[發(fā)明專利]一種可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310211521.7
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103414377A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚金奎;韓冰峰;霍新新;姚斐
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞

1.一種可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電裝置，其特征在于，該發(fā)電裝置由調(diào)頻部件及能量轉(zhuǎn)換部件組成，所述調(diào)頻部件為一級調(diào)頻部件或二級調(diào)頻部件或一級和二級調(diào)頻部件共同作用的調(diào)頻部件；所述一級調(diào)頻部件由基座（1）、一級調(diào)頻螺栓（4）、上、下導(dǎo)桿（6、3）、左支架和圓盤組成；所述左支架為第一種左支架（2）或第二種左支架（2′）或第三種左支架（2″）；所述圓盤為第一種圓盤（5）或第二種圓盤（5′）或第三種圓盤（5a′）或第四種圓盤（5a″）；所述二級調(diào)頻部件由二級調(diào)頻螺栓（7）、滑塊（8）、定位塊（9）、定位塊螺釘（9′）組成；所述能量轉(zhuǎn)換部件由永磁鐵（10）、驅(qū)動輪（12）、壓電懸臂梁（13）陣列、電機(jī)支架（15）、軸（14）、右支架（16）、緊固螺栓（17a）、緊固螺母（17b）、左、右軸承支架（11、18）、和整流橋（19）組成；?

在所述的一級調(diào)頻部件中，左支架與基座（1）剛性連接；上、下導(dǎo)桿（6、3）與左支架剛性連接；上、下導(dǎo)桿（6、3）限制圓盤轉(zhuǎn)動，圓盤僅能在上、下導(dǎo)桿（6、3）上滑動；一級調(diào)頻螺栓（4）與左支架和圓盤利用螺紋副連接；?

在所述的二級調(diào)頻部件中，二級調(diào)頻螺栓（7）與圓盤和滑塊（8）利用螺紋副連接；利用定位塊（9）和定位塊螺釘（9′）將滑塊（8）限制在圓盤的凹槽中；滑塊（8）僅能在圓盤的凹槽中軸向移動。滑塊（8）端部固定有永磁鐵（10）或壓電懸臂梁（13）；在圓盤的四周均與分布若干個(gè)二級調(diào)頻部件；?

在所述能量轉(zhuǎn)換部件中，左、右軸承支架（11、18）對軸（14）進(jìn)行定位；驅(qū)動輪（12）和軸（14）剛性連接；驅(qū)動輪（12）四周均勻陣列若干個(gè)永磁鐵（10）；右支架（16）與基座（1）剛性連接；利用緊固螺栓（17a）緊固螺母（17b）把電機(jī)支架（15）和右支架（16）固定在一起；右支架（16）和軸（14）同軸線；若干個(gè)壓電懸臂梁（13）均勻陣列在電機(jī)支架（15）四?周，每個(gè)壓電懸臂梁（13）自由端均固定有永磁鐵（10）；利用整流橋（19）將壓電懸臂梁（13）產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電為負(fù)載R供能。?

2.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電裝置，其特征是，所述的左支架共有三種結(jié)構(gòu)形式，第一種左支架（2）有螺紋孔和無通孔；第二種左支架（2′）在軸線上、下兩側(cè)有通孔；第三種左支架（2″）在軸線及上、下兩側(cè)均有通孔；所述的圓盤共有四種結(jié)構(gòu)形式，第一種圓盤（5）有螺紋孔和通孔，四周均勻陣列若干個(gè)二級調(diào)頻部件；第二種圓盤（5′）有螺紋孔和通孔，四周均勻陣列若干個(gè)永磁鐵（10）；第三種圓盤（5a′）在軸線上、下兩側(cè)有通孔，四周均勻陣列若干個(gè)二級調(diào)頻部件；第四種圓盤（5a″）在軸線及軸線上、下兩側(cè)均有通孔，四周均勻陣列若干個(gè)二級調(diào)頻部件。?

3.如權(quán)利要求1和2所述的一種可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電裝置，其特征是，所述的一種可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電裝置共有4種結(jié)構(gòu)形式，分別為Ⅰ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置、Ⅱ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置、Ⅲ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置和Ⅳ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)壓電發(fā)電機(jī)裝置；?

Ⅰ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置中，所述調(diào)頻部件為一級調(diào)頻部件和二級調(diào)頻部件；一級調(diào)頻螺栓（4）與第一種左支架（2）和第一種圓盤（5）利用螺紋副連接；滑塊（8）端部固定有永磁鐵（10）；第一種左支架（2）與基座（1）剛性連接；二級調(diào)頻螺栓（7）與第一種圓盤（5）和滑塊（8）利用螺紋副連接；利用定位塊（9）和定位塊螺釘（9′）將滑塊（8）限制在第一種圓盤（5）的凹槽中；滑塊（8）僅能在第一種圓盤（5）的凹槽中軸向移動；固定在滑塊（8）上的永磁鐵（10）與對應(yīng)的固定在壓電懸臂梁（13）自由端的永磁鐵（10）軸向?qū)R；均勻陣列在驅(qū)動輪（12）四周的永磁鐵（10）與對應(yīng)的固定在壓電懸臂梁（13）自由端的永磁鐵（10）徑向?qū)R；?

Ⅱ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置中，所述調(diào)頻部件為一級調(diào)頻部件；一級調(diào)頻螺栓（4）與第一種左支架（2）和第二種圓盤（5′）利用螺紋副連接；第一種左支架（2）與基座（1）剛性連接；均勻陣列在第二種圓盤（5′）四周的永磁鐵（10）與對應(yīng)的固定在壓電懸臂梁（13）自由端的永磁鐵（10）軸向?qū)R；均勻陣列在驅(qū)動輪（12）四周的永磁鐵（10）與對應(yīng)的固定在壓電懸臂梁（13）自由端的永磁鐵（10）徑向?qū)R；?

Ⅲ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置中，所述調(diào)頻部件為二級調(diào)頻部件；第二種左支架（2′）與基座（1）剛性連接；利用緊固螺栓（17a）和緊固螺母（17b）、將第二種左支架（2′）和第三種圓盤（5a′）固定在一起；二級調(diào)頻螺栓（7）與第三種圓盤（5a′）和滑塊（8）利用螺紋副連接；利用定位塊（9）和定位塊螺釘（9′）將滑塊（8）限制在第三種圓盤（5a′）的凹槽中；滑塊（8）僅能在第三種圓盤（5a′）的凹槽中軸向移動；固定在滑塊（8）上的永磁鐵（10）與對應(yīng)的固定在壓電懸臂梁（13）自由端的永磁鐵（10）軸向?qū)R；均勻陣列在驅(qū)動輪（12）四周的永磁鐵（10）與對應(yīng)的固定在壓電懸臂梁（13）自由端的永磁鐵（10）徑向?qū)R；?

Ⅳ型可調(diào)頻旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)裝置中，所述調(diào)頻部件為二級調(diào)頻部件；第三種左支架（2″）與基座（1）剛性連接；利用緊固螺栓（17a）和緊固螺母（17b）、將第三種左支架（2″）和第四種圓盤（5a″）固定在一起；二級調(diào)頻螺栓（7）與第四種圓盤（5a″）和滑塊（8）利用螺紋副連接；利用定位塊（9）和定位塊螺釘（9′）將滑塊（8）限制在第四種圓盤（5a″）的凹槽中；滑塊（8）一端固定有壓電懸臂梁（13）；二級調(diào)頻部件、壓電懸臂梁（13）陣列關(guān)于驅(qū)動輪（12）左右對稱分布。?