CN108111058A - 一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，新增设的干扰圆柱（3）、自由端PVC钝体，以及多排并联压电悬臂梁（2）可以有效地提高装置发电效率，解决发电量不足或无法持续供电的问题，并且根据水流流速，调整干扰圆柱（3）和压电悬臂梁（2）之间的距离，能实现装置的自动化，本发明设方法思路简洁明晰，能够有效地提高涡激振动发电机的工作效率，同时，自动化控制能适应不同的流速环境，应用范围广。

Description

一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置

技术领域

本发明涉及一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，属于水流涡激振动发电技术领域。

背景技术

钝体结构的涡激振动现象广泛存在于海洋工程中，如海洋平台张力腿、输油立管、海底管道以及海洋能采集装置-压电“鳗鱼”在波流作用下产生的振动等等。涡激振动现象就像一把双刃剑，既可以引发严重的结构疲劳破坏事故，又可以通过振动能量采集技术转化为可利用能源。目前，随着微小型传感器在海洋水文监测和军事侦察中的广泛使用，如何对其持续供电成为需要解决的关键问题。传统的水力发电装置一般使用转动涡轮机，但其能量采集密度低，器件体积大，并不适用于小型传感器的工作，而利用涡激振动进行流动能量采集的技术可以有效解决小型器件的供电问题。

涡激振动是由于来流流经钝体结构形成的旋涡脱落而引起，其本质是一个复杂的流固耦合问题。当泻涡频率与结构固有频率接近时，会发生锁定（lock-in）现象，锁定现象的发生伴随着振幅的急剧增加，即共振响应，该响应与能量采集效率最大化密切相关，这是本项目将要关注的重点之一。虽然涡激振动现象已得到了众多学者的广泛关注，但是鉴于问题本身的复杂性，至今学术界对涡激振动的研究还远未透彻。

目前的涡激振动发电机结构较为简单，发电效率有时难以维持小型器件的持续供电，因此对于涡激振动发电机性能的改进是目前的难点及今后工作的重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，能够有效解决目前发电机发电效率难以满足机械耗能的问题。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，用于水流环境中，并在水流的作用下实现发电；包括固定杆，以及连接于固定杆上的至少一排压电悬臂梁，各排压电悬臂梁上其中一端与固定杆相连，另一端随水流自由摆动；各排压电悬臂梁分别通过自身振动变形使表面发生极化并产生电荷；其特征在于：还包括至少一根干扰圆柱，各根干扰圆柱分别与固定杆相平行的、设置于固定杆的上游位置。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括至少一个PVC钝体，PVC钝体的数量与压电悬臂梁的数量相等，各个PVC钝体分别与各排压电悬臂梁一一对应，各个PVC钝体分别连接于对应压电悬臂梁的自由端。

作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC钝体为三角柱形、方柱形或圆柱形中任意一种。

作为本发明的一种优选技术方案：所述各根干扰圆柱中轴线彼此共面，且该共面与水流方向相垂直。

作为本发明的一种优选技术方案：所述干扰圆柱的数量为两根，过固定杆所在直线、以及两根干扰圆柱中轴线之间距离中点的面，与两根干扰圆柱中轴线的共面相垂直。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括第一皮带轨道、第二皮带轨道、第三皮带轨道、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第一底座、第二底座、第三底座；三个皮带轨道呈水平设置，且位于同一水平面，其中，第一驱动电机与第一皮带轨道相连接进行驱动，第二驱动电机与第二皮带轨道相连接进行驱动，第三驱动电机与第三皮带轨道相连接进行驱动；第一皮带轨道、第二皮带轨道相互平行、共面，且彼此位置对应，第一皮带轨道、第二皮带轨道分别在第一驱动电机、第二驱动电机的控制下，彼此转动方向相反，且移动速率相等，第一底座、第二底座分别固定设置于第一皮带轨道上、第二皮带轨道上，第一底座、第二底座分别随第一皮带轨道、第二皮带轨道的移动而移动，所述两根干扰圆柱分别竖直设置于第一底座上表面、第二底座上表面；第三皮带轨道位于第一皮带轨道、第二皮带轨道的下游位置，且第三皮带轨道所在直线与第一皮带轨道所在直线相垂直，以及第三皮带轨道所在直线过第一皮带轨道的中点位置，第三底座固定设置于第三皮带轨道上，第三底座随第三皮带轨道的移动而移动，所述固定杆竖直设置于第三底座上表面。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括第一电控齿状固定装置、第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置、第一组滑轨、第二组滑轨和第三组滑轨，第一组滑轨设置于第一皮带轨道、第二皮带轨道的外侧，且第一组滑轨的上轨面与第一皮带轨道、第二皮带轨道上表面相平齐，第一电控齿状固定装置设置于第一组滑轨的上轨面，第一电控齿状固定装置所在直线与第一皮带轨道相平行，第一电控齿状固定装置在控制下、沿水平垂直于第一皮带轨道的方向，在第一组滑轨上轨面进行移动，第一电控齿状固定装置上面向第一皮带轨道的侧面上设置齿纹，所述第一底座上、第二底座上分别面向第一电控齿状固定装置的侧面上分别设置齿纹，随第一电控齿状固定装置在第一组滑轨上轨面的移动，第一电控齿状固定装置上的齿纹与第一底座上的齿纹、第二底座上的齿纹相接触，实现对第一底座、第二底座位置的固定；第二组滑轨和第三组滑轨相互平行的设于第三皮带轨道的两侧，第二组滑轨和第三组滑轨彼此位置对应，且第二组滑轨的上轨面和第三组滑轨的上轨面与第三皮带轨道的上表面相平齐，第二电控齿状固定装置设置于第二组滑轨上，第三电控齿状固定装置设置于第三组滑轨，第二电控齿状固定装置所在直线、第三电控齿状固定装置所在直线均与第三皮带轨道相平行，第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置分别在控制下、沿水平垂直于第三皮带轨道的方向，分别在第二组滑轨、第三组滑轨上轨面进行移动，且第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置的移动方向彼此相向，第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置上分别面向第三皮带轨道的侧面上分别设置齿纹，所述第三底座上分别面向第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置的两面上分别设置齿纹，随第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置分别在第二组滑轨、第三组滑轨上轨面彼此相向移动，第二电控齿状固定装置、第三电控齿状固定装置上的齿纹分别与第三底座上对应两面上的齿纹相接触，实现对第三底座位置的固定。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括设置于各根干扰圆柱上游位置的至少一个流速仪。

作为本发明的一种优选技术方案：所述压电悬臂梁包括PVDF压电片和两块橡胶基板，两块橡胶基板分别与PVDF压电片的两面相密封粘合，两块橡胶基板的表面分别设置正负电极，作为压电悬臂梁的正负电极。

本发明所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置的应用系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，相较于目前的普通涡激振动发电技术而言，新增设的干扰圆柱、自由端PVC钝体，以及多排并联压电悬臂梁可以有效地提高装置发电效率，解决发电量不足或无法持续供电的问题，并且根据水流流速，调整干扰圆柱和压电悬臂梁之间的距离，能实现装置的自动化，本发明设方法思路简洁明晰，能够有效地提高涡激振动发电机的工作效率，同时，自动化控制能适应不同的流速环境，应用范围广。

附图说明

图1是本发明所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置的侧视图；

图2是本发明所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置的俯视图；

图3是本发明所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置的应用示意图；

图4a至图4c是本发明所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置中PVC钝体的三种结构。

其中，1. 固定杆，2. 压电悬臂梁，3. 干扰圆柱，4. 第一皮带轨道，5. 第二皮带轨道，6. 第三皮带轨道，7. 第一驱动电机，8. 第二驱动电机，9. 第三驱动电机，10. 第一底座，11. 第二底座，12. 第三底座，13. 第一电控齿状固定装置，14. 第二电控齿状固定装置，15. 第三电控齿状固定装置，16. 第一组滑轨，17. 第二组滑轨，18. 第三组滑轨，19. 流速仪。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

针对现有技术问题，由于压电悬臂梁2的涡激振动能量采集效率与系统振幅和振动频率有较大关系；在共振（特指一阶固有频率共振）情况下，系统的能量采集效率最高。因此本发明通过对普通涡激振动发电机进行结构改进，通过安装在压电悬臂梁2自由端的钝体结构和安置在发电结构上游的干扰圆柱3，对压电悬臂梁2在水流作用下的振幅产生放大效应，以此扩大两侧电极的电位差，使得压电悬臂梁2振动频率接近于自振频率，使结构接近达到共振状态，从而提高发电机发电效率。此外，一个干扰圆柱3产生的振幅较小，故并排布置两个干扰圆柱3，以增强压电悬臂梁2振幅；同时安装能使干扰圆柱3和压电悬臂梁2根据水流速度自动调整距离的自动化装置，计算出在不同流速条件下，两干扰圆柱3轴线间的最佳距离，以及压电悬臂梁2所连固定杆1到两根干扰圆柱3轴心连线的最佳距离，从而计算出两干扰圆柱3及压电悬臂梁2的最佳位置，提高压电悬臂梁2振动频率，实现装置发电效率最大化。这种方法能实现，并能大幅度地增加单位时间发电量，维持微小传感器等元件的正常工作。

本发明设计了一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，用于水流环境中，并在水流的作用下实现发电；具体实际应用中，如图1和图2所示，具体包括固定杆1，以及连接于固定杆1上的至少一排压电悬臂梁2，各排压电悬臂梁2上其中一端与固定杆1相连，另一端随水流自由摆动；各排压电悬臂梁2分别通过自身振动变形使表面发生极化并产生电荷，具体应用中，压电悬臂梁2包括PVDF压电片和两块橡胶基板，两块橡胶基板分别与PVDF压电片的两面相密封粘合，两块橡胶基板的表面分别设置正负电极，作为压电悬臂梁2的正负电极，并且压电悬臂梁2表面覆盖一层防水层防止水体侵蚀；本发明所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，基于上述结构，还包括至少一根干扰圆柱3和至少一个PVC钝体，各根干扰圆柱3分别与固定杆1相平行的、设置于固定杆1的上游位置，各根干扰圆柱3中轴线彼此共面，且该共面与水流方向相垂直，实际应用中，具体设计干扰圆柱3的数量为两根，过固定杆1所在直线、以及两根干扰圆柱3中轴线之间距离中点的面，与两根干扰圆柱3中轴线的共面相垂直；并且针对干扰圆柱3，设计由长1500mm、外径90mm、壁厚4.3mm的PVC圆管制作，用于扰动水流，提高悬臂梁振幅。

对于所设计的PVC钝体，其中，PVC钝体的数量与压电悬臂梁2的数量相等，各个PVC钝体分别与各排压电悬臂梁2一一对应，各个PVC钝体分别连接于对应压电悬臂梁2的自由端，实际应用中，如图4a至图4c所示，PVC钝体可以设计为三角柱形、方柱形或圆柱形中任意一种，PVC钝体截面积略大于压电悬臂梁2截面积，与压电悬臂梁2等高。虽然PVC钝体不参与发电，但会对压电悬臂梁2的振动产生显著的放大作用，能够显著提高发电效率。

基于上述结构，所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，还包括第一皮带轨道4、第二皮带轨道5、第三皮带轨道6、第一驱动电机7、第二驱动电机8、第三驱动电机9、第一底座10、第二底座11、第三底座12、第一电控齿状固定装置13、第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15、第一组滑轨16、第二组滑轨17、第三组滑轨18和至少一个流速仪19；各个流速仪19分别设置于各根干扰圆柱3上游位置；三个皮带轨道呈水平设置，且位于同一水平面，其中，第一驱动电机7与第一皮带轨道4相连接进行驱动，第二驱动电机8与第二皮带轨道5相连接进行驱动，第三驱动电机9与第三皮带轨道6相连接进行驱动；第一皮带轨道4、第二皮带轨道5相互平行、共面，且彼此位置对应，第一皮带轨道4、第二皮带轨道5分别在第一驱动电机7、第二驱动电机8的控制下，彼此转动方向相反，且移动速率相等，第一底座10、第二底座11分别固定设置于第一皮带轨道4上、第二皮带轨道5上，第一底座10、第二底座11分别随第一皮带轨道4、第二皮带轨道5的移动而移动，所述两根干扰圆柱3分别竖直设置于第一底座10上表面、第二底座11上表面；第三皮带轨道6位于第一皮带轨道4、第二皮带轨道5的下游位置，且第三皮带轨道6所在直线与第一皮带轨道4所在直线相垂直，以及第三皮带轨道6所在直线过第一皮带轨道4的中点位置，第三底座12固定设置于第三皮带轨道6上，第三底座12随第三皮带轨道6的移动而移动，所述固定杆1竖直设置于第三底座12上表面；第一组滑轨16设置于第一皮带轨道4、第二皮带轨道5的外侧，且第一组滑轨16的上轨面与第一皮带轨道4、第二皮带轨道5上表面相平齐，如此基于流速仪19对水流流速的检测，调整两干扰圆柱3轴线间的最佳距离，以及固定杆1到两干扰圆柱3轴心连线的最佳距离，能实现不同流速下的发电效率最大化。

第一电控齿状固定装置13设置于第一组滑轨16的上轨面，第一电控齿状固定装置13所在直线与第一皮带轨道4相平行，第一电控齿状固定装置13在控制下、沿水平垂直于第一皮带轨道4的方向，在第一组滑轨16上轨面进行移动，第一电控齿状固定装置13上面向第一皮带轨道4的侧面上设置齿纹，所述第一底座10上、第二底座11上分别面向第一电控齿状固定装置13的侧面上分别设置齿纹，随第一电控齿状固定装置13在第一组滑轨16上轨面的移动，第一电控齿状固定装置13上的齿纹与第一底座10上的齿纹、第二底座11上的齿纹相接触，实现对第一底座10、第二底座11位置的固定；第二组滑轨17和第三组滑轨18相互平行的设于第三皮带轨道6的两侧，第二组滑轨17和第三组滑轨18彼此位置对应，且第二组滑轨17的上轨面和第三组滑轨18的上轨面与第三皮带轨道6的上表面相平齐，第二电控齿状固定装置14设置于第二组滑轨17上，第三电控齿状固定装置15设置于第三组滑轨18，第二电控齿状固定装置14所在直线、第三电控齿状固定装置15所在直线均与第三皮带轨道6相平行，第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15分别在控制下、沿水平垂直于第三皮带轨道6的方向，分别在第二组滑轨17、第三组滑轨18上轨面进行移动，且第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15的移动方向彼此相向，第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15上分别面向第三皮带轨道6的侧面上分别设置齿纹，所述第三底座12上分别面向第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15的两面上分别设置齿纹，随第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15分别在第二组滑轨17、第三组滑轨18上轨面彼此相向移动，第二电控齿状固定装置14、第三电控齿状固定装置15上的齿纹分别与第三底座12上对应两面上的齿纹相接触，实现对第三底座12位置的固定。

将上述所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，应用到实际当中，对上述发电装置按上述布置完成并接通电源后，压电悬臂梁2会在水流作用下产生左右振动，水流越激烈，振动幅度越大，基于各个流速仪19对水流流速的检测，调整两根干扰圆柱3轴线间的最佳距离，以及压电悬臂梁2所连固定杆1到两根干扰圆柱3轴心连线的最佳距离；如图3所示 ，固定在压电悬臂梁2两侧的薄板式压电材料则会分别产生拉应变与压应变，并随着压电悬臂梁2的反复振动而使得电流的正负电极不断交替，通过连接于两侧的电线向装置输出持续性的电流。

并且所设计的三个齿状固定装置的作用是固定对应底座，防止底座因干扰圆柱3或压电悬臂梁2的振动而晃动，在保证发电效率的同时，保护电机。固定装置受计算机控制，能够在各自滑轨上运动。固定装置的齿状凸起内侧附加弹性垫片，其作用是让制动装置的齿与滑块的齿充分接触，防止因尺寸差异而留下空隙，进而增强固定效果。

工作流程：请参照图1，1、在一定的流速条件下，装置正常工作； 2、水流速度发生较大幅度且稳定的变化，流速仪19将流速变化数据传输到计算机；3、计算机依据最新的流速数据，计算出在该流速条件下，两干扰圆柱3轴线间的最佳距离，以及压电悬臂梁2所连固定杆1到两根干扰圆柱3轴心连线的最佳距离，从而计算出两根干扰圆柱3及压电悬臂梁2所连固定杆1的最佳位置；4、计算机将位置参数分别传输到三个电机及三个齿状固定装置；5、齿状固定装置背向对应底座运动，解除固定；6、电机带动底座运动，让其停留在最佳位置；7、齿状固定装置朝向底座运动，再次固定；8、装置在现有流速条件下重新正常工作，电压表测定电压值，作为发电效率的重要指标；9、待下次流场流速改变，该装置将重复上述过程。

上述技术方案所设计改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，相较于目前的普通涡激振动发电技术而言，新增设的干扰圆柱3、自由端PVC钝体，以及多排并联压电悬臂梁2可以有效地提高装置发电效率，解决发电量不足或无法持续供电的问题，并且根据水流流速，调整干扰圆柱3和压电悬臂梁2之间的距离，能实现装置的自动化，本发明设方法思路简洁明晰，能够有效地提高涡激振动发电机的工作效率，同时，自动化控制能适应不同的流速环境，应用范围广。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变动。

Claims (9)

1.一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，用于水流环境中，并在水流的作用下实现发电；包括固定杆（1），以及连接于固定杆（1）上的至少一排压电悬臂梁（2），各排压电悬臂梁（2）上其中一端与固定杆（1）相连，另一端随水流自由摆动；各排压电悬臂梁（2）分别通过自身振动变形使表面发生极化并产生电荷；其特征在于：还包括至少一根干扰圆柱（3），各根干扰圆柱（3）分别与固定杆（1）相平行的、设置于固定杆（1）的上游位置。

2.根据权利要求1所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：还包括至少一个PVC钝体，PVC钝体的数量与压电悬臂梁（2）的数量相等，各个PVC钝体分别与各排压电悬臂梁（2）一一对应，各个PVC钝体分别连接于对应压电悬臂梁（2）的自由端。

3.根据权利要求2所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：所述PVC钝体为三角柱形、方柱形或圆柱形中任意一种。

4.根据权利要求1所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：所述各根干扰圆柱（3）中轴线彼此共面，且该共面与水流方向相垂直。

5.根据权利要求4所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：所述干扰圆柱（3）的数量为两根，过固定杆（1）所在直线、以及两根干扰圆柱（3）中轴线之间距离中点的面，与两根干扰圆柱（3）中轴线的共面相垂直。

6.根据权利要求5所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：还包括第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）、第三皮带轨道（6）、第一驱动电机（7）、第二驱动电机（8）、第三驱动电机（9）、第一底座（10）、第二底座（11）、第三底座（12）；三个皮带轨道呈水平设置，且位于同一水平面，其中，第一驱动电机（7）与第一皮带轨道（4）相连接进行驱动，第二驱动电机（8）与第二皮带轨道（5）相连接进行驱动，第三驱动电机（9）与第三皮带轨道（6）相连接进行驱动；第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）相互平行、共面，且彼此位置对应，第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）分别在第一驱动电机（7）、第二驱动电机（8）的控制下，彼此转动方向相反，且移动速率相等，第一底座（10）、第二底座（11）分别固定设置于第一皮带轨道（4）上、第二皮带轨道（5）上，第一底座（10）、第二底座（11）分别随第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）的移动而移动，所述两根干扰圆柱（3）分别竖直设置于第一底座（10）上表面、第二底座（11）上表面；第三皮带轨道（6）位于第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）的下游位置，且第三皮带轨道（6）所在直线与第一皮带轨道（4）所在直线相垂直，以及第三皮带轨道（6）所在直线过第一皮带轨道（4）的中点位置，第三底座（12）固定设置于第三皮带轨道（6）上，第三底座（12）随第三皮带轨道（6）的移动而移动，所述固定杆（1）竖直设置于第三底座（12）上表面。

7.根据权利要求5所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：还包括第一电控齿状固定装置（13）、第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）、第一组滑轨（16）、第二组滑轨（17）和第三组滑轨（18），第一组滑轨（16）设置于第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）的外侧，且第一组滑轨（16）的上轨面与第一皮带轨道（4）、第二皮带轨道（5）上表面相平齐，第一电控齿状固定装置（13）设置于第一组滑轨（16）的上轨面，第一电控齿状固定装置（13）所在直线与第一皮带轨道（4）相平行，第一电控齿状固定装置（13）在控制下、沿水平垂直于第一皮带轨道（4）的方向，在第一组滑轨（16）上轨面进行移动，第一电控齿状固定装置（13）上面向第一皮带轨道（4）的侧面上设置齿纹，所述第一底座（10）上、第二底座（11）上分别面向第一电控齿状固定装置（13）的侧面上分别设置齿纹，随第一电控齿状固定装置（13）在第一组滑轨（16）上轨面的移动，第一电控齿状固定装置（13）上的齿纹与第一底座（10）上的齿纹、第二底座（11）上的齿纹相接触，实现对第一底座（10）、第二底座（11）位置的固定；第二组滑轨（17）和第三组滑轨（18）相互平行的设于第三皮带轨道（6）的两侧，第二组滑轨（17）和第三组滑轨（18）彼此位置对应，且第二组滑轨（17）的上轨面和第三组滑轨（18）的上轨面与第三皮带轨道（6）的上表面相平齐，第二电控齿状固定装置（14）设置于第二组滑轨（17）上，第三电控齿状固定装置（15）设置于第三组滑轨（18），第二电控齿状固定装置（14）所在直线、第三电控齿状固定装置（15）所在直线均与第三皮带轨道（6）相平行，第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）分别在控制下、沿水平垂直于第三皮带轨道（6）的方向，分别在第二组滑轨（17）、第三组滑轨（18）上轨面进行移动，且第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）的移动方向彼此相向，第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）上分别面向第三皮带轨道（6）的侧面上分别设置齿纹，所述第三底座（12）上分别面向第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）的两面上分别设置齿纹，随第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）分别在第二组滑轨（17）、第三组滑轨（18）上轨面彼此相向移动，第二电控齿状固定装置（14）、第三电控齿状固定装置（15）上的齿纹分别与第三底座（12）上对应两面上的齿纹相接触，实现对第三底座（12）位置的固定。

8.根据权利要求1所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：还包括设置于各根干扰圆柱（3）上游位置的至少一个流速仪（19）。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述一种改进型压电悬臂梁涡激振动发电装置，其特征在于：所述压电悬臂梁（2）包括PVDF压电片和两块橡胶基板，两块橡胶基板分别与PVDF压电片的两面相密封粘合，两块橡胶基板的表面分别设置正负电极，作为压电悬臂梁（2）的正负电极。