CN112953305B - 一种新型磁激励旋转式压电发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型磁激励旋转式压电发电装置，由外壳、旋转盘、推动杆、压板、压电振子、矩形磁铁、方形磁铁、轴承、底板组成；旋转盘的转轴与外壳装配，推动杆的滑动槽套在旋转盘的引导轴上，压板与螺钉将压电振子固定在外壳的凸台上，压电振子由金属基板和压电陶瓷组成，矩形磁铁粘贴在压电振子的一侧，方形磁铁粘贴在推动杆的两端，轴承装配在外壳的凸轴上，以达到装配整个装置的目的。相比于传统电磁发电的方式，本发明采用压电材料的正压电效应来发电，绿色环保，效率高；结构简单，装置故障率低；由于磁铁之间的耦合激励使得工作噪音小。同时由于装置体积小的特点，使其应用场合相对广泛。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种新型磁激励旋转式压电发电装置，属于压电发电领域。
背景技术
根据激励方式的不同,现有常见的旋转式压电发电机可分为三大类:1.惯性激励式,利用压电振子随轴转动过程中受力方向的变化使其沿旋转方向弯曲变形,该方法结构简单,但仅适于低速,高速、尤其是匀高速转动时因离心力过大而无法产生交替的双向变形、且转动状态骤变将使压电振子因受力变形过大而损毁。2.拨动式,利用带有拨齿的旋转机构拨动固定的压电振子、或利用固定的拨齿拨动旋转的压电振子使其沿旋转方向的变形,该方法需二者作相对转动,不适于汽车轮胎、独立的悬臂主轴等无固定支撑的场合、且高速时冲击噪音较大。3.撞击式,利用旋转坠落的钢球撞击压电振子,该方法也仅适用于转速较低的场合,且存在较大的接触冲击与噪音、还可使压电振子因接触冲击而损毁。并且在一些环境、建筑、桥梁的监测系统、定位系统等领域，需要的是低噪音、占用空间小的发电装置。因此结构简单、可靠性高、频带宽、无冲击噪音的新型旋转式压电发电机是很多领域所急需的。
发明内容
本发明提出一种新型磁激励旋转式压电发电装置，本发明采用的实施方案是：装置由外壳(1)、旋转盘(2)、推动杆(3)、压板(4)、压电振子(5)、矩形磁铁(6)、方形磁铁(7)、轴承(8)、底板(9)组成；所述旋转盘(2)的转轴与外壳(1)装配，所述推动杆(3)的滑动槽(3-1)套在旋转盘(2)的引导轴(2-1)上，所述压板(4)与螺钉(4-1)将压电振子(5)固定在外壳(1)内部的凸台(1-1)上，所述压电振子(5)由金属基板(5-1)和压电陶瓷(5-2)组成，所述矩形磁铁(6)粘贴在压电振子(5)的一侧，所述方形磁铁(7)粘贴在推动杆的两端，所述轴承(8)装配在外壳(1)的凸轴(1-2)上，以达到装配整个装置的目的。
作为上述方案的进一步改进，所述旋转盘(2)旋转过程中，引导轴(2-1)在推动杆(3)的滑动槽(3-1)中滑动，使得推动杆(3)在平面内运动。
作为上述方案的进一步改进，所述方形磁铁(7)总共有四块，在推动杆(3)的两端各粘贴两块方形磁铁(7)。
作为上述方案的进一步改进，所述轴承(8)共有四个，两个为一组，其中一组轴承(8)夹持在推动杆(3)的左侧的上下两边，另一组轴承(8)夹持在推动杆(3)的右侧的上下两边，从而限制推动杆(3)在平面内的活动范围，使得推动杆(3)保持往复的直线运动。
相比于传统电磁发电的方式，本发明采用压电材料的正压电效应来发电，绿色环保，效率高；结构简单，装置故障率低；由于磁铁之间的耦合激励使得工作噪音小。同时由于装置体积小的特点，使其应用场合相对广泛。
附图说明
图1是本发明的内部结构立体图；
图2是本发明压电振子装配关系立体图；
图3本发明旋转盘结构的立体图；
图4是本发明推动杆与方形磁铁装配的立体图；
图5是本发明一个整体装配立体示意图；
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的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限制作用。
装置由外壳(1)、旋转盘(2)、推动杆(3)、压板(4)、压电振子(5)、矩形磁铁(6)、方形磁铁(7)、轴承(8)、底板(9)组成；所述旋转盘(2)的转轴与外壳(1)装配，所述推动杆(3)的滑动槽(3-1)套在旋转盘(2)的引导轴(2-1)上，所述压板(4)与螺钉(4-1)将压电振子(5)固定在外壳(1)内部的凸台(1-1)上，所述压电振子(5)由金属基板(5-1)和压电陶瓷(5-2)组成，所述矩形磁铁(6)粘贴在压电振子(5)的一侧，所述方形磁铁(7)粘贴在推动杆的两端，所述轴承(8)装配在外壳(1)的凸轴(1-2)上，以达到装配整个装置的目的。
所述旋转盘(2)旋转过程中，引导轴(2-1)在推动杆(3)的滑动槽(3-1)中滑动，使得推动杆(3)在平面内运动。
所述方形磁铁(7)总共有四块，在推动杆(3)的两端各粘贴两块方形磁铁(7)。
所述轴承(8)共有四个，两个为一组，其中一组轴承(8)夹持在推动杆(3)的左侧的上下两边，另一组轴承(8)夹持在推动杆(3)的右侧的上下两边，从而限制推动杆(3)在平面内的活动范围，使得推动杆(3)保持往复的直线运动。
当有外部装置带动旋转盘(2)转动时，旋转盘(2)上的引导轴(2-1)带动推动杆(3)的运动，推动杆(3)在轴承(8)的限制下，推动杆(3)一直保持直线往复运动，推动杆(3)上的方形磁铁(6)不断激励粘贴在压电振子(5)上的矩形磁铁(6)，使得压电振子(5)不断发生振动变形，从而进行发电。
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 (2)
1.一种新型磁激励旋转式压电发电装置，由外壳(1)、旋转盘(2)、推动杆(3)、压板(4)、压电振子(5)、矩形磁铁(6)、方形磁铁(7)、轴承(8)、底板(9)组成；所述旋转盘(2)的转轴与外壳(1)装配，所述推动杆(3)的滑动槽(3-1)套在旋转盘(2)的引导轴(2-1)上，所述压板(4)与螺钉(4-1)将压电振子(5)固定在外壳(1)内部的凸台(1-1)上，所述压电振子(5)由金属基板(5-1)和压电陶瓷(5-2)组成，所述矩形磁铁(6)粘贴在压电振子(5)的一侧，所述方形磁铁(7)粘贴在推动杆的两端，所述方形磁铁(7)总共有四块，在推动杆(3)的两端各粘贴两块方形磁铁(7)，所述轴承(8)装配在外壳(1)的凸轴(1-2)上，以达到装配整个装置的目的；所述旋转盘(2)旋转过程中，引导轴(2-1)在推动杆(3)的滑动槽(3-1)中滑动，使得推动杆(3)在平面内运动，磁铁之间的耦合作用能使得压电振子(5)发生变形产生电能。
2.根据权利要求1所述的一种新型磁激励旋转式压电发电装置，其特征在于：所述轴承(8)共有四个，两个为一组，其中一组轴承(8)夹持在推动杆(3)的左侧的上下两边，另一组轴承(8)夹持在推动杆(3)的右侧的上下两边，从而限制推动杆(3)在平面内的活动范围，使得推动杆(3)保持往复的直线运动。
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