CN112202362B - 一种基于风扇旋转的能量收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种基于风扇旋转的能量收集装置，属于压电发电领域；壳体的壳顶以及框架底部分别安装有滚动轴承；旋转杆通过滚动轴承安装在装置中；壳体与侧壳之间通过螺钉安装；旋转杆内设有细杆用以安装激励杆；激励杆一端连接旋转杆，一端穿过壳体安装磁铁，并且在壳体与磁铁之间安装有弹簧；侧壳设有沉孔，压电振子通过螺钉安装在沉孔；压电振子上安装有磁铁块用于激励，磁铁块由压块固定。

Description

一种基于风扇旋转的能量收集装置
技术领域
本发明涉及一种基于风扇旋转的能量收集装置，属于压电发电领域。
背景技术
风力能源作为当今时代一个普遍且绿色的能源方式，人们一直在寻找新的发电方式，压电式发电作为一种新兴的发电方式，利用正压电效应，当压电片产生变形时，能够产生一定的电量，利用这些电量可以给予一些元件供电，目前压电式传感器已经得到了广泛的应用。
发明内容
本发明提供一种基于风扇旋转的能量收集装置。通过风扇中某些轴的转动对风扇中一些微型元件供能。
本发明采用的技术方案是：一种基于风扇旋转的能量收集装置，由壳体、滚动轴承、侧壳、旋转杆、激励杆、磁铁块、弹簧、压电振子、压块和螺钉组成。
本发明采取的实施方案是：由壳体、滚动轴承、侧壳、旋转杆、激励杆、磁铁块、弹簧、压电振子、压块和螺钉组成；所述壳体由壳顶和框架组成；壳顶以及框架底部分别设有滚动轴承孔用来安装滚动轴承；壳体与侧壳之间通过螺钉安装；壳体内设有激励腔和俘能腔，激励腔内通过滚动轴承来安装旋转杆，旋转杆中设有细杆用以安装激励杆；激励杆一端连接旋转杆，一端穿过壳体安装磁铁块，并且在壳体与磁铁块之间安装弹簧；侧壳设有沉孔，压电振子通过螺钉安装在沉孔；压电振子是由圆形基板和压电片粘结而成的单晶圆形压电振子；压电振子的圆形基板的另一侧安装有磁铁块用于激励，磁铁块由压块固定。
在本发明中，所述壳体腔内设有圆孔，圆孔用以安装激励杆；壳体的圆孔与侧壳上的沉孔位置中心对齐。
在本发明中，所述旋转杆主要分为三段主杆与两段细杆；细杆安装在主杆中心轴偏外，能够让主杆在旋转时，细杆做圆周运动。
本发明的特色在于：所述激励杆为连杆结构，主要分为运动杆、移动杆、磁铁块三部分；(1)运动杆，运动杆一端连接旋转杆，一端连接移动杆；运动杆的作用是跟随旋转杆的细杆运动，从而带动移动杆移动；(2)移动杆，移动杆一端连接运动杆，另一端通过壳体在俘能腔内连接磁铁块，移动杆在俘能腔的部分安装有弹簧；(3)磁铁块，磁铁块的作用是通过移动杆的移动而移动，对压电振子上的磁铁块进行力的作用。
在本发明中，所述激励杆上的磁铁块与压电振子上的磁铁块是同级相对安装，利用斥力使压电振子弯曲变形。
附图说明
图1所示为本发明的结构示意图；
图2所示为壳体A的结构图；
图3所示为侧壳C的结构图；
图4所示为旋转杆D的结构图；
图5所示为激励杆E的结构图；
图6所示为带有磁铁块F的压电振子H的结构图；
图7所示为压块I的结构图；
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，本发明实施例中，具体结构包括：
一种基于风扇旋转的能量收集装置，由壳体、滚动轴承、侧壳、旋转杆、激励杆、磁铁块、弹簧、压电振子、压块和螺钉组成；所述壳体由壳顶和框架组成；壳顶以及框架底部分别设有滚动轴承孔用来安装滚动轴承；壳体与侧壳之间通过螺钉安装；壳体内设有激励腔和俘能腔，激励腔内通过滚动轴承来安装旋转杆，旋转杆中设有细杆用以安装激励杆；激励杆一端连接旋转杆，一端穿过壳体安装磁铁块，并且在壳体与磁铁块之间安装弹簧；侧壳设有沉孔，压电振子通过螺钉安装在沉孔；压电振子是由圆形基板和压电片粘结而成的单晶圆形压电振子；压电振子的圆形基板的另一侧安装有磁铁块用于激励，磁铁块由压块固定。
非工作状态下，各个部分都处于一种静止状态，弹簧处于自然长度。当旋转杆进行旋转时，激励腔内的结构开始运行。旋转杆上的细杆开始做圆周运动并且带动激励杆中的运动杆进行运动，经过运动杆的运动，带动移动杆和磁铁块进行水平运动。激励杆上的磁铁块向压电振子上的磁铁块靠近，由于两个磁铁块安装过程中是同级安装，因此之间是斥力，压电振子上磁铁块促使压电振子弯曲产生变形。在细杆的圆周运动下，激励器能够往复运动，从而使压电振子能够重复弯曲变形-恢复-弯曲变形的变换，从而将机械能转换为电能。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只适用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种基于风扇旋转的能量收集装置，由壳体A、滚动轴承B、侧壳C、旋转杆D、激励杆E、磁铁块F、弹簧G、压电振子H、压块I和螺钉J组成；所述壳体A由壳顶A1和框架A2组成；壳顶A1以及框架A2底部分别设有滚动轴承孔b用来安装滚动轴承B；壳体A与侧壳C之间通过螺钉J安装；壳体A内设有激励腔和俘能腔，激励腔内通过滚动轴承B来安装旋转杆D，旋转杆D中设有细杆用以安装激励杆E；激励杆E一端连接旋转杆D，一端穿过壳体A安装磁铁块F，并且在壳体A与磁铁块F之间安装弹簧G；所述激励杆E为连杆结构，主要分为运动杆E1、移动杆E2、磁铁块E3三部分；(1)运动杆E1，运动杆E1一端连接旋转杆D，一端连接移动杆E2；运动杆E1的作用是跟随旋转杆D的细杆运动，从而带动移动杆E2移动；(2)移动杆E2，移动杆E2一端连接运动杆E1，另一端通过壳体A在俘能腔内连接磁铁块E3，移动杆E2在俘能腔的部分安装有弹簧G；(3)磁铁块E3，磁铁块E3的作用是通过移动杆E2的移动而移动，对压电振子H上的磁铁块F进行力的作用；
侧壳C设有沉孔c，压电振子H通过螺钉J安装在沉孔c；压电振子H是由圆形基板H1和压电片H2粘结而成的单晶圆形压电振子；压电振子H的圆形基板H1的另一侧安装有磁铁块F用于激励，磁铁块F由压块I固定。
2.根据权利要求1所述的一种基于风扇旋转的能量收集装置，其特征在于：所述壳体A腔内设有圆孔a，圆孔a用以安装激励杆E；壳体A的圆孔a与侧壳C上的沉孔c中心对齐。
3.根据权利要求1所述的一种基于风扇旋转的能量收集装置，其特征在于：所述旋转杆D主要分为三段主杆与两段细杆；细杆安装在主杆中心轴偏外，能够让主杆在旋转时，细杆做圆周运动。
4.根据权利要求1所述的一种基于风扇旋转的能量收集装置，其特征在于：所述激励杆E上的磁铁块E3与压电振子H上的磁铁块F是同级相对安装，利用斥力使压电振子H弯曲变形。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113155258B (zh) * 2021-04-26 2023-01-31 长春工业大学 一种用于称重的道路压电传感装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101615865A (zh) * 2009-07-30 2009-12-30 江苏亿隆新能源科技发展有限公司 压电陶瓷式机电能量转换装置
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
CN104179637A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 纳米新能源（唐山）有限责任公司 风能发电系统
CN104506083A (zh) * 2015-01-07 2015-04-08 浙江师范大学 一种径向拉伸激励的旋转式压电风力发电机
CN106662071A (zh) * 2014-07-24 2017-05-10 丰田铁工株式会社 风力发电装置
CN107453647A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 上海交通大学 宽速度域磁力耦合压电风能采集器
CN107882676A (zh) * 2017-12-13 2018-04-06 曲阜师范大学 倒挂式波浪能发电装置及其最优捕获方法
CN107947634A (zh) * 2017-12-13 2018-04-20 安徽理工大学 一种旋转式自供电的管道监测装置
CN107956646A (zh) * 2017-12-28 2018-04-24 西南交通大学 一种应用于高压电网中的压电风能采集装置
CN108425716A (zh) * 2018-03-19 2018-08-21 浙江师范大学 一种用于大功率发动机的噪声压电发电磁流变消音器
CN208106652U (zh) * 2018-04-11 2018-11-16 西南石油大学 一种新型压电风能采集装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102801360B (zh) * 2012-09-01 2015-04-01 浙江师范大学 盘凸轮激励和限位的大功率旋转式压电风力发电机
CN109391171B (zh) * 2018-11-14 2020-10-27 北京工业大学 一种风致振动压电电磁复合发电装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101615865A (zh) * 2009-07-30 2009-12-30 江苏亿隆新能源科技发展有限公司 压电陶瓷式机电能量转换装置
CN104179637A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 纳米新能源（唐山）有限责任公司 风能发电系统
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
CN106662071A (zh) * 2014-07-24 2017-05-10 丰田铁工株式会社 风力发电装置
CN104506083A (zh) * 2015-01-07 2015-04-08 浙江师范大学 一种径向拉伸激励的旋转式压电风力发电机
CN107453647A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 上海交通大学 宽速度域磁力耦合压电风能采集器
CN107882676A (zh) * 2017-12-13 2018-04-06 曲阜师范大学 倒挂式波浪能发电装置及其最优捕获方法
CN107947634A (zh) * 2017-12-13 2018-04-20 安徽理工大学 一种旋转式自供电的管道监测装置
CN107956646A (zh) * 2017-12-28 2018-04-24 西南交通大学 一种应用于高压电网中的压电风能采集装置
CN108425716A (zh) * 2018-03-19 2018-08-21 浙江师范大学 一种用于大功率发动机的噪声压电发电磁流变消音器
CN208106652U (zh) * 2018-04-11 2018-11-16 西南石油大学 一种新型压电风能采集装置

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