[發(fā)明專利]一種間接激勵的旋轉(zhuǎn)凸輪式壓電俘能裝置

有效

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• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113131788B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 遲瑞豐;申子宇;顧祥豐;王世龍;楊碩;姜帥;王岳成;蔣方龍
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種間接激勵的旋轉(zhuǎn)凸輪式壓電俘能裝置，由底座、固定壓板、壓電振子、上壓板、下托板、旋轉(zhuǎn)軸、卡盤、套筒組成；底座為一圓盤式底座，固定壓板用于固定壓電振子和卡盤，壓電振子由金屬基板和壓電陶瓷組成，壓電振子通過固定壓板和螺釘固定在卡盤上，上壓板和下托板通過螺釘固定在壓電振子的另一側(cè)，下托板連接有一個滑輪軸，滑輪軸上裝配有滑輪，旋轉(zhuǎn)軸上固定有一個三角形凸輪結(jié)構(gòu)，凸輪結(jié)構(gòu)上開有滑軌槽，卡盤通過固定壓板和螺釘固定在底座上，套筒通過螺釘與底座固定，以達(dá)到裝配整個裝置的目的。本發(fā)明采用壓電材料，因而具有節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)，在綠色能源方面具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種間接激勵的旋轉(zhuǎn)凸輪式壓電俘能裝置，屬于壓電發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，高層建筑物、橋梁、大型與高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的實(shí)時健康傳感監(jiān)測技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測系統(tǒng)的自供電和免維護(hù)，人們已著手研制用于不同類型監(jiān)測系統(tǒng)的微小型發(fā)電機(jī)。目前主流發(fā)電仍然是通過熱電、光電、磁電等形式,這些發(fā)電方式仍面臨較多的技術(shù)瓶頸，較普遍的共性問題歸納如下：1.發(fā)電能力及單位體積能量密度較低。2.環(huán)境適應(yīng)性有限，即對流體流速、振動頻率及旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速的適應(yīng)能力低。3.存在電磁干擾，如電磁發(fā)電機(jī)、基于磁耦合輔助激勵的非線性壓電及摩擦發(fā)電機(jī)工作時都存在一定的磁場。4.其獲得電能的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸偏大，尚不能滿足在小型結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)條件下對低功耗電子設(shè)備供電。而壓電俘能裝置的特點(diǎn)是無電磁干擾，故更適于無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種間接激勵的旋轉(zhuǎn)凸輪式壓電俘能裝置，本發(fā)明采用的實(shí)施方案是：俘能裝置由底座(1)、固定壓板(2)、壓電振子(3)、上壓板(4)、下托板(5)、旋轉(zhuǎn)軸(6)、卡盤(7)、套筒(8)組成；所述底座(1)為一圓盤式底座，所述固定壓板(2)用于固定壓電振子(3)和卡盤(7)，所述壓電振子(3)由金屬基板(3-1)和壓電陶瓷(3-2)組成，壓電振子(3)通過固定壓板(2)和螺釘(2-2)固定在卡盤(7)上，所述上壓板(4)和下托板(5)通過螺釘(4-1)固定在壓電振子(3)的另一側(cè)，所述下托板(5)連接有一個滑輪軸(5-1)，滑輪軸(5-1)上裝配有滑輪(5-2)，所述旋轉(zhuǎn)軸(6)上有一三角形凸輪結(jié)構(gòu)(6-1)，凸輪結(jié)構(gòu)(6-1)上開有滑軌槽(6-1-1)，所述卡盤(7)通過固定壓板(2)和螺釘(2-1)固定在底座(1)上，所述套筒(8)通過螺釘(1-2)與底座(4)固定，以達(dá)到裝配整個裝置的目的。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定壓板(2)作用有兩個，一個作用是是通過螺釘(2-2)將壓電振子(3)固定在卡盤(7)上，另一個作用是通過螺釘(2-1)固定在底座(1)上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述上壓板(4)通過螺釘(4-1)與下托板(5)固定，下托板(5)固定有一個滑輪軸(5-1)，滑輪軸(5-1)上裝配有滑輪(5-2)，總共有三組，分別裝配在三個壓電振子(3)上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)軸(6)旋轉(zhuǎn)的過程中，滑輪(5-2)可以在三角形狀的滑軌槽(6-1-1)中自由滑動，實(shí)現(xiàn)壓電振子(3)的振動。

本發(fā)明采用壓電材料，節(jié)約環(huán)保；裝置體積小，安裝方便；結(jié)構(gòu)簡單，便于維修。因此在綠色能源方面具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖；

圖2是本發(fā)明壓電振子裝配關(guān)系立體圖；

圖3本發(fā)明壓電振子與滑輪裝配關(guān)系圖；

圖4是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸的立體圖；

圖5是本發(fā)明一個整體裝配立體示意圖；

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何限制作用。