[發(fā)明專利]一種彈簧振子型風(fēng)力壓電發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610167062.0
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105626383B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林健;郭秀杰;周洲;王東杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D15/10;H02N2/18
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 王素琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源發(fā)電領(lǐng)域，尤其是一種彈簧振子型風(fēng)力壓電發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著近年來智能電網(wǎng)的發(fā)展，一些室外的測量器件儀表需要特定的供電電壓，風(fēng)能作為一種可以減少污染且取之不盡用之不竭的新型能源，傳統(tǒng)的風(fēng)能主要是通過機械能轉(zhuǎn)化為磁能，然后再轉(zhuǎn)化為電能，這種發(fā)電方式規(guī)模較大，不適應(yīng)于低壓供電。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種采用風(fēng)力壓電發(fā)電裝置是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，替代傳統(tǒng)的供電方式，適用于需要室外供電的器件儀表。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明是一種彈簧振子型風(fēng)力壓電發(fā)電裝置，包括底座和固定支架，固定支架設(shè)置在底座上，在固定支架上有用于安裝固定連接軸的圓形孔，連接軸一端設(shè)置有風(fēng)扇葉片，在連接軸的另一端設(shè)置有齒輪， 在固定支架上設(shè)置有橫支架，橫支架連接連桿的一端，連桿繞橫支架轉(zhuǎn)動，連桿的另一端連接第一沖擊塊，在底座上設(shè)置有數(shù)個恢復(fù)彈簧，恢復(fù)彈簧的上端設(shè)置有擋板，擋板的上方是第一沖擊塊，擋板下端中部設(shè)置有沖擊彈簧，沖擊彈簧的下端設(shè)置有第二沖擊塊，在底座上還設(shè)置有第二緩沖塊，在第二緩沖塊上方設(shè)置有壓電片，在壓電片的上方設(shè)置有第一緩沖塊。

本發(fā)明的進一步改進在于：恢復(fù)彈簧的數(shù)量為三個，且三個恢復(fù)彈簧呈等邊三角形分布。

本發(fā)明的進一步改進在于：第一沖擊塊、擋板、沖擊彈簧、第二沖擊塊、第一緩沖塊、壓電片與第二緩沖塊的中心在同一豎直線上。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明相比于傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，綠色環(huán)保；本發(fā)明力壓電發(fā)電機在使用時，恢復(fù)彈簧和沖擊彈簧可使第二沖擊塊振蕩沖擊第二緩沖塊，從而沖擊壓電片，提高轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、綠色環(huán)保、能夠?qū)L(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，可以替換傳統(tǒng)的供電方式，提高效率。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-底座；2-固定支架；3-風(fēng)扇葉片；4-連接軸；5-齒輪；6-連桿；7-第一沖擊塊；8-擋板；9-沖擊彈簧；10-恢復(fù)彈簧；11-第二沖擊塊；12-第一緩沖塊；13-壓電片；14-第二緩沖塊。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)描述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限定。

如圖1所示，本發(fā)明是一種彈簧振子型風(fēng)力壓電發(fā)電裝置，包括底座1和固定支架2，所述固定支架2設(shè)置在所述底座1上，在所述固定支架2上有用于安裝固定連接軸4的圓形孔，所述連接軸4一端設(shè)置有風(fēng)扇葉片3，在所述連接軸4的另一端設(shè)置有齒輪5，在所述固定支架2上設(shè)置有橫支架，所述橫支架連接連桿6的一端，所述連桿6繞所述橫支架轉(zhuǎn)動，所述連桿6的另一端連接第一沖擊塊7，在所述底座1上設(shè)置有數(shù)個恢復(fù)彈簧10，所述恢復(fù)彈簧10的數(shù)量為三個，且三個所述恢復(fù)彈簧10呈等邊三角形分布，所述恢復(fù)彈簧10的上端設(shè)置有擋板8，所述擋板8的上方是所述第一沖擊塊7，所述擋板8下端中部設(shè)置有沖擊彈簧9，所述沖擊彈簧9的下端設(shè)置有第二沖擊塊11，在所述底座1上還設(shè)置有第二緩沖塊14，在所述第二緩沖塊14上方設(shè)置有壓電片13，在所述壓電片13的上方設(shè)置有第一緩沖塊12，所述第一沖擊塊7、擋板8、沖擊彈簧9、第二沖擊塊11、第一緩沖塊12、壓電片13與所述第二緩沖塊14的中心在同一豎直線上。

當(dāng)風(fēng)吹動風(fēng)扇葉片3時，風(fēng)扇葉片3通過連接軸4帶動齒輪5轉(zhuǎn)動，齒輪5撥動連桿6，連桿6在橫支架上轉(zhuǎn)動，隨著連桿6的轉(zhuǎn)動，第一沖擊塊7被提升，當(dāng)齒輪5轉(zhuǎn)到極限時，連桿6脫離齒輪5的撥動，第一沖擊塊7在重力的作用下下落沖擊擋板8，擋板8受力使沖擊彈簧9和第二沖擊塊11受力向下運動，給第一緩沖塊12施加沖擊力，從而使壓電片13受力。

工作時，風(fēng)力帶動風(fēng)扇葉片3轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇葉片3旋轉(zhuǎn)帶動連接軸4轉(zhuǎn)動，從而使轉(zhuǎn)軸4上的齒輪5旋轉(zhuǎn)；齒輪5旋轉(zhuǎn)時撥動連桿6轉(zhuǎn)動，當(dāng)連桿6轉(zhuǎn)動到一定極限時會脫離齒輪5的撥動；連桿6在第一沖擊塊7重力的作用下恢復(fù)，同時第一沖擊塊7下落沖擊擋板8，擋板8受力下落使恢復(fù)彈簧9受力壓縮，恢復(fù)彈簧9受力壓縮的同時三個沖擊彈簧10也受力壓縮，當(dāng)恢復(fù)彈簧9和三個沖擊彈簧10壓縮到一定程度時，第二沖擊塊11沖擊第二緩沖塊14，從而使壓電片13受力變形，壓電片13的兩個表面產(chǎn)生電勢差，可提供電能。同時，三個恢復(fù)彈簧10和沖擊彈簧9在第二沖擊塊7和擋板8的慣性下會不斷地壓縮、拉伸，從而使第二沖擊塊11不斷沖擊第二緩沖塊14受力，持續(xù)產(chǎn)生電能。

所述恢復(fù)彈簧10和沖擊彈簧9的長度可以依據(jù)風(fēng)速的大小而定，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，可使沖擊彈簧9產(chǎn)生共振，持續(xù)不斷地沖擊第二緩沖塊14，從而提高發(fā)電機的發(fā)電功率密度。