振动能量收集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于能量收集技术领域，具体涉及一种振动能量收集装置。本实用新型专利技术所述的振动能量收集装置，包括动力采集机构、动力传输机构、动力转换机构和基座，动力传输机构和动力转换机构固定设于基座上，动力采集机构包括齿面相对设置的第一齿条和第二齿条，动力传输机构包括分别能够和第一齿条和第二齿条相配合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮通过单向轴承固定连接于齿轮输出轴上，齿轮输出轴的一端固定连接于动力转换机构。通过使用本实用新型专利技术所述的振动能量收集装置，利用齿条和齿轮的传动，并通过单向轴承对齿轮的转动方向进行限制，能够有效的对环境振动能进行采集，且转换效率高，可以提供较高的输出电压和功率。

Vibratory energy collection device

【技术实现步骤摘要】
振动能量收集装置
本技术属于能量收集
，具体涉及一种振动能量收集装置。
技术介绍
能源和环境是全世界共同关心的问题，也是我国社会经济发展中所面临的重要问题。随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，清洁能源的推广应用日益受到人们的重视。如何收集并储存清洁能源，是科学家们努力研究的焦点问题。目前，针对太阳能、风能以及潮汐能等的研究利用已经取得了一定的进展，且均具有较好的应用前景。除此之外，环境机械振动是最为常见、普遍的一种能量存在方式。由于外界振动的广泛存在，通过能量收集系统收集其振动能量具有极大的运用前景，振动能量收集装置无需固定动力源，仅依靠外界随机振动便可输出电能。电磁式振动能量收集装置工作时遵循的基本原理是法拉第电磁感应定律；根据振动部件的不同，电磁式振动能量收集装置主要有为动铁、动圈和铁圈同振三种类型。以上三种均为直线型振动能量收集装置，须在达到共振时才能达到最好效果，且输出功率小。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下方式实现的。本技术提出了一种振动能量收集装置，其中包括动力采集机构、动力传输机构、动力转换机构和基座，所述动力传输机构和所述动力转换机构固定设于所述基座上，所述动力采集机构包括齿面相对设置的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条通过连接件设于所述基座上且所述第一齿条和所述第二齿条的齿面均垂直于所述基座的上表面，所述第一齿条和所述第二齿条能够在垂直于所述基座的上表面的平面内做往复伸缩运动，所述动力传输机构包括分别能够和所述第一齿条和所述第二齿条相配合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮通过单向轴承固定连接于齿轮输出轴上，当所述第一齿条和所述第二齿条进行向上运动时，所述第一齿轮和所述第二齿轮其中的一个能够沿第一方向进行转动，当所述第一齿条和所述第二齿条进行向下运动时，所述第一齿轮和所述第二齿轮其中的另一个同样能够沿所述第一方向进行转动，从而使所述齿轮输出轴能够沿所述第一方向进行转动，所述齿轮输出轴的一端固定连接于所述动力转换机构，所述动力转换机构能够将所述齿轮输出轴的旋转运动转换为电能。进一步地，所述动力采集机构还包括滑轨、能够与所述滑轨相配合的滑块、和滑块固定座，所述第一齿条和所述第二齿条上均固定连接有所述滑轨，所述滑块固定座固定连接于所述基座的上表面，所述滑块固定连接于所述滑块固定座上，所述第一齿条和所述第二齿条能够通过所述滑轨在所述滑块内上下滑动完成上下方向的伸缩运动。进一步地，所述第一齿条和所述第二齿条的顶部和底部均通过齿条连接板固定连接。进一步地，所述齿条连接板为Z型连接板，所述第一齿条和所述第二齿条分别连接于所述Z型连接板的两端，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别前后设于所述齿轮输出轴上，且分别和所述第一齿条和所述第二齿条相配合。进一步地，还包括第一带座轴承和第二带座轴承，所述齿轮输出轴的两端分别与所述第一带座轴承和所述第二带座轴承相配合，并通过所述第一带座轴承和所述第二带座轴承固定连接于所述基座的上表面。进一步地，所述动力传输机构包括设于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的第一止推轴承、以及分别设于所述第一齿轮的外侧和所述第二齿轮的外侧的第二止推轴承和第三止推轴承，所述动力传输机构还包括设于所述第二止推轴承和所述第一带座轴承之间的第一轴套，以及设于所述第三止推轴承和所述第二带座轴承之间的第二轴套。进一步地，还包括加速箱，所述加速箱设于所述动力转换机构和所述动力传输机构之间，用于提高所述齿轮输出轴的输出转速，所述加速箱通过连接加速箱固定座固定连接于所述基座的上表面。进一步地，所述加速箱的输出轴上还套设有飞轮，所述飞轮用于进一步增大所述振动能量收集装置的转换效率。进一步地，所述齿轮输出轴、加速箱和动力转换机构之间依次通过梅花联轴器相连接。通过使用本技术所述的振动能量收集装置，利用齿条和齿轮的传动，并通过单向轴承对齿轮的转动方向进行限制，能够有效的对环境振动能进行采集，且转换效率高，可以提供较高的输出电压和功率。通过将第一齿条和第二齿条分别设于齿条连接板的两端，第一齿条仅与第一齿轮相互配合，第二齿条仅与第二齿轮相互配合，减少了振动机械能在传递过程中的浪费，提高了资源利用率。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术实施例的整体结构示意图；图2为本技术实施例中动力传输机构的结构示意图；图3为利用本技术实施例进行振动能量收集的流程图。附图中各标号表示如下：11:第一齿条、12：第二齿条、13：滑轨、14：滑块、15：滑块固定座、16：齿条连接板；21：第一齿轮、22：第二齿轮、23：齿轮输出轴、241：第一带座轴承、242：第二带座轴承、251：第一止推轴承、252：第二止推轴承、253：第三止推轴承、261：第一轴套、262：第二轴套；31：加速箱、32：加速箱固定座、33：飞轮；41：发电机、42：发电机固定座；50：基座；60：梅花联轴器。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1为本技术实施例的整体结构示意图。如图1所示，本实施例中，振动能量收集装置包括动力采集机构、动力传输机构、动力转换机构和基座50，动力传输机构和动力转换机构固定设于基座50上，动力采集机构包括齿面相对设置的第一齿条11和第二齿条12，第一齿条11和第二齿条12通过连接件设于基座50上且第一齿条11和第二齿条12的齿面均垂直于基座50的上表面，第一齿条11和第二齿条12能够在垂直于基座50的上表面的平面内做上下伸缩运动，动力传输机构包括分别能够和第一齿条11和第二齿条12相配合的第一齿轮21和第二齿轮22，第一齿轮21和第二齿轮22通过单向轴承固定连接于齿轮输出轴23上，当第一齿条11和第二齿条12进行向上运动时，第一齿轮21和第二齿轮22其中的一个能够沿第一方向进行转动，当第一齿条11和第二齿条12进行向下运动时，第一齿轮21和第二齿轮22其中的另一个同样能够沿第一方向进行转动，从而使齿轮输出轴23能够沿第一方向进行转动，齿轮输出轴23的一端固定连接于动力转换机构，动力转换机构能够将齿轮输出轴23的旋转运动转换为电能。在本实施例中，第一方向为逆时针方向。第一齿轮21和第二齿轮22通过与单向轴承采用过盈配合固定安装于齿轮输出轴23上。第一齿条11和第一齿轮21相配合，第二齿条12和第二齿轮22相配合。当第一齿条11和第二齿条12接收到振源开始向下运动时，其中第一齿轮21与齿轮输出轴23间的单向轴承自锁，第一齿轮21锁死，第二齿轮22与齿轮输出轴23间的单向轴承打开，第二齿轮22打开，打开后的第二齿轮22不能够为齿轮输出轴23的转动提供动力。第一齿条11与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动能量收集装置，其特征在于，包括动力采集机构、动力传输机构、动力转换机构和基座，所述动力传输机构和所述动力转换机构固定设于所述基座上，所述动力采集机构包括齿面相对设置的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条通过连接件设于所述基座上且所述第一齿条和所述第二齿条的齿面均垂直于所述基座的上表面，所述第一齿条和所述第二齿条能够在垂直于所述基座的上表面的平面内做往复伸缩运动，所述动力传输机构包括分别能够和所述第一齿条和所述第二齿条相配合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮通过单向轴承固定连接于齿轮输出轴上，当所述第一齿条和所述第二齿条进行向上运动时，所述第一齿轮和所述第二齿轮其中的一个能够沿第一方向进行转动，当所述第一齿条和所述第二齿条进行向下运动时，所述第一齿轮和所述第二齿轮其中的另一个同样能够沿所述第一方向进行转动，从而使所述齿轮输出轴能够沿所述第一方向进行转动，所述齿轮输出轴的一端固定连接于所述动力转换机构，所述动力转换机构能够将所述齿轮输出轴的旋转运动转换为电能。

【技术特征摘要】
1.一种振动能量收集装置，其特征在于，包括动力采集机构、动力传输机构、动力转换机构和基座，所述动力传输机构和所述动力转换机构固定设于所述基座上，所述动力采集机构包括齿面相对设置的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条通过连接件设于所述基座上且所述第一齿条和所述第二齿条的齿面均垂直于所述基座的上表面，所述第一齿条和所述第二齿条能够在垂直于所述基座的上表面的平面内做往复伸缩运动，所述动力传输机构包括分别能够和所述第一齿条和所述第二齿条相配合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮通过单向轴承固定连接于齿轮输出轴上，当所述第一齿条和所述第二齿条进行向上运动时，所述第一齿轮和所述第二齿轮其中的一个能够沿第一方向进行转动，当所述第一齿条和所述第二齿条进行向下运动时，所述第一齿轮和所述第二齿轮其中的另一个同样能够沿所述第一方向进行转动，从而使所述齿轮输出轴能够沿所述第一方向进行转动，所述齿轮输出轴的一端固定连接于所述动力转换机构，所述动力转换机构能够将所述齿轮输出轴的旋转运动转换为电能。2.根据权利要求1所述的振动能量收集装置，其特征在于，所述动力采集机构还包括滑轨、能够与所述滑轨相配合的滑块、和滑块固定座，所述第一齿条和所述第二齿条上均固定连接有所述滑轨，所述滑块固定座固定连接于所述基座的上表面，所述滑块固定连接于所述滑块固定座上，所述第一齿条和所述第二齿条能够通过所述滑轨在所述滑块内上下滑动完成上下方向的伸缩运动。3.根据权利要求2所述的振动能量收集装置，其特征在于，所述第一齿条和所述第二齿条的顶部和底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅青，张泽洲，陈佳明，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：北京,11