[實用新型]一種懸臂梁式非線性壓電振動能量采集器

有效

• 申請號: 201921966056.7
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN210839391U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 陳維嬌
• 申請（專利權）人: 陳維嬌
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 武漢尚齊知識產權代理事務所(普通合伙) 42261
• 代理人: 韓廣

本實用新型公開了一種懸臂梁式非線性壓電振動能量采集器，屬于振動能量采集器領域，一種懸臂梁式非線性壓電振動能量采集器，包括懸臂梁，懸臂梁上固定連接有固定梁，固定梁上卡接有一對與懸臂梁相匹配的殼體，殼體靠近懸臂梁的一端開鑿有第一滑槽，第一滑槽內滑動連接有活動板，活動板內轉動連接多個均勻分布的壓輪，活動板遠離懸臂梁的一端固定連接有齒條，殼體內開鑿有安裝槽，安裝槽內轉動連接有與齒條相匹配的調節齒輪，調節齒輪與齒條嚙合連接，調節齒輪上固定連接有連接桿，殼體的表面設有調節旋鈕，調節旋鈕的下端固定連接有荊齒輪，可以實現方便調節能量采集器的振動頻率，易于使能量采集器與外部激勵源有效匹配。

技術領域

本實用新型涉及振動能量采集器領域，更具體地說，涉及一種懸臂梁式非線性壓電振動能量采集器。

背景技術

振動能量采集器是一種將振動產生的機械能轉化為電能的器件，其中基于壓電效應的振動環境能量采集方式因具有結構緊湊、無電磁干擾、能量密度較高等優點而成為國內外研究的重點。壓電式振動能量采集裝置常采用的振動結構有懸臂梁結構、圓形結構、鈸形結構等形式，其中傳統的懸臂梁結構是能量采集器中最常見的形式，其結構簡單，較容易實現。

目前懸臂梁壓電振動能量采集器中的懸臂梁的長度、質量塊的位置固定后，懸臂梁的振動頻率也固定，但對于外界振動能量的收集限于某一頻率下，當外界激勵源偏離其固有頻率時，能源收集率較低，要想使能量采集器的振動頻率與外界外界激勵源匹配可通過改變懸臂梁振動部分的長度來實現，改變懸臂梁振動部分的長度即可改變懸臂梁的振動頻率，但目前的懸臂梁壓電振動能量采集器的臂梁大多是固定長度的，振動頻率固定，不能對懸臂梁進行的調節。

實用新型內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種懸臂梁式非線性壓電振動能量采集器，它可以通過調節滑動連接在殼體上的一對活動板，使一對活動板上的壓輪懸臂梁壓緊固定，來改變懸臂梁振動臂的長度，以此改變懸臂梁的諧振頻率，使懸臂梁的諧振頻率與外部激勵源相匹配，可以實現方便調節能量采集器的振動頻率，易于使能量采集器與外部激勵源有效匹配。

2.技術方案

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術方案。

一種懸臂梁式非線性壓電振動能量采集器，包括懸臂梁，所述懸臂梁上固定連接有固定梁，所述固定梁上卡接有一對與懸臂梁相匹配的殼體，所述殼體靠近懸臂梁的一端開鑿有第一滑槽，所述第一滑槽內滑動連接有活動板，所述活動板內轉動連接多個均勻分布的壓輪，所述活動板遠離懸臂梁的一端固定連接有齒條，所述殼體內開鑿有安裝槽，所述安裝槽內轉動連接有與齒條相匹配的調節齒輪，所述調節齒輪與齒條嚙合連接，所述調節齒輪上固定連接有連接桿，所述殼體的表面設有調節旋鈕，所述調節旋鈕的下端固定連接有荊齒輪，所述荊齒輪與連接桿固定連接，所述殼體的表面開鑿有第二滑槽，所述第二滑槽內滑動連接有與荊齒輪相匹配的卡塊，方便調節能量采集器的振動頻率，易于使能量采集器與外部激勵源有效匹配。

進一步的，所述活動板的表面開鑿有刻度尺，方便技術人員進行對活動板進行精確調節。

進一步的，所述固定梁的兩端均固定連接有與殼體相匹配的限位板，一對所述殼體之間連接有兩對卡扣，方便一對殼體將懸臂梁卡緊。

進一步的，所述壓輪上套接有橡膠套，所述橡膠套上開鑿有防滑紋，易于使壓輪將懸臂梁壓緊。

進一步的，所述活動板的前端開鑿有圓角，所述圓角上包覆有硅膠保護層，減少懸臂梁振動時與活動板之間的摩擦力。

3.有益效果

相比于現有技術，本實用新型的優點在于：