[發明專利]鐵路路橋過渡段磁電耦合非線性減振發電粗顆粒裝置

有效

• 申請號: 202110334519.3
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113026437B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 蔡德鉤;姚建平;陳曉斌;呂金;閆宏業;堯俊凱;魏少偉;陳鋒;石越峰;安再展;畢宗琦;李竹慶
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;北京鐵科特種工程技術有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: E01B2/00
• 分類號: E01B2/00;E01B19/00
• 代理公司: 北京君有知識產權代理事務所(普通合伙) 11630
• 代理人: 潘丹

1.一種鐵路路橋過渡段磁電耦合非線性減振發電粗顆粒裝置，其特征在于：

所述磁電耦合非線性減振發電粗顆粒裝置包括應力傳導箱、壓電俘能模塊、多個阻尼減振模塊以及多個磁力非線性振動能量采集模塊；

所述應力傳導箱包括兩個第一側板以及多個第二側板；兩個所述第一側板相對設置，且具備間隔；多個所述第二側板圍繞兩個所述第一側板設置，且與所述第一側板連接；

所述壓電俘能模塊、多個所述阻尼減振模塊以及多個所述磁力非線性振動能量采集模塊均位于所述應力傳導箱內；所述壓電俘能模塊與兩個所述第一側板連接；多個所述阻尼減振模塊與多個所述第二側板一一對應連接；多個所述磁力非線性振動能量采集模塊與多個所述阻尼減振模塊一一對應連接，并圍繞所述壓電俘能模塊；所述壓電俘能模塊包括兩個第一固定塊及多個第一壓電振子單元；

兩個所述第一固定塊分別與兩個所述第一側板連接；

多個所述第一壓電振子單元與多個所述磁力非線性振動能量采集模塊一一對應，且每個所述第一壓電振子單元均用于吸收對應的所述磁力非線性振動能量采集模塊輸出的振動能量，并將接收的振動能量轉換為電能；多個所述第一壓電振子單元的兩端均分別與兩個所述第一固定塊連接，且多個所述第一壓電振子單元圍繞兩個所述第一固定塊依次間隔設置；所述第一壓電振子單元包括第一磁性件、第一壓電振子及第二壓電振子；

所述第一磁性件用于感應對應的所述磁力非線性振動能量采集模塊的振動；所述第一壓電振子與所述第二壓電振子呈夾角設置，所述第一壓電振子及所述第二壓電振子的一端均與所述第一磁性件連接，所述第一壓電振子及所述第二壓電振子的另一端分別與兩個所述第一固定塊連接；

所述阻尼減振模塊用于吸收所述應力傳導箱的振動能量，以及用于將振動能量傳遞至所述磁力非線性振動能量采集模塊中；所述磁力非線性振動能量采集模塊用于將接收的振動能量轉換為電能以及用于將振動能量傳遞至所述壓電俘能模塊中；所述壓電俘能模塊用于接收振動能量，并將接收的振動能量轉換為電能；所述阻尼減振模塊包括第二固定塊、彈性件以及橡膠伸縮阻尼棒；

所述第二固定塊與對應的所述第二側板連接，所述橡膠伸縮阻尼棒的一端與所述第二固定塊連接，所述橡膠伸縮阻尼棒的另一端朝向所述應力傳導箱的中心并與所述磁力非線性振動能量采集模塊連接，所述彈性件套設所述橡膠伸縮阻尼棒；所述磁力非線性振動能量采集模塊包括連接塊、第二壓電振子單元及第二磁性件；

所述連接塊與對應的所述橡膠伸縮阻尼棒朝向所述應力傳導箱中心的一端連接；所述第二壓電振子單元與所述連接塊及所述第二磁性件連接；所述第二壓電振子單元用于吸收所述連接塊的振動能量，并將接收的振動能量轉換為電能；

所述第二壓電振子單元包括第三壓電振子、第一連接片及第二連接片；

所述第一連接片的相對的兩端分別與所述第二連接片的相對的兩端連接，且所述第一連接片的兩端之間的部分與所述第二連接片的兩端之間的部分間隔并形成安裝區域；所述第一連接片背離所述第二連接片的面與所述連接塊連接，所述第二連接片背離所述第一連接片的面與所述第二磁性件連接；

所述第三壓電振子的相對的兩端分別與所述第一連接片的兩端及所述第二連接片的兩端連接，且所述第三壓電振子位于所述安裝區域內的部分與所述第一連接片及第二連接片間隔；

所述磁力非線性振動能量采集模塊還包括質量塊，所述質量塊與所述連接塊連接；

所述壓電俘能模塊包括多個第一磁性件，多個所述第一磁性件與多個所述磁力非線性振動能量采集模塊一一對應，且每個所述第一磁性件均與對應的所述磁力非線性振動能量采集模塊的所述第二磁性件的磁性相反；

所述磁電耦合非線性減振發電粗顆粒裝置還包括能量轉換器及與所述能量轉換器電連接的能量存儲器，所述能量轉換器及所述能量存儲器均位于所述應力傳導箱內；

所述能量轉換器與所述磁力非線性振動能量采集模塊及所述壓電俘能模塊電連接；所述能量轉換器用于接收所述磁力非線性振動能量采集模塊及所述壓電俘能模塊轉換的交流電能，用于將交流電能轉換為直流電能，以及將直流電能傳輸至所述能量存儲器；所述能量存儲器接收并存儲所述能量轉換器輸出的直流電能。