CN211950745U - 桥面板悬挂式风力发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种桥面板悬挂式风力发电装置，包括金属片、磁铁和磁流体，所述金属片为橡胶球上半部分骨架，所述磁铁为橡胶球下半部分骨架，所述金属片、磁铁与橡胶球一同浇塑成型并包裹于橡胶球内；将两个螺丝形电极拧入橡胶球上的预留孔内并将导线引出备用，所述橡胶球内设有磁流体；所述橡胶球的上端通过钢丝与桥面板连接，所述橡胶球的下端通过钢丝与迎风板连接。本实用新型实现将任意方向的振动能量进行吸收并转化为电能，发电过程绿色无污染，电量传输损耗小，发电效率高，不占据建筑空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种悬挂式风力发电装置，装置依托于桥梁的桥面板，通过与桥面板连接，将装置悬挂于桥面板下，对通过桥梁下方的风能进行采集与转化，实现风能的转换及利用。
背景技术
化石燃料是当今世界主要的能量来源，但化石燃料的大量使用所带来的环境问题却一直无法得到解决，因此，寻找一种新的清洁能源迫在眉睫。自然界中，风能巨大且无处不在，是理想的清洁能源，但目前人类对风能的发掘还有待完善，大部分的风力发电机都只能进行单独安装，需要大面积的空旷场地，而且通常距离用户有一定距离，电力需要进行高压传送，不但需要花费大量人力物力，还会在传输途中损耗电量。如果能将发电装置和桥梁有效结合，不但能减少远距离送电的诸多缺点，还能更广泛的利用风能，但目前并没有风力发电装置能有效的和桥梁结合，因此如何将风力发电与桥梁有效结合，使风能得到更广泛的利用成了一个新的课题与挑战。
发明内容
本实用新型的主要目的是将风能进行采集并转化成电能。为了填补技术空缺，本实用新型的目的是提供一种用于将风能吸收并转化为电能的装置，该装置具有成本低，效率高，绿色环保的特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种桥面板悬挂式风力发电装置，包括金属片、磁铁和磁流体，所述金属片为橡胶球上半部分骨架，所述磁铁为橡胶球下半部分骨架，所述金属片、磁铁与橡胶球一同浇塑成型并包裹于橡胶球内；将两个螺丝形电极拧入橡胶球上的预留孔内并将导线引出备用，所述橡胶球内设有磁流体；所述橡胶球的上端通过钢丝与桥面板连接，所述橡胶球的下端通过钢丝与迎风板连接。
进一步，高强螺丝拧入所述橡胶球上部的预留孔，所述高强螺丝通过钢丝与金属夹片相连，将金属夹片夹在桥梁纵筋上并通过固定螺丝固定。
再进一步，连接螺栓拧入所述橡胶球下部的预留孔，所述连接螺栓通过钢丝与迎风板相连。
优选的，所述迎风板为十字形。
本实用新型的技术构思为：为进一步提高风力发电的效率，减少摩擦在发电过程中的能量损耗，本装置采用磁流体进行发电，此外，为降低装置对桥梁可用空间的占据，本实用新型悬挂于桥面板下的迎风空间内。本实用新型可采集风能供以日常用电，本实用新型利用磁流体实现了风能的三维采集，具有能将风能有效转化，发电损耗小，能量转换效率高，且由于本实用新型能与桥梁桥面板有效结合，且桥梁的正常施工，为实际应用提供了可能性。
本实用新型的有益效果主要表现在：(1)实现三维振动能量的吸收与利用：本实用新型采用磁流体发电，可实现将任意方向的振动能量进行吸收并转化为电能；(2)发电过程绿色无污染：整个能量转化过程节能环保，没有物质消耗，没有物质产生，实现能量与能量转换利用；(3)电量传输损耗小：本实用新型安装方式对工程施工影响甚小，可与桥梁结构实体进行有效连接，避免了长途发电过程中的电量损失，为大规模生产安装提供可能性；(4)发电效率高：与传统振动发电相比，本实用新型采用磁流体发电，极大降低了摩擦力，提高了能量转化效率；
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为装置的一个方向剖面图；
图3为装置的另一个方向剖面图；
图4为装置各部件示意图，其中，(a)为高强螺蛳、钢丝和金属夹片，(b)为橡胶球；(c)是迎风板；(d)为金属片，(e)为磁铁，(f)为螺丝形电极和导线；
图中，101为橡胶球，102为磁铁，103为金属片，104为高强螺丝，105为钢丝，106为金属夹片，107为固定螺丝，201为螺丝形电极，202为导线，301为迎风板，302为连接螺栓，401为磁流体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图4，一种桥面板悬挂式风力发电装置，包括金属片103、磁铁102和磁流体401，所述金属片103为橡胶球上半部分骨架，所述磁铁102为橡胶球下半部分骨架，所述金属片103、磁铁102与橡胶球101一同浇塑成型并包裹于橡胶球内；将两个螺丝形电极201拧入橡胶球101上的预留孔内并将导线202引出备用，所述橡胶球101内设有磁流体401；所述橡胶球101的上端通过钢丝105与桥面板连接，所述橡胶球101的下端通过钢丝与迎风板301连接。
进一步，高强螺丝104拧入所述橡胶球101上部的预留孔，所述高强螺丝104通过钢丝105与金属夹片106相连，将金属夹片106夹在桥梁纵筋上并通过固定螺丝107固定。
再进一步，连接螺栓302拧入所述橡胶球101下部的预留孔，所述连接螺栓302通过钢丝与迎风板301相连。
优选的，所述迎风板为十字形。
一种桥面板悬挂式风力发电装置的操作方法，包括以下步骤：
(1)首先在桥面板的纵筋上安装金属夹片，待桥梁支模完成后，将钢筋就位，并通过模板上预留的空隙将钢丝和高强螺丝引出备用；
(2)将两个螺丝形电极拧入橡胶球下部的预留孔内，并将导线引出备用；从高强螺丝的预留孔处向橡胶球内注入润滑液，摇晃至球体内部均匀分布，倒出剩余润滑剂并注入磁流体，最后，将连接螺栓拧入预留孔通过钢丝与迎风板相连；
(3)浇筑桥梁混凝土，养护并等混凝土强度达到拆模要求后拆除模板，拆模同时，将预留的高强螺丝拧入橡胶球上部的预留孔内，将装置悬挂于桥面板下；
(4)于桥面板下安装电路管线，并将装置的电线引入管线内。
进一步，所述步骤(4)中，将每组装置的电线引入管线内，每个装置独立发电，互不影响。
所述金属片为橡胶球上半部分骨架，留空处有螺纹起到固定螺丝的作用，磁铁为橡胶球下半部分骨架，并负责产生磁场。所述金属片、磁铁与橡胶球一同浇塑成型，包裹于橡胶球内。装置安装时，先将两个201螺丝形电极拧入橡胶球上的预留孔内，并将202导线引出备用，进一步，从104高强螺丝的预留孔处向橡胶球内注入润滑液，摇晃至球体内部均匀分布，倒出剩余润滑剂并注入一定量的磁流体，更进一步，将104高强螺丝拧入预留孔，并通过钢丝与金属夹片相连，将金属夹片夹在桥梁纵筋上并通过螺丝固定，最后，将302连接螺栓拧入预留孔，将装置主体与301迎风板相连。
风吹动301迎风板，并带动101橡胶球摆动，使磁场与磁流体发生相对位移，引起回路内的磁通量发生变化，进而产生感应电动势。
本实施例中，某桥梁位于多风地区，该桥为多跨连续梁桥，桥面板采用钢筋混凝土结构，混凝土保护层厚度50mm，由于该地区常年刮风，有时风力较大，吹断电线，导致桥上无法正常供电，因此需要于该桥上安装桥面板悬挂式风力发电装置。本装置具体尺寸及安装具体方案如下：
(1)该桥纵筋直径25mm，因此，本次安装采用25mm尺寸的金属夹片，首先在纵筋上安装金属夹片，间距800mm。待桥梁支模完成后，将钢筋就位，并通过模板上预留的空隙将钢丝和高强螺丝引出备用；
(2)将两个201螺丝形电极拧入橡胶球上的预留孔内，并将202导线引出备用，进一步，从104高强螺丝的预留孔处向橡胶球内注入润滑液，摇晃至球体内部均匀分布，倒出剩余润滑剂并注入一定量的磁流体，最后，将302连接螺栓拧入预留孔，将装置主体与301迎风板相连，其中迎风板为十字形，长70cm，宽50cm，按照相同步骤组装剩余装置；
(3)期间，浇筑桥梁混凝土，养护并等混凝土强度达到拆模要求后拆除模板，拆模同时，将预留的高强螺丝拧入组装好的装置中，将装置悬挂于桥面板下；
(4)于桥面板下安装电路管线，并将每个装置的电线引入管线内，每个装置独立发电，互不影响。
Claims (4)
1.一种桥面板悬挂式风力发电装置，其特征在于，包括金属片、磁铁和磁流体，所述金属片为橡胶球上半部分骨架，所述磁铁为橡胶球下半部分骨架，所述金属片、磁铁与橡胶球一同浇塑成型并包裹于橡胶球内；将两个螺丝形电极拧入橡胶球上的预留孔内并将导线引出备用，所述橡胶球内设有磁流体；所述橡胶球的上端通过钢丝与桥面板连接，所述橡胶球的下端通过钢丝与迎风板连接。
2.如权利要求1所述的桥面板悬挂式风力发电装置，其特征在于，高强螺丝拧入所述橡胶球上部的预留孔，所述高强螺丝通过钢丝与金属夹片相连，将金属夹片夹在桥梁纵筋上并通过固定螺丝固定。
3.如权利要求1或2所述的桥面板悬挂式风力发电装置，其特征在于，连接螺栓拧入所述橡胶球下部的预留孔，所述连接螺栓通过钢丝与迎风板相连。
4.如权利要求1或2所述的桥面板悬挂式风力发电装置，其特征在于，所述迎风板为十字形。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111156134A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-15 | 浙江科技学院 | 桥面板悬挂式风力发电装置及操作方法 |
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2020
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