[發(fā)明專利]一種液壓型壓電-電磁復合發(fā)電系統(tǒng)

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• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110474481A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 趙小龍;楊皓仁;陳夏非;湯海龍;劉琛華
• 申請（專利權）人: 趙小龍
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K35/02;H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種液壓型壓電?電磁復合發(fā)電系統(tǒng)，由蓄能器和發(fā)電裝置構成，發(fā)電裝置的一端與蓄能器通過管路連通，其另一端用于連通所應用的液壓系統(tǒng)。蓄能器對所應用的液壓系統(tǒng)起到穩(wěn)定壓力的功能，在穩(wěn)壓過程中，蓄能器不斷充液或放液，發(fā)電裝置則利用流入或流出蓄能器的壓力油液進行發(fā)電。發(fā)電裝置由殼體、復合發(fā)電單元組和渦輪驅動組件構成，殼體為帶有軸肩凸臺的圓管形結構，復合發(fā)電單元組安裝于殼體軸肩凸臺上的徑向孔內，渦輪驅動組件安裝于殼體的流道內。本發(fā)明不僅能夠實現(xiàn)發(fā)電功能，還可有效穩(wěn)定系統(tǒng)壓力波動及抑制壓力沖擊，并且結構簡單、體積小、安裝靈活，便于系統(tǒng)集成化設計。

技術領域

本發(fā)明涉及一種壓電-電磁復合發(fā)電裝置，特別涉及一種應用于液壓系統(tǒng)中的壓電-電磁復合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術

隨著液壓技術發(fā)展，越來越多的傳感器和微機電系統(tǒng)被應用到液壓系統(tǒng)中，然而，傳統(tǒng)的供電方式為外部電源供電，因此，不得不采用大量的導線穿插于系統(tǒng)中，導致了液壓系統(tǒng)通電線路繁雜，增加了系統(tǒng)安裝與維護難度，同時嚴重影響了系統(tǒng)集成化設計。因此，提供一種液壓系統(tǒng)內部供電方式對簡化系統(tǒng)及集成化設計具有重要意義。

在液壓系統(tǒng)中，壓力波動與沖擊十分普遍，往往造成管道與元件的振動，甚至發(fā)出噪聲，對系統(tǒng)正常工作產生了影響。如果將液壓系統(tǒng)中的壓力波動與沖擊能量吸收并轉化為電能，不僅可以有效抑制系統(tǒng)的振動與噪聲，還可以為傳感器和微機電系統(tǒng)提供內部供電，簡化系統(tǒng)供電線路。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種液壓型壓電-電磁復合發(fā)電系統(tǒng)，該裝置不僅能夠實現(xiàn)發(fā)電功能，還可有效穩(wěn)定系統(tǒng)壓力波動及抑制壓力沖擊，并且結構簡單、體積小、安裝靈活，便于系統(tǒng)集成化設計。

具體地，本發(fā)明的技術方案如下：一種液壓型壓電-電磁復合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括蓄能器和發(fā)電裝置兩部分，發(fā)電裝置與蓄能器通過管路連通，其中發(fā)電裝置由殼體、復合發(fā)電單元組和渦輪驅動組件構成，所述殼體為帶有軸肩凸臺的圓管形結構，所述渦輪驅動組件位于所述殼體內部流道，所述復合發(fā)電單元組包括若干相同的復合發(fā)電單元，這些復合發(fā)電單元均勻分布地安裝在所述殼體的軸肩凸臺上；

所述發(fā)電單元由固定蓋、壓電疊堆、復位彈簧、線圈、壓桿、活塞形永久磁鐵及導向套構成，所述導向套內孔為光滑通孔，所述線圈均勻的纏繞在所述導向套上，所述活塞形永久磁鐵位于所述導向套的光滑內孔，可以在該孔內上下滑動，所述壓桿固定在所述活塞形永久磁鐵的上端面圓心位置，所述固定蓋緊緊壓靠在所述導向套上端口，所述壓電疊堆粘接在所述固定蓋下端面，所述復位彈簧被所述固定蓋的下端面和所述活塞形永久磁鐵的上端面壓縮于所述導向套的內孔中，所述壓電疊堆與所述壓桿均位于彈簧圈內；

所述渦輪驅動組件由連接軸、前緊固墊圈、前支撐輪、渦輪、條形永久磁鐵、后支撐輪及后緊固墊圈構成，所述前支撐輪、渦輪、后支撐輪依次等間距地安裝于所述連接軸上，且三者與連接軸在軸向固定；所述渦輪的葉片頂部均固定有條形永久磁鐵，葉片高度選取時要保證渦輪在轉動過程中條形永久磁鐵不與所述殼體內孔流道壁面刮蹭，所述前支撐輪與后支撐輪的外徑與殼體的流道內徑相同，安裝在流道內時，所述前緊固墊圈壓靠在所述前支撐輪前側，所述后緊固墊圈壓靠在后支撐輪后側，兩個緊固墊圈安裝于殼體流道壁面的沉割槽中，保證前后支撐輪的軸向固定。

優(yōu)選地，所述殼體的軸肩凸臺上開有若干徑向圓孔，并且繞軸肩凸臺圓周均勻布置，所述復合發(fā)電單元安裝于該徑向圓孔內，每個徑向圓孔內均裝有一個發(fā)電單元，所述復合發(fā)電單元的固定蓋安裝于徑向圓孔的孔口位置。

優(yōu)選地，所述復合發(fā)電單元初始狀態(tài)時，所述活塞形永久磁鐵位于導向孔底部，所述壓桿與所述壓電疊堆之間具有一定間距。

優(yōu)選地，所述渦輪在所述殼體內部流道的安裝位置位于所述復合發(fā)電單元組所對應的流道部位。

優(yōu)選地，所述殼體的一端管口與蓄能器通過管路連通，其另外一端管口用于連接所應用的液壓系統(tǒng)。

本發(fā)明具有以下有益效果：