CN109560679B - 一种宽频带多方向振动能量采集器 - Google Patents

一种宽频带多方向振动能量采集器 Download PDF

Info

Publication number
CN109560679B
CN109560679B CN201811467255.3A CN201811467255A CN109560679B CN 109560679 B CN109560679 B CN 109560679B CN 201811467255 A CN201811467255 A CN 201811467255A CN 109560679 B CN109560679 B CN 109560679B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pedestal
vibration energy
frame
direction vibration
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201811467255.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109560679A (zh
Inventor
陈蕾
秦福建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University of Arts and Sciences
Original Assignee
Chongqing University of Arts and Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University of Arts and Sciences filed Critical Chongqing University of Arts and Sciences
Priority to CN201811467255.3A priority Critical patent/CN109560679B/zh
Publication of CN109560679A publication Critical patent/CN109560679A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109560679B publication Critical patent/CN109560679B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

本发明公开了一种宽频带多方向振动能量采集器，包括框架与底座，所述底座的上端开设有凹槽，所述凹槽的内部活动设置有电动转盘，所述电动转盘的底端与底座的内部底端固定连接，所述电动转盘的上端前侧、后侧均固定安装有套环，所述套环的内壁面均开设有环形槽，所述框架通过滚轮与环形槽滑动连接，前侧的所述套环设置有步进电机，所述步进电机通过安装座与电动转盘的上端面固定连接，所述步进电机的输出端转轴通过连接板与框架固定连接，所述框架两侧前端面、后侧面均竖向开设有第一滑槽。本发明通过设置套环、步进电机、第一滑槽、第二滑槽、第一滑块、第二滑块、电流表、通电线圈、柱筒、磁铁杆、磁铁块，这样便于对宽频带振动能量的采集。

Description

一种宽频带多方向振动能量采集器
技术领域
本发明涉及能量采集器技术领域，具体为一种宽频带多方向振动能量采集器。
背景技术
通俗的说，频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围；若两者差别很大，可以认为频带就等于允许传送的信号的最高频率；信号而言，频带就是信号包含的最高频率与最低频率这之间的频率范围(当然频率分量必须大于一定的值)；若两者差别很大，可以粗略地认为频带就等于信号的最高频率；
传统的一种宽频带多方向振动能量采集器存在如下不足：
1、一般对于振动时产生的能量采集，都是将采集装置固定在某个位置，而且将采集装置的角度设置好，这样不仅使得使用范围变窄，而且操作还不方便。
2、一般对于振动能量的采集都是利用物体的形变，再将产生的机械能转化为电能，那么就需要在多个方向设置磁铁以及能产生形变的物体，这样不仅增加投入成本，而且使用效果还不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宽频带多方向振动能量采集器，以解决上述背景技术中提出的一般对于振动时产生的能量采集，都是将采集装置固定在某个位置，而且将采集装置的角度设置好，这样不仅使得使用范围变窄，而且操作还不方便；一般对于振动能量的采集都是利用物体的形变，再将产生的机械能转化为电能，那么就需要在多个方向设置磁铁以及能产生形变的物体，这样不仅增加投入成本，而且使用还不好的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种宽频带多方向振动能量采集器，包括框架与底座，所述底座的上端开设有凹槽，所述凹槽的内部活动设置有电动转盘，所述电动转盘的底端与底座的内部底端固定连接，所述电动转盘的上端前侧、后侧均固定安装有套环，所述套环的内壁面均开设有环形槽，所述框架通过滚轮与环形槽滑动连接，前侧的所述套环设置有步进电机，所述步进电机通过安装座与电动转盘的上端面固定连接，所述步进电机的输出端转轴通过连接板与框架固定连接，所述框架两侧前端面、后侧面均竖向开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内部上端、下端均设置有第一滑块，所述框架的内部设置有四棱柱，所述四棱柱的两侧侧面上端、下端均通过固定杆与第一滑块固定连接，所述四棱柱的内壁顶端面、底端面均固定安装有磁铁板，所述四棱柱的内部左右两侧侧面均竖向开设有弧形槽，所述四棱柱的内部中端设置有柱筒，所述柱筒的外部饶有通电线圈，所述柱筒的顶端、底端均固定安装有横杆，所述横杆的两端穿过弧形槽且在端处通过连接板与框架固定连接，所述柱筒的内部两侧面均竖向开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内部活动设置有第二滑块，所述柱筒的内部活动设置有磁铁杆，所述磁铁杆均与第二滑块固定连接，所述磁铁杆的磁性与磁铁板的磁性相同，所述底座的右侧通过连接板固定安装有控制箱，所述控制箱的内部通过螺栓固定安装有蓄电池，所述通电线圈通过电线与蓄电池的输入端电性连接，所述步进电机通过电线与控制箱电性连接。
进一步的，所述底座的底端四角处均固定安装有脚轮，所述脚轮均带有刹车装置。
进一步的，两个所述套环以及两个磁铁块的形状、大小均相同，且两个磁铁块对磁铁杆的排斥力均相同。
进一步的，所述控制箱的顶端通过安装板固定安装有电流表，同时电流表通过电线与蓄电池电性连接。
进一步的，所述磁铁杆在静止时处于柱筒的中间位置，同时磁铁杆的两端与磁铁块的距离相同。
进一步的，所述底座的上端通过螺栓固定安装有屏蔽罩，同时两个套环均位于屏蔽罩的内部。
进一步的，所述通电线圈采用的纯铜材质制成的。
进一步的，所述底座的后侧面设置有两个工具箱，同时工具箱的后侧面设置有箱门。
进一步的，所述底座的底端固定安装有安装板，所述安装板的四角处均开设有安装孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置第一滑槽、第二滑槽、第一滑块、第二滑块、磁铁杆、磁铁块、通电线圈，而将磁铁杆与两个磁铁块的磁性均设置成同性，这样当在竖向振动时，使得四棱柱顶端、底端的两个磁铁块在振动时靠近磁铁杆，从而使得磁铁杆在通电线圈的内部做切割磁感线运动，进而达到将振动的能量进行采集；通过设置蓄电池、电流表，这样将电流表与蓄电池连接，这样不仅便于将振动的能量转化为电能并存储在蓄电池中，而且还便于检测电流的大小，使用非常方便；
2、本发明通过设置电动转盘、步进电机、套环、环形槽，而将步进电机的转动角度设定好，这样利用步进电机带动框架连同四棱柱以及通电线圈、磁铁杆一同转动，使得框架连同四棱柱以及通电线圈、磁铁杆位于水平方向，从而便于采集在水平方向振动的能量，而通过电动转盘，从而可以对不同的水平方向以及竖直方向的振动产生的能量进行采集，不仅使用使用范围边广，而且操作还非常简单；
3、本发明通过设置脚轮以及安装板，而将脚轮设置成带刹车装置脚轮，在安装板上开设有安装孔，这样当需要将整个固定在某个位置时，利用螺栓将安装板固定即可，而当需要将整个装置进行移动至指定的位置，这样通过脚轮上的刹车装置，从而便于移动与固定，此新型不仅适用范围更广，而且使用非常方便。
附图说明
图1为本发明一种宽频带多方向振动能量采集器中的整体结构示意图；
图2为本发明一种宽频带多方向振动能量采集器中的侧视局部示意图；
图3为本发明一种宽频带多方向振动能量采集器中的柱筒、第二滑槽、第二滑块、磁铁杆连接结构示意图；
图4为本发明一种宽频带多方向振动能量采集器中的四棱柱与弧形槽连接结构示意图；
图5为本发明一种宽频带多方向振动能量采集器中的底座、凹槽、电动转盘连接结构示意图。
图1-5中：1-脚轮；2-磁铁杆；3-套环；4-横杆；5-柱筒；6-四棱柱；7-磁铁块；8-框架；9-通电线圈；10-第一滑槽；11-电动转盘；12-底座；13-控制箱；14-环形槽；15-步进电机；16-第一滑块；17-弧形槽；18-第二滑槽；19-第二滑块；20-凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种宽频带多方向振动能量采集器，包括框架8与底座12，所述底座12的上端开设有凹槽20，所述凹槽20的内部活动设置有电动转盘11，所述电动转盘11的底端与底座12的内部底端固定连接，所述电动转盘11的上端前侧、后侧均固定安装有套环3，所述套环3的内壁面均开设有环形槽14，所述框架8通过滚轮与环形槽14滑动连接，前侧的所述套环3设置有步进电机15，所述步进电机15通过安装座与电动转盘11的上端面固定连接，所述步进电机15的输出端转轴通过连接板与框架8固定连接，所述框架8两侧前端面、后侧面均竖向开设有第一滑槽10，所述第一滑槽10的内部上端、下端均设置有第一滑块16，所述框架8的内部设置有四棱柱6，所述四棱柱6的两侧侧面上端、下端均通过固定杆与第一滑块16固定连接，所述四棱柱6的内壁顶端面、底端面均固定安装有磁铁板7，所述四棱柱6的内部左右两侧侧面均竖向开设有弧形槽17，所述四棱柱6的内部中端设置有柱筒5，所述柱筒5的外部饶有通电线圈9，所述柱筒5的顶端、底端均固定安装有横杆4，所述横杆4的两端穿过弧形槽17且在端处通过连接板与框架8固定连接，所述柱筒5的内部两侧面均竖向开设有第二滑槽18，所述第二滑槽18的内部活动设置有第二滑块19，所述柱筒5的内部活动设置有磁铁杆2，所述磁铁杆2均与第二滑块19固定连接，所述磁铁杆2的磁性与磁铁板7的磁性相同，所述底座12的右侧通过连接板固定安装有控制箱13，所述控制箱13的内部通过螺栓固定安装有蓄电池，所述通电线圈9通过电线与蓄电池的输入端电性连接，所述步进电机15通过电线与控制箱13电性连接。
本发明所述底座12的底端四角处均固定安装有脚轮1，所述脚轮1均带有刹车装置，这样便于移动与固定；
本发明另一种代替形式所述脚轮1设置成固定支架，同时固定支架的支脚采用橡胶材质制成。
本发明两个所述套环3以及两个磁铁块7的形状、大小均相同，且两个磁铁块7对磁铁杆2的排斥力均相同。
本发明所述控制箱13的顶端通过安装板固定安装有电流表，同时电流表通过电线与蓄电池电性连接，这样便于检测蓄电池中电流大小。
本发明所述磁铁杆2在静止时处于柱筒5的中间位置，同时磁铁杆2的两端与磁铁块7的距离相同。
本发明所述底座12的上端通过螺栓固定安装有屏蔽罩，同时两个套环3均位于屏蔽罩的内部，这样便于屏蔽其他电磁波信号的干扰。
本发明所述通电线圈9采用的纯铜材质制成的，这样便于导电。
本发明所述底座12的后侧面设置有两个工具箱，同时工具箱的后侧面设置有箱门，这样便于放置所需工具。
本发明所述底座12的底端固定安装有安装板，所述安装板的四角处均开设有安装孔；
本发明另一种代替形式所述电动转盘11设置成底板，同时底板嵌在底座12的上端表面。
工作原理：本发明在使用时，当需要将整个固定在某个位置，将底座12连同安装板一同置于指定的位置，再利用螺栓固定好；当需要将整个装置进行移动，则通过推动整个装置，再利用脚轮1的刹车装置就可移动与固定，待安装完毕之后，然后将通电线圈9通电，当在竖向振动时，由于四棱柱6的外部通过固定杆与第一滑槽10内部滑块连接，而磁铁杆2与柱筒5内部的第二滑槽18中的第二滑块19连接，这样四棱柱6顶端、底端的磁铁块7在上下波动时分别靠近磁铁杆2，使得磁铁杆2上下运动，那么使得磁铁杆2在通电线圈9的内部做切割磁感线运动，这时产生的电流通过电线流进控制箱13内部蓄电池中，而通过将电流表与蓄电池连接，便可对产生的电流大小进行检测；当在竖向振动时，通过利用控制箱13启动步进电机15，这样事先设定好步进电机15的转动角度，使得步进电机15带动框架8以及四棱柱6、磁铁杆2、通电线圈9一同转动，待转动到指定的角度后，再进行采集，然而通过控制箱13启动电动转盘11，使得电动转盘11上的部件一同转动角度，从而不用移动整个装置，即可对不同方向振动能量进行采集。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种宽频带多方向振动能量采集器，包括框架(8)与底座(12)，其特征在于：所述底座(12)的上端开设有凹槽(20)，所述凹槽(20)的内部活动设置有电动转盘(11)，所述电动转盘(11)的底端与底座(12)的内部底端固定连接，所述电动转盘(11)的上端前侧、后侧均固定安装有套环(3)，所述套环(3)的内壁面均开设有环形槽(14)，所述框架(8)通过滚轮与环形槽(14)滑动连接，前侧的所述套环(3)设置有步进电机(15)，所述步进电机(15)通过安装座与电动转盘(11)的上端面固定连接，所述步进电机(15)的输出端转轴通过连接板与框架(8)固定连接，所述框架(8)两侧前端面、后侧面均竖向开设有第一滑槽(10)，所述第一滑槽(10)的内部上端、下端均设置有第一滑块(16)，所述框架(8)的内部设置有四棱柱(6)，所述四棱柱(6)的两侧侧面上端、下端均通过固定杆与第一滑块(16)固定连接，所述四棱柱(6)的内壁顶端面、底端面均固定安装有磁铁块(7)，所述四棱柱(6)的内部左右两侧侧面均竖向开设有弧形槽(17)，所述四棱柱(6)的内部中端设置有柱筒(5)，所述柱筒(5)的外部饶有通电线圈(9)，所述柱筒(5)的顶端、底端均固定安装有横杆(4)，所述横杆(4)的两端穿过弧形槽(17)且在端处通过连接板与框架(8)固定连接，所述柱筒(5)的内部两侧面均竖向开设有第二滑槽(18)，所述第二滑槽(18)的内部活动设置有第二滑块(19)，所述柱筒(5)的内部活动设置有磁铁杆(2)，所述磁铁杆(2)均与第二滑块(19)固定连接，所述磁铁杆(2)的磁性与磁铁块(7)的磁性相同，所述底座(12)的右侧通过连接板固定安装有控制箱(13)，所述控制箱(13)的内部通过螺栓固定安装有蓄电池，所述通电线圈(9)通过电线与蓄电池的输入端电性连接，所述步进电机(15)通过电线与控制箱(13)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述底座(12)的底端四角处均固定安装有脚轮(1)，所述脚轮(1)均带有刹车装置。
3.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：两个所述套环(3)的形状、大小均相同，两个所述磁铁块(7)的形状、大小以及对磁铁杆(2)的排斥力均相同。
4.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述控制箱(13)的顶端通过安装板固定安装有电流表，同时电流表通过电线与蓄电池电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述磁铁杆(2)在静止时处于柱筒(5)的中间位置，同时磁铁杆(2)的两端与磁铁块(7)的距离相同。
6.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述底座(12)的上端通过螺栓固定安装有屏蔽罩，同时两个套环(3)均位于屏蔽罩的内部。
7.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述通电线圈(9)采用的纯铜材质制成的。
8.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述底座(12)的后侧面设置有两个工具箱，同时工具箱的后侧面设置有箱门。
9.根据权利要求1所述的一种宽频带多方向振动能量采集器，其特征在于：所述底座(12)的底端固定安装有安装板，所述安装板的四角处均开设有安装孔。
CN201811467255.3A 2018-12-03 2018-12-03 一种宽频带多方向振动能量采集器 Expired - Fee Related CN109560679B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811467255.3A CN109560679B (zh) 2018-12-03 2018-12-03 一种宽频带多方向振动能量采集器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811467255.3A CN109560679B (zh) 2018-12-03 2018-12-03 一种宽频带多方向振动能量采集器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109560679A CN109560679A (zh) 2019-04-02
CN109560679B true CN109560679B (zh) 2019-10-25

Family

ID=65868570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811467255.3A Expired - Fee Related CN109560679B (zh) 2018-12-03 2018-12-03 一种宽频带多方向振动能量采集器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109560679B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2037255C1 (ru) * 1992-09-10 1995-06-09 Борис Тимофеевич Тучин Генератор электрической энергии
CN201608619U (zh) * 2010-02-24 2010-10-13 金坚 一种震动发电装置
CN102035432A (zh) * 2010-12-23 2011-04-27 南京航空航天大学 一种多方向振动能量回收结构
CN102158039A (zh) * 2011-03-02 2011-08-17 上海交通大学 宽频微型电磁式振动能量采集器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560640B (zh) * 2013-11-22 2016-03-23 重庆大学 磁电/电磁复合式低频宽带振动能量采集器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2037255C1 (ru) * 1992-09-10 1995-06-09 Борис Тимофеевич Тучин Генератор электрической энергии
CN201608619U (zh) * 2010-02-24 2010-10-13 金坚 一种震动发电装置
CN102035432A (zh) * 2010-12-23 2011-04-27 南京航空航天大学 一种多方向振动能量回收结构
CN102158039A (zh) * 2011-03-02 2011-08-17 上海交通大学 宽频微型电磁式振动能量采集器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种采用双换能器和摆式结构的宽频振动能量采集器;代显智 等;《物理学报》;20160530;第65卷(第13期);49-60 *
非线性宽频振动能量采集技术的研究进展;代显智 等;《中国科学:技术科学》;20160820;第46卷(第8期);791-807 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109560679A (zh) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107359826B (zh) 一种四边同步摆动双模式宽频发电装置
CN210578088U (zh) 一种具有吸能减震结构的电机
CN109560679B (zh) 一种宽频带多方向振动能量采集器
CN109352373A (zh) 一种可调节的多功能的电子产品加工用夹具
CN105720779B (zh) 电磁振动发电装置
CN209016944U (zh) 一种电磁和压电混合振动发电机
CN216927103U (zh) 一种地质勘探用抗干扰效果好的金属探测仪
CN108377051B (zh) 一种工业生产用电机固定架
CN215498507U (zh) 一种可屏蔽干扰信号的无刷电机
CN113770865A (zh) 一种磁铁生产用自动打磨设备
CN209372894U (zh) 一种多功能光伏逆变器测试用机箱
CN208159125U (zh) 一种磁动力屏蔽装置
CN214314689U (zh) 一种新型的旋转、振动和光能能源收集装置
CN209170099U (zh) 一种电动汽车用开关磁阻电机模块
CN109818337B (zh) 一种变压器直流偏磁抑制装置新型安装固定方法
CN210490584U (zh) 一种高强度石墨烯电机
CN110518737A (zh) 一种安装稳定防震动电机
CN213402660U (zh) 一种便于稳定安装电机的电机防尘固定装置
CN213336463U (zh) 一种噪音与振动分析仪
CN216842045U (zh) 一种快捷定位的风力发电机机头定位装置
CN214036672U (zh) 一种电机轴柔性连接结构
CN217883089U (zh) 一种节能型三相异步电机
CN221147822U (zh) 一种火电厂转动设备振动监测装置
CN212115041U (zh) 一种用于电机安装的支撑架
CN216490009U (zh) 防尘效果好的电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191025

Termination date: 20211203