装置43保持不动。反之同理，当需要调节风力发电装置43朝向时，动力轮4401逆时针转动，进而带动太阳能轮座441逆时针转动，同时风力轮座442顺时针转动，太阳能轮座441不能带动太阳能内轮座443转动，太阳能发电装置42保持不动；同时，由于风力轮座442顺时针转动，能够带动风力内轮座444顺时针转动，从而风力发电装置43顺时针旋转。本发明设置的旋转调节装置44，使用一个动力源联合控制太阳能发电装置42和风力发电装置43的旋转，保证太阳能发电装置42和风力发电装置43其中一个转动，另一个不转动，实现了通过单一动力源分别单独调节太阳能发电装置42和风力发电装置43的角度，且二者互不干涉，结构简单实用，节省能源。

进一步的，如图1、13所示，所述绿色能源供电系统还包括振动能发电装置5，其包括底座51，设置在所述底座51上端的压力能发电缓冲机构52、设置在所述底座51一侧的机械能发电机构53以及联结压力能发电缓冲机构52和机械能发电机构53的压力杆54；

其中，所述底座51安装在所述减速器座13上端，减速器1的本体安装于所述压力能发电缓冲机构52上端；所述压力杆54用于将压力能发电缓冲机构52的振动转化为机械能发电机构53的机械运动。通过上述设置，将减速器工作带来的振动产生的压力能量以及运动能量全部收集，充分利用了减速器的振动能量，能量转化效率高。

进一步的，如图13、15所示，所述压力能发电缓冲机构52包括上承压板521、下承压板522、压电陶瓷523和缓冲导向组件524，所述上、下承压板尺寸相同，所述压电陶瓷523安装于上、下承压板之间，压电陶瓷523连接超级电容，压电陶瓷523受力产生的电荷，由超级电容进行收集并传导到蓄电池装置；所述缓冲导向组件524上端与所述下承压板522下端固定连接，下端与所述底座51的上端固定连接。

进一步的，如图14所示，所述压电陶瓷523设置有多片，且多片压电陶瓷并联，以提高压电陶瓷的输出电流，保证输出功率。

进一步的，结合图15，所述缓冲导向组件524包括外筒5241和内筒5242，所述外筒5241上端固定安装于所述下承压板522下端，且套设在所述内筒5242外侧，所述内筒5242下端固定安装于所述底座51上端；

其中，所述内筒5242上端设置有滑动盘5243，且滑动盘5243的尺寸与外筒5241的内腔5244的尺寸相匹配；所述内腔5244内部还设置有弹簧5245，所述弹簧5245上端抵接所述内腔5244的上端面，下端抵接所述滑动盘5243的上端面。通过上述设置，在缓冲导向组件524的作用下，振动能发电装置5还可以为减速器提供二次减震的作用，进一步降低了减速器振动带来的伤害；同时，为压力能发电缓冲机构52的上下运动提供了导向作用，使得压力能发电缓冲机构52的上下运动更加平稳，从而更好地将压力能发电缓冲机构52的上下运动通过压力杆54传递至机械能发电机构53。

进一步的，为了防止外筒5241和内筒5242脱离，所述外筒5241下端设置有限位环5246，且限位环5246的尺寸与所述滑动盘5243尺寸相匹配。

进一步的，如图13、16所示，所述机械能发电机构53包括铰架531、运动转化机构和发电机532，所述铰架531和发电机532固定安装在所述减速器座13上端；所述压力杆54上端连接所述下承压板522，下端连接运动转化机构；所述运动转化机构为曲柄摇杆机构，用于将摆动转化为圆周运动。

进一步的，所述运动转化机构包括杠杆533、连杆一534、短杆535和连杆二536，所述杠杆533中部铰接安装在所述铰架531的销轴537上，所述杠杆533的第一端铰接连接所述压力杆54的下端，所述杠杆533的第二端铰接连接所述连杆一534的第一端，所述连杆一534的第二端铰接连接所述短杆535的第一端，所述短杆535的第二端铰接连接所述连杆二536的第一端，所述连杆二536的第二端铰接安装在所述铰架531的销轴537上；

其中，所述减速器座13上还设置有转轴538，所述短杆535的第二端和连杆二536的第一端均可转动地安装在所述转轴538上，且所述发电机532的输入轴传动连接所述转轴538。通过上述设置，上承压板521上方的减震器1上下振动，给予上承压板521压力，上、下承压板之间安放的压电陶瓷受力会产生电荷，由超级电容进行收集并传导到蓄电池装置；与此同时，上压力能发电缓冲机构52又作用于压力杆54，然后由压力杆54使杠杆533工作，杠杆533又使曲柄摇杆机构工作，最后由曲柄带动发电机工作，进行电能收集，实现了振动能量的双重收集，极大地提高了减速器振动能量的转化效率。

进一步的，为了达到防止运动转化机构在运动中存在死点的问题，在所述转轴538处还设置有飞轮，利用飞轮运动过程中的惯性，使运动转化机构能够克服死点，进而使整个机构可以连续往复的运动。

进一步的，结合图17，所述压力杆54上端铰接安装在所述下承压板522的下端，压力杆54贯穿所述底座51，相应地，所述底座51的中部开设有贯穿孔511，且所述贯穿孔511的尺寸与压力杆54相匹配，以使得压力杆54可以在贯穿孔511内摆动。

本领域技术人员可以理解的是，本发明光伏电池3、小型外接供电装置4以及振动能发电装置5可以分别单独使用或任意结合使用，根据减速器1的使用工况来决定。如减速器1作为内部零部件时，可以只使用振动能发电装置5；若减速器1处于有光照或光照有风均有的工况时，可以只用光伏电池3或小型外接供电装置4或振动能发电装置5，也可以结合使用三者中的两个，也可以三者都使用；若减速器1处于有风无光照的工况时，可以只用振动能发电装置5或小型外接供电装置4，也可以结合使用振动能发电装置5和小型外接供电装置4。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种减速器智能监测系统的绿色能源供电系统，包括减速器；

所述减速器包括壳体、减速机构、减速器座和智能监测系统，所述减速机构安装于所述壳体内部，所述减速器座设置于所述减速器的壳体底部，减速器座的底部中间位置内部嵌套设置有蓄电池装置，用于向智能监测系统提供电力；

所述绿色能源供电系统还包括可变形的光伏电池，所述光伏电池覆盖设置于所述壳体的上表面，且所述光伏电池贴合所述壳体的上表面，所述光伏电池通过导线与蓄电池装置连接；

和，小型外接供电装置，所述小型外接供电装置包括安装座、太阳能发电装置、风力发电装置和旋转调节装置，所述太阳能发电装置可转动地设置于所述安装座上端，所述风力发电装置可转动地设置于所述安装座上端，所述旋转调节装置安装于所述安装座上端，并联合调节太阳能发电装置和风力发电装置的转向，所述太阳能发电装置和风力发电装置与蓄电池装置连接；

和，振动能发电装置，其包括底座，设置在所述底座上端的压力能发电缓冲机构、设置在所述底座一侧的机械能发电机构以及联结压力能发电缓冲机构和机械能发电机构的压力杆，所述压力能发电缓冲机构和机械能发电机构与蓄电池装置连接；所述底座安装在所述减速器座上端，减速器的本体安装于所述压力能发电缓冲机构上端；所述压力杆用于将压力能发电缓冲机构的振动转化为机械能发电机构的机械运动；

其特征在于：所述旋转调节装置包括传动系统、太阳能轮座、风力轮座、太阳能内轮座和风力内轮座；所述传动系统传动连接所述太阳能轮座、风力轮座，且太阳能轮座和风力轮座转动方向相反；

所述太阳能内轮座设置于所述太阳能轮座内侧，且太阳能轮座顺时针旋转时，太阳能轮座带动太阳能内轮座转动，太阳能轮座逆时针旋转时，太阳能轮座不能带动太阳能内轮座转动，所述太阳能发电装置固定安装于所述太阳能内轮座上端；

所述风力内轮座设置于所述风力轮座内侧，且风力轮座顺时针旋转时，风力轮座带动风力内轮座转动，风力轮座逆时针旋转时，风力轮座不能带动风力内轮座转动，所述风力发电装置固定安装于所述风力内轮座上端。

2.如权利要求1所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述传动系统包括动力轮、方向转换轮和传动链条，所述动力轮以及方向转换轮安装在所述安装座上，且所述动力轮传动连接动力源，所述太阳能轮座可转动地安装于所述安装座上端，所述风力轮座可转动地安装于所述安装座上端，所述动力轮、方向转换轮、太阳能轮座和风力轮座通过所述传动链条传动连接；

其中，所述动力轮、方向转换轮和太阳能轮座位于所述传动链条内侧，所述风力轮座位于所述传动链条外侧。

3.如权利要求1所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述太阳能发电装置包括第一立柱和太阳能电池板，所述第一立柱安装于所述太阳能内轮座上端面，所述太阳能电池板可转动地安装在所述第一立柱上，所述太阳能电池板与蓄电池装置连接。

4.如权利要求1所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述风力发电装置包括第二立柱和风力发电机构，所述第二立柱安装于所述风力内轮座上端面，所述风力发电机构安装于所述第二立柱上端，且所述风力发电机构与蓄电池装置连接。

5.如权利要求1所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述太阳能轮座包括轮座本体、弹簧片、滑动齿和限位元件，所述轮座本体为圆环状结构，且外圈为链轮齿；所述限位元件固定安装在所述轮座本体内周壁上，所述弹簧片固定安装于所述限位元件上，所述限位元件为多个，且圆周向排列并固定于轮座本体的内周壁上，两个限位元件之间设置有间隙，一个滑动齿置于所述间隙中；所述太阳能内轮座为圆环状结构，且外圈连续设置有若干齿槽；

其中，所述滑动齿一端为球形面，另一端为楔形齿，所述滑动齿的球形面与弹簧片的表面抵触，所述滑动齿的楔形齿与太阳能内轮座的齿槽接触。

6.如权利要求5所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述楔形齿包括直面和楔面，所述齿槽由平面端面和楔面端面构成，所述平面端面与直面相匹配，所述楔面端面与楔面相匹配。

7.如权利要求1-6任意一项所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述压力能发电缓冲机构包括上承压板、下承压板、压电陶瓷和缓冲导向组件，所述上、下承压板尺寸相同，所述压电陶瓷安装于上、下承压板之间，压电陶瓷连接超级电容；所述缓冲导向组件上端与所述下承压板下端固定连接，下端与所述底座的上端固定连接。

8.如权利要求7所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述机械能发电机构包括铰架、运动转化机构和发电机，所述铰架和发电机固定安装在所述减速器座上端；所述压力杆上端铰接连接所述下承压板，下端铰接连接所述运动转化机构；所述运动转化机构为曲柄摇杆机构，用于将摆动转化为圆周运动。

9.如权利要求8所述的绿色能源供电系统，其特征在于：所述压力杆上端铰接安装在所述下承压板的下端，压力杆贯穿所述底座，所述底座的中部开设有贯穿孔，且所述贯穿孔的尺寸与压力杆相匹配。

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