CN211830615U - 一种旋磁激励式压电发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋磁激励式压电发电机，包括十字型支架、上壳体、下壳体和高度自动调整螺栓，所述紧固螺栓穿过螺栓孔把十字型支架、下壳体和上壳体紧密连接在一起，所述十字型支架的中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有转动轴，所述转动轴靠近上壳体的一端开设有螺栓孔，所述转动轴的螺栓孔内安装有高度自动调整螺栓，所述高度自动调整螺栓的侧壁上固定连接有十字型压电振子，本实用新型提出一种基于固定磁铁与旋转压电梁端固定磁铁耦合激励的新型旋磁式压电发电机，该结构可调整转速，满足不同的输出要求及调频；该结构可收集自然界的风能、水能、潮汐能，满足不同条件下的微小旋转机械系统运行的自供电需求。

Description

一种旋磁激励式压电发电机

技术领域

本实用新型涉及微小机械发电领域，具体是一种旋磁激励式压电发电机。

背景技术

微型发电机主要满足微小机械系统运行的自供电需求，现有的微型发电机有电磁式和静电式，静电式需要外接电压源，电磁式输出电压低，两者结构复杂、能量密度小，不易实现微型化和集成化，且存在电磁干扰等问题，无法高效进行能量转换及提供电能，而惯性激励式、拨动式、撞击式压电发电机，存在发电效率低，工作寿命短、结构和原理存在弊端，其严重制约了其推广应用等问题，多数仅适用于低速状态，不适用于高速、匀速及使用空间受限等场合。

针对上述问题，现在设计一种改进的旋磁激励式压电发电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋磁激励式压电发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种旋磁激励式压电发电机，包括十字型支架、深沟球轴承、转动轴、十字型压电振子、上壳体、下壳体、固定磁铁、旋转磁铁、紧固螺栓和高度自动调整螺栓，所述十字型支架、下壳体和上壳体的侧壁上均开设有螺栓孔，所述紧固螺栓穿过螺栓孔把十字型支架、下壳体和上壳体紧密连接在一起，所述十字型支架的中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有转动轴，所述转动轴靠近上壳体的一端开设有螺栓孔，所述转动轴的螺栓孔内安装有高度自动调整螺栓，所述高度自动调整螺栓的侧壁上固定连接有十字型压电振子，所述转动轴远离上壳体的一端与电动机或风扇的输出端相连。

所述下壳体的内侧壁下端通过固化胶固定连接有固定磁铁，所述上壳体的内侧壁上端也通过固化胶固定连接有固定磁铁，所述十字型压电振子远离高度自动调整螺栓的一端通过固化胶固定连接有旋转磁铁，所述旋转磁铁设置在十字型压电振子的上下两面且与上壳体的固定磁铁和下壳体的固定磁铁同性磁极靠近安装。

作为本实用新型进一步的方案：所述紧固螺栓上套有用于增大紧固螺栓与螺栓孔之间摩擦力的垫片。

作为本实用新型再进一步的方案：所述安装孔与转动轴通过深沟球轴承转动连接，所述十字型支架的安装固定连接在深沟球轴承的外圈上，所述转动轴固定连接在深沟球轴承的内圈上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述十字型压电振子是由弹性金属基板和压电陶瓷片用固化胶粘接而成，所述弹性金属基板和压电陶瓷片上分别引出电极连接用电装置，采用单压电陶瓷片粘接在弹性金属基板上，或采用双压电陶瓷片粘接在弹性金属基板上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述高度自动调整螺栓是由螺栓、两个螺母和垫圈组成，通过调整两个螺母的位置来改变十字型压电振子与固定磁铁的距离。

作为本实用新型再进一步的方案：所述十字型支架、下壳体和上壳体之间设置有用于防止设备震动的减震垫。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型目的是弥补现有的旋转激励式压电发电机所存在的问题以及高速、匀速旋转体系统的自供电需求技术上的不足，提出一种基于固定磁铁与旋转压电梁端固定磁铁耦合激励的新型旋磁式压电发电机，该结构可调整转速，满足不同的输出要求及调频；该结构可收集自然界的风能、水能、潮汐能，满足不同条件下的微小旋转机械系统运行的自供电需求。

附图说明

图1为一种旋磁激励式压电发电机的结构示意图。

图2为一种旋磁激励式压电发电机的三维结构示意图。

图3为一种旋磁激励式压电发电机的上壳体结构示意图。

图4为一种旋磁激励式压电发电机的十字型支架和下壳体结构示意图。

图5为一种旋磁激励式压电发电机的十字型压电振子的结构示意图。

图6为一种旋磁激励式压电发电机的高度自动调整螺栓的结构示意图。

其中：十字型支架1、深沟球轴承2、转动轴3、十字型压电振子4、弹性金属基板41、压电陶瓷片42、上壳体5、下壳体6、固定磁铁7、旋转磁铁8、紧固螺栓9、高度自动调整螺栓10、螺栓101、螺母102。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～6，本实用新型实施例中，一种旋磁激励式压电发电机，包括十字型支架1、深沟球轴承2、转动轴3、十字型压电振子4、上壳体5、下壳体6、固定磁铁7、旋转磁铁8、紧固螺栓9和高度自动调整螺栓10，所述十字型支架1、下壳体6和上壳体5的侧壁上均开设有螺栓孔，所述紧固螺栓9穿过螺栓孔把十字型支架1、下壳体6和上壳体5紧密连接在一起，所述十字型支架1的中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有转动轴3，所述安装孔与转动轴3通过深沟球轴承2转动连接，所述十字型支架1的安装固定连接在深沟球轴承2的外圈上，所述转动轴3固定连接在深沟球轴承2的内圈上，所述转动轴3靠近上壳体5的一端开设有螺栓孔，所述转动轴3的螺栓孔内安装有高度自动调整螺栓10，所述高度自动调整螺栓10的侧壁上固定连接有十字型压电振子4，所述转动轴3远离上壳体5的一端与电动机或风扇的输出端相连，所述电动机或风扇的输出端可以带动转动轴3转动。

所述下壳体6的内侧壁下端通过固化胶固定连接有固定磁铁7，所述上壳体5的内侧壁上端也通过固化胶固定连接有固定磁铁7，所述十字型压电振子4远离高度自动调整螺栓10的一端通过固化胶固定连接有旋转磁铁8，所述旋转磁铁8设置在十字型压电振子4的上下两面且与上壳体5的固定磁铁7和下壳体6的固定磁铁7同性磁极靠近安装，当转动轴3带动十字型压电振子4旋转时，十字型压电振子4在排斥力的作用发生弯曲形变，从而实现发电。

所述十字型压电振子4是由弹性金属基板41和压电陶瓷片42用固化胶粘接而成，所述弹性金属基板41和压电陶瓷片42上分别引出电极连接用电装置，采用单压电陶瓷片42粘接在弹性金属基板41上，或采用双压电陶瓷片42粘接在弹性金属基板41上。

所述高度自动调整螺栓10是由螺栓101、两个螺母102和垫圈组成，通过调整两个螺母102的位置来改变十字型压电振子4与固定磁铁7的距离，从而可以调整激振力，使之与转速相适应，实现在高速及匀速时发电。

本实用新型的工作原理是：工作时，工作人员可以通过高度自动调整螺栓10上螺母102的相对位置调整十字型压电振子4的高度，电动机或风扇的输出端可以带动转动轴3转动，当转动轴3在外部动力源的驱动下旋转时，带动十字型压电振子4旋转，十字型压电振子4会在上下固定固定磁铁7与旋转磁铁8的排斥力作用下上下振动产生弯曲变形，从而实现发电，高度自动调整螺栓10通过调整十字型压电振子4的高度来改变固定磁铁7与旋转磁铁8之间的距离，可以调整十字型压电振子4的激振力，进而满足不同输出的要求。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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 (6)

1.一种旋磁激励式压电发电机，包括十字型支架(1)、深沟球轴承(2)、转动轴(3)、十字型压电振子(4)、上壳体(5)、下壳体(6)、固定磁铁(7)、旋转磁铁(8)、紧固螺栓(9)和高度自动调整螺栓(10)，其特征在于，所述十字型支架(1)、下壳体(6)和上壳体(5)的侧壁上均开设有螺栓孔，所述紧固螺栓(9)穿过螺栓孔把十字型支架(1)、下壳体(6)和上壳体(5)紧密连接在一起，所述十字型支架(1)的中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有转动轴(3)，所述转动轴(3)靠近上壳体(5)的一端开设有螺栓孔，所述转动轴(3)的螺栓孔内安装有高度自动调整螺栓(10)，所述高度自动调整螺栓(10)的侧壁上固定连接有十字型压电振子(4)，所述转动轴(3)远离上壳体(5)的一端与电动机或风扇的输出端相连；

所述下壳体(6)的内侧壁下端通过固化胶固定连接有固定磁铁(7)，所述上壳体(5)的内侧壁上端也通过固化胶固定连接有固定磁铁(7)，所述十字型压电振子(4)远离高度自动调整螺栓(10)的一端通过固化胶固定连接有旋转磁铁(8)，所述旋转磁铁(8)设置在十字型压电振子(4)的上下两面且与上壳体(5)的固定磁铁(7)和下壳体(6)的固定磁铁(7)同性磁极靠近安装。

2.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电机，其特征在于，所述紧固螺栓(9)上套有用于增大紧固螺栓(9)与螺栓孔之间摩擦力的垫片。

3.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电机，其特征在于，所述安装孔与转动轴(3)通过深沟球轴承(2)转动连接，所述十字型支架(1)的安装固定连接在深沟球轴承(2)的外圈上，所述转动轴(3)固定连接在深沟球轴承(2)的内圈上。

4.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电机，其特征在于，所述十字型压电振子(4)是由弹性金属基板(41)和压电陶瓷片(42)用固化胶粘接而成，所述弹性金属基板(41)和压电陶瓷片(42)上分别引出电极连接用电装置，采用单压电陶瓷片(42)粘接在弹性金属基板(41)上，或采用双压电陶瓷片(42)粘接在弹性金属基板(41)上。

5.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电机，其特征在于，所述高度自动调整螺栓(10)是由螺栓(101)、两个螺母(102)和垫圈组成，通过调整两个螺母(102)的位置来改变十字型压电振子(4)与固定磁铁(7)的距离。

6.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电机，其特征在于，所述十字型支架(1)、下壳体(6)和上壳体(5)之间设置有用于防止设备震动的减震垫。

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