[發(fā)明專利]一種對稱杠桿式風能俘獲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710862289.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107465362B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹東興;高彥輝;汪濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種對稱杠桿式風能俘獲裝置，其特征在于：包括塔架，塔架上安裝有底座，底座上固定有軸承座、支架、大彈簧和尾舵，轉(zhuǎn)軸通過滾動軸承B安裝在軸承座上，轉(zhuǎn)軸一端的軸頭上裝有一個風輪，轉(zhuǎn)軸中間部分裝有撥盤，撥盤上裝有撥塊；支架上安裝有固定軸，杠桿通過滾動軸承A安裝在固定軸上，杠桿上布置一系列的壓電懸臂梁；大彈簧的另一端安裝在杠桿上；

風輪上的葉片將動力源風能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)的機械運動，轉(zhuǎn)軸上的撥塊將連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為間歇的撥動杠桿的運動，杠桿在大彈簧的平衡位置附近作往復擺動振動，杠桿上的各個壓電懸臂梁在杠桿的往復擺動振動下發(fā)生大幅橫向振動，進而使壓電懸臂梁上的壓電層發(fā)生形變，產(chǎn)生電能；通過尾舵隨風擺動可以使風能俘獲裝置的風輪迎風面始終正對來流方向；

撥盤通過過盈配合連接在轉(zhuǎn)軸上；

撥盤上撥塊的個數(shù)為三且沿周向均勻布置，撥塊兩側(cè)各通過一根小彈簧與撥盤對稱地連接；

杠桿對稱布置在轉(zhuǎn)軸兩邊，杠桿動力臂的長度小于阻力臂的長度；

杠桿阻力臂的三個側(cè)面上布置一系列長度不同寬度周期變化多級階梯壓電懸臂梁和三角形壓電懸臂梁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對稱杠桿式風能俘獲裝置，其特征在于：壓電懸臂梁上下表面鋪設(shè)電極，并且壓電層和基礎(chǔ)層上分別接有導線，每個壓電懸臂梁上的導線采用并聯(lián)方式，最后再將各個壓電懸臂梁的正負極導線并聯(lián)連接至能量儲存裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對稱杠桿式風能俘獲裝置，其特征在于：壓電懸臂梁基礎(chǔ)層的材料為青銅或不銹鋼，壓電層的材料為壓電陶瓷或壓電聚合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對稱杠桿式風能俘獲裝置，其特征在于：大彈簧和小彈簧的彈性恢復力適當。