CN113131788A - 一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置 - Google Patents
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Abstract
一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，由底座、固定压板、压电振子、上压板、下托板、旋转轴、卡盘、套筒组成；底座为一圆盘式底座，固定压板用于固定压电振子和卡盘，压电振子由金属基板和压电陶瓷组成，压电振子通过固定压板和螺钉固定在卡盘上，上压板和下托板通过螺钉固定在压电振子的另一侧，下托板连接有一个滑轮轴，滑轮轴上装配有滑轮，旋转轴上固定有一个三角形凸轮结构，凸轮结构上开有滑轨槽，卡盘通过固定压板和螺钉固定在底座上，套筒通过螺钉与底座固定，以达到装配整个装置的目的。本发明采用压电材料，因而具有节能环保、结构简单、能量转化效率高等优点，在绿色能源方面具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，属于压电发电领域。
背景技术
近年来，高层建筑物、桥梁、大型与高速旋转机械的实时健康传感监测技术已被广泛应用。为实现各类监测系统的自供电和免维护，人们已着手研制用于不同类型监测系统的微小型发电机。目前主流发电仍然是通过热电、光电、磁电等形式,这些发电方式仍面临较多的技术瓶颈，较普遍的共性问题归纳如下：1.发电能力及单位体积能量密度较低。2.环境适应性有限，即对流体流速、振动频率及旋转体转速的适应能力低。3.存在电磁干扰，如电磁发电机、基于磁耦合辅助激励的非线性压电及摩擦发电机工作时都存在一定的磁场。4.其获得电能的装置结构复杂、尺寸偏大，尚不能满足在小型结构旋转条件下对低功耗电子设备供电。而压电俘能装置的特点是无电磁干扰，故更适于无线传感监测系统。
发明内容
本发明提出一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，本发明采用的实施方案是：俘能装置由底座(1)、固定压板(2)、压电振子(3)、上压板(4)、下托板(5)、旋转轴(6)、卡盘(7)、套筒(8)组成；所述底座(1)为一圆盘式底座，所述固定压板(2)用于固定压电振子(3)和卡盘(7)，所述压电振子(3)由金属基板(3-1)和压电陶瓷(3-2)组成，压电振子(3)通过固定压板(2)和螺钉(2-2)固定在卡盘(7)上，所述上压板(4)和下托板(5)通过螺钉(4-1)固定在压电振子(3)的另一侧，所述下托板(5)连接有一个滑轮轴(5-1)，滑轮轴(5-1)上装配有滑轮(5-2)，所述旋转轴(6)上有一三角形凸轮结构(6-1)，凸轮结构(6-1)上开有滑轨槽(6-1-1)，所述卡盘(7)通过固定压板(2)和螺钉(2-1)固定在底座(1)上，所述套筒(8)通过螺钉(1-2)与底座(4)固定，以达到装配整个装置的目的。
作为上述方案的进一步改进，所述固定压板(2)作用有两个，一个作用是是通过螺钉(2-2)将压电振子(3)固定在卡盘(7)上，另一个作用是通过螺钉(2-1)固定在底座(1)上。
作为上述方案的进一步改进，所述上压板(4)通过螺钉(4-1)与下托板(5)固定，下托板(5)固定有一个滑轮轴(5-1)，滑轮轴(5-1)上装配有滑轮(5-2)，总共有三组，分别装配在三个压电振子(3)上。
作为上述方案的进一步改进，所述旋转轴(6)旋转的过程中，滑轮(5-2)可以在三角形状的滑轨槽(6-1-1)中自由滑动，实现压电振子(3)的振动。
本发明采用压电材料，节约环保；装置体积小，安装方便；结构简单，便于维修。因此在绿色能源方面具有良好的应用前景。
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本发明压电振子与滑轮装配关系图；
图4是本发明旋转轴的立体图；
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。
俘能装置由底座(1)、固定压板(2)、压电振子(3)、上压板(4)、下托板(5)、旋转轴(6)、卡盘(7)、套筒(8)组成；所述底座(1)为一圆盘式底座，所述固定压板(2)用于固定压电振子(3)和卡盘(7)，所述压电振子(3)由金属基板(3-1)和压电陶瓷(3-2)组成，压电振子(3)通过固定压板(2)和螺钉(2-2)固定在卡盘(7)上，所述上压板(4)和下托板(5)通过螺钉(4-1)固定在压电振子(3)的另一侧，所述下托板(5)连接有一个滑轮轴(5-1)，滑轮轴(5-1)上装配有滑轮(5-2)，所述旋转轴(6)上有一三角形凸轮结构(6-1)，凸轮结构(6-1)上开有滑轨槽(6-1-1)，所述卡盘(7)通过固定压板(2)和螺钉(2-1)固定在底座(1)上，所述套筒(8)通过螺钉(1-2)与底座(4)固定，以达到装配整个装置的目的。
所述固定压板(2)作用有两个，一个作用是是通过螺钉(2-2)将压电振子(3)固定在卡盘(7)上，另一个作用是通过螺钉(2-1)固定在底座(1)上。
所述上压板(4)通过螺钉(4-1)与下托板(5)固定，下托板(5)固定有一个滑轮轴(5-1)，滑轮轴(5-1)上装配有滑轮(5-2)，总共有三组，分别装配在三个压电振子(3)上。
所述旋转轴(6)旋转的过程中，滑轮(5-2)可以在三角形状的滑轨槽(6-1-1)中自由滑动，实现压电振子(3)的振动。
当旋转轴(6)旋转时，带动凸轮结构(6-1)旋转，滑轮(5-2)与凸轮结构(6-1)发生相对运动，滑轮(5-2)在滑轨槽(6-1-1)中不断滑动，进而带动下托板(5)和压电振子(3)进行周期性的上下振动，振动时压电振子(3)不断的发生弯曲变形，由于正压电效应，进行压电发电。
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 (4)
1.一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，由底座(1)、固定压板(2)、压电振子(3)、上压板(4)、下托板(5)、旋转轴(6)、卡盘(7)、套筒(8)组成；所述底座(1)为一圆盘式底座，所述固定压板(2)用于固定压电振子(3)和卡盘(7)，所述压电振子(3)由金属基板(3-1)和压电陶瓷(3-2)组成，压电振子(3)通过固定压板(2)和螺钉(2-2)固定在卡盘(7)上，所述上压板(4)和下托板(5)通过螺钉(4-1)固定在压电振子(3)的另一侧，所述下托板(5)连接有一个滑轮轴(5-1)，滑轮轴(5-1)上装配有滑轮(5-2)，所述旋转轴(6)上有一三角形凸轮结构(6-1)，凸轮结构(6-1)上开有滑轨槽(6-1-1)，所述卡盘(7)通过固定压板(2)和螺钉(2-1)固定在底座(1)上，所述套筒(8)通过螺钉(1-2)与底座(4)固定，以达到装配整个装置的目的。
2.根据权利要求书1所述的一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，其特征在于：所述固定压板(2)作用有两个，一个作用是是通过螺钉(2-2)将压电振子(3)固定在卡盘(7)上，另一个作用是通过螺钉(2-1)固定在底座(1)上。
3.根据权利要求书1所述的一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，其特征在于：所述上压板(4)通过螺钉(4-1)与下托板(5)固定，下托板(5)固定有一个滑轮轴(5-1)，滑轮轴(5-1)上装配有滑轮(5-2)，总共有三组，分别装配在三个压电振子(3)上。
4.根据权利要求书1所述的一种间接激励的旋转凸轮式压电俘能装置，其特征在于：所述旋转轴(6)旋转的过程中，滑轮(5-2)可以在三角形状的滑轨槽(6-1-1)中自由滑动，实现压电振子(3)的振动。
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