CN109067249B - 一种水力压电发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了水力发电技术领域内的一种水力压电发电装置，括集流器，远离集流器进水口所在一侧连接有安装架，安装架内设有密封的压电壳体，压电壳体上设有若干压电机构，压电机构包括涡轮轴和压电转轴，涡轮轴贯穿压电壳体与安装架可转动地连接，压电壳体上方和下方的涡轮轴上分别设有可转动的涡轮，涡轮的外侧排布有若干叶片，涡轮轴的两侧设有压电转轴，压电转轴可转动地连接在安装壳体内，压电转轴上可转动地连接有压电套，压电套外侧排布有至少两个连接板，压电轮外侧的两个连接板上分别粘接有压电片，安装壳体内的涡轮轴上连接有从动轮，从动轮上设有可与连接板接触的驱动片；本发明结构简单，体积小，占地面积小。

Description

一种水力压电发电装置
技术领域
本发明属于水力发电技术领域，特别涉及一种水力压电发电装置。
背景技术
近年来随着我国用电需求不断扩大，对清洁能源的环保要求提高，各种各样的水力发电装置得到快速发展。利用天然河流、海洋波流等流体的势能，将水能转化为电能，再将其转化为清洁无污染的电能。
现有的水力发电工程需兴建不同类型的水电站，而大坝等水力发电工程建设周期长、投资成本高且较大改变了原有的生态环境，带来一定的生态破坏，同时，现有的水力发电装置结构复杂、体积大、制备成本高，占地面积大，很难大面积普及。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种水力压电发电装置，解决了现有技术中存在的结构复杂占地面积大的技术问题，本发明结构简单，整体体积小，占地面积小。
本发明的目的是这样实现的: 一种水力压电发电装置，包括集流器，远离集流器进水口所在一侧连接有安装架，所述安装架内设有密封的压电壳体，所述压电壳体上设有若干压电机构，所述压电机构包括涡轮轴和压电转轴，所述涡轮轴贯穿压电壳体与安装架可转动地连接，压电壳体上方和下方的涡轮轴上分别设有可转动的涡轮，涡轮的外侧排布有若干叶片，所述涡轮轴的两侧设有压电转轴，所述压电转轴可转动地连接在安装壳体内，压电转轴上可转动地连接有压电套，所述压电套外侧排布有至少两个连接板，所述连接板上粘接有压电片，安装壳体内的涡轮轴上连接有从动轮，所述从动轮上设有可与连接板接触的驱动片。
本发明安装固定在水中，水体经集流器进入压电壳体内，水流带动叶片的转动，叶片的转动带动涡轮轴的转动，涡轮轴的转动带动从动轮的转动，从动轮的转动带动驱动片的转动，驱动片抵触在连接板上时，驱动片带动连接板的转动，连接板转动时压电片产生振动，产生正压电效应，每个压电片的电极面通过导线连接于进行能量转换和储存的电路，借由压电片进行能量转换，即由作用于压电片上的动能转换为电能；本发明结构简单，整体体积小，占地面积小，制备成本低；可应用于水力发电的工作中。
为了进一步提高压电转轴与安装壳体连接的密封性，所述压电转轴经轴承与安装壳体连接，轴承朝外一侧的压电转轴上连接有密封圈。
为了进一步延长压电片的振动时间，所述压电机构还包括弹簧组，所述弹簧组由至少三个弹簧组成，所述压电转轴外侧至少设有两组弹簧组，弹簧的一端与压电转轴固连，弹簧的另一端与压电套固连。
作为本发明的进一步改进，所述压电片通过导电胶粘接在连接板的表面。
附图说明
图1是本发明的立体结构图。
图2是本发明的俯视图。
图3是图2的A-A向视图。
图4为本发明中使压电片产生振动的结构的立体图一。
图5为本发明中使压电片产生振动的结构的立体图二。
图中：1集流器，2涡轮轴，3涡轮，4安装架，5叶片，6密封圈，7压电壳体，8从动轮，9驱动片，10压电套，11压电转轴，12连接板，13压电片，14弹簧。
具体实施方式
如图1～图5所示的一种水力压电发电装置，包括集流器1，远离集流器1进水口所在一侧连接有安装架4，安装架4内设有密封的压电壳体7，压电壳体7上设有若干压电机构，压电机构包括涡轮轴2和压电转轴11，涡轮轴2贯穿压电壳体7与安装架4可转动地连接，压电壳体7上方和下方的涡轮轴2上分别设有可转动的涡轮3，涡轮3的外侧排布有若干叶片5，涡轮轴2的两侧设有压电转轴11，压电转轴11可转动地连接在安装壳体内，压电转轴11上可转动地连接有压电套10，压电套10外侧排布有三个连接板12，连接板12上粘接有压电片13，压电片13通过导电胶粘接在连接板12的表面；安装壳体内的涡轮轴2上连接有从动轮8，从动轮8上设有可与连接板12接触的驱动片9。
为了进一步提高压电转轴11与安装壳体连接的密封性，压电转轴11经轴承与安装壳体连接，轴承朝外一侧的压电转轴11上连接有密封圈6。
为了进一步延长压电片13的振动时间，压电机构还包括弹簧14组，每组弹簧14组由四个弹簧14组成，压电转轴11外侧设有两组弹簧14组，一组弹簧14组在压电转轴11的上部，另一组弹簧14组在压电转轴11的下部，弹簧14的一端与压电转轴11固连，弹簧14的另一端与压电套10固连。
本发明安装固定在水中，水体经集流器1进入安装架4内，具体的为，水流带动叶片5的转动，叶片5的转动带动涡轮轴2的转动，涡轮轴2的转动带动从动轮8的转动，从动轮8的转动带动驱动片9的转动，驱动片9抵触在连接板12上时，驱动片9带动连接板12的转动，连接板12的转动带动压电套10的转动，压电套10的转动带动压电转轴11的转动，在弹簧组的作用下，压电套10产生晃动，连接板12边转动边晃动，压电片13产生振动，压电片13产生形变，产生正压电效应，每个压电片13的电极面通过导线连接于进行能量转换和储存的电路，借由压电片13进行能量转换，即由作用于压电片13上的动能转换为电能；本发明中经过集流器1后进入安装架4内的水流流速得到提高，叶片5的转速得到提高，提高发电量；同时，压电套10内部的弹簧14组延长压电片13的振动时间和振动幅度，进一步加大发电量；另外，本发明结构简单，整体体积小，占地面积小，制备成本低；可应用于水力发电的工作中。
以上对本发明的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种水力压电发电装置，其特征在于：包括集流器，远离集流器进水口所在一侧连接有安装架，所述安装架内设有密封的压电壳体，所述压电壳体上设有若干压电机构，所述压电机构包括涡轮轴和压电转轴，所述涡轮轴贯穿压电壳体与安装架可转动地连接，压电壳体上方和下方的涡轮轴上分别设有可转动的涡轮，涡轮的外侧排布有若干叶片，所述涡轮轴的两侧设有压电转轴，所述压电转轴可转动地连接在安装壳体内，压电转轴上可转动地连接有压电套，所述压电套外侧排布有至少两个连接板，所述连接板上粘接有压电片，所述安装壳体内的涡轮轴上连接有从动轮，所述从动轮上设有可与连接板接触的驱动片。
2.根据权利要求1所述的一种水力压电发电装置，其特征在于：所述压电转轴经轴承与安装壳体连接，轴承朝外一侧的压电转轴上连接有密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的一种水力压电发电装置，其特征在于：所述压电机构还包括弹簧组，所述弹簧组由至少三个弹簧组成，所述压电转轴外侧至少设有两组弹簧组，弹簧的一端与压电转轴固连，弹簧的另一端与压电套固连。
4.根据权利要求1所述的一种水力压电发电装置，其特征在于：所述压电片通过导电胶粘接在连接板的表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109972500B (zh) * 2019-03-28 2024-01-16 浙江海洋大学 一种带有发电装置的桥墩柱
CN110798096B (zh) * 2019-05-18 2021-10-08 浙江师范大学 一种流致回转式压电发电机
CN110912452B (zh) * 2019-05-18 2021-10-08 浙江师范大学 一种列车轮系监测系统用压电发电机
CN110808692B (zh) * 2019-05-18 2021-10-08 浙江师范大学 一种涡激振动式压电发电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814859A (zh) * 2010-04-02 2010-08-25 清华大学 一种波力压电发电装置
CN102946211A (zh) * 2012-11-21 2013-02-27 南京航空航天大学 一种电压可调的压电发电装置
CN103312216A (zh) * 2013-06-06 2013-09-18 中山大学 一种流体压电发电装置及装置组
CN208691162U (zh) * 2018-09-29 2019-04-02 扬州大学 一种水力压电发电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183125U1 (ru) * 2017-12-07 2018-09-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Гидроэнергетическая установка

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814859A (zh) * 2010-04-02 2010-08-25 清华大学 一种波力压电发电装置
CN102946211A (zh) * 2012-11-21 2013-02-27 南京航空航天大学 一种电压可调的压电发电装置
CN103312216A (zh) * 2013-06-06 2013-09-18 中山大学 一种流体压电发电装置及装置组
CN208691162U (zh) * 2018-09-29 2019-04-02 扬州大学 一种水力压电发电装置

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