一种船体结构振动的能量捕获器制造技术

本发明专利技术公开一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体，该导磁框体一端外部缠绕线圈并连接整流稳压器，整流稳压器连接蓄电池，导磁框体内设永磁体，永磁体一端置于线圈下方的导磁框体内，另一端通过弹簧连接橡胶球，橡胶球设于振动传递器内且配合设置，振动传递器设于船体结构附近。本发明专利技术的捕获器将船体结构振动能量转换为电能，减少振动机械能在传递过程中的浪费提高资源利用率。

An Energy Capture Device for Ship Structure Vibration

The invention discloses an energy trap for hull structure vibration, which includes a magnetic conduction frame, one end of the magnetic conduction frame is wound with an external coil and connected with a rectifier regulator, the rectifier regulator is connected with a battery, the magnetic conduction frame is provided with a permanent magnet, one end of the permanent magnet is placed in the magnetic conduction frame body under the coil, the other end is connected with a rubber ball through a spring, and the rubber ball is arranged in the vibration transmitter and cooperated with the installation. The vibration transmitter is located near the hull structure. The capturing device of the invention converts the vibration energy of the hull structure into electric energy, reduces the waste of vibration mechanical energy in the transmission process and improves the resource utilization rate.

【技术实现步骤摘要】
一种船体结构振动的能量捕获器
本专利技术属于能量收集
，具体涉及一种船体结构振动的能量捕获器。
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。船舶在正常运行过程中，船体结构受到来自主机、螺旋桨、发电机组等一系列船舶机械的力的作用，船体结构产生振动；振动是一种能量，如何实现对该振动能量的收集利用是现在振动方向的研究热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船体结构振动的能量捕获器，将船体结构振动能量转换为电能，减少振动机械能在传递过程中的浪费提高资源利用率。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体，该导磁框体一端外部缠绕线圈并连接整流稳压器，整流稳压器连接蓄电池，导磁框体内设永磁体，永磁体一端置于线圈下方的导磁框体内，另一端通过弹簧连接橡胶球，橡胶球设于振动传递器内且配合设置，振动传递器设于船体结构附近。本专利技术的线圈在通电状态下，在导磁框体内产生电场，船体结构的振动能量由振动传递器传递至永磁体，振动能量经过橡胶球的传递保证机械能在传递过程中不损失并进一步的增大，永磁体与线圈产生相对运动，引起线圈中的磁通量变化，从而线圈产生感应电动势，进而整流稳压器整流后被蓄电池存储或直接对外供电，实现对船体结构振动的能量转换，提高资源利用率。优选的，振动传递器包括桶状传动箱，传动箱与船体结构之间设有梯形状外接环，传动箱与橡胶球连接端开设有用于弹簧通过的通孔。利用外接环来增大振动传递器与船体结构的接触面积增大收集到的振动能量，收集到的振动能量促使传动箱内的橡胶球振动及液体产生晃动驱动转板产生旋转作用于橡胶球使其产生弹性振动促使弹簧形变。优选的，传动箱顶壁中心处上连接有转轴和长条状磁条，转轴上环绕设置转板，该转板底部为弧面状，传动箱底部放置有用于驱动转板旋转的液体，橡胶球设于转板与传动箱之间。外接环将船体结构产生的振动能量收集并集中传递装置传动箱内促使液体波动使转板绕转轴旋转，转板底部设计成弧面状进一步提高其旋转速度，在转板旋转过程中受其上方的磁条影响增大其转速来提高对设于转板与传动箱之间的橡胶球作用频率，保证机械能在传递过程中不损失并进一步的增大。优选的，外接环的梯形小端配合连接于船体结构，利于将振动力扩散至传动箱，外接环内设有Y形传动板，传动板上端两板分别向船体结构延伸，传动板下端一板垂直连接传动箱，在船体结构产生振动时利用Y形传动板将振动力收集并集中传递至传动箱内使振动力作用于传动箱内的液体驱动转板转动，通过该方式由水体来吸收振动能量消除振动产生的噪音，在橡胶球产生弹性振动时对外接环产生反作用力，反作用力沿Y形传动板扩散至船体结构对船体结构消振处理，减小振动对船体结构产生的振动损伤及在振动能量收集过程中船体结构与外接环之间的磨损现象。优选的，橡胶球具有弹性且形状为椭球状，选择椭球状的橡胶球扩大转板与橡胶球瞬时接触面积，提高橡胶球弹性振动频率来保证机械能在传递过程中不损失并进一步的增大。优选的，线圈缠绕导磁框体总长的45％～55％，永磁体的50％长度置于线圈下方的导磁框体内，用于实现永磁体与线圈产生相对运动，引起线圈中的磁通量变化。优选的，导磁框体为两端贯通金属桶体，实现线圈产生感应电动势，进而整流稳压器整流后被蓄电池存储或直接对外供电。优选的，永磁体与振动传递器水平高度一致，使振动沿水平方向传递，以免振动能量在传递过程中由于高度差等问题产生能量损失。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的线圈在通电状态下，在导磁框体内产生电场，船体结构的振动能量由振动传递器传递至永磁体，振动能量经过橡胶球的传递保证机械能在传递过程中不损失并进一步的增大，永磁体与线圈产生相对运动，引起线圈中的磁通量变化，从而线圈产生感应电动势，进而整流稳压器整流后被蓄电池存储或直接对外供电，实现对船体结构振动的能量转换，提高资源利用率。附图说明图1为本专利技术一种船体结构振动的能量捕获器的示意图；图2为本专利技术的振动传递器示意图；图3为图2中振动传递器A-A方向剖视图；图4为本专利技术的传动板受反作用力时的受力图。附图标记说明：1.船体结构；2.振动传递器；3.橡胶球；4.弹簧；5.永磁体；6.吊环；7.线圈；8.整流稳压器；9.蓄电池；10.导磁框体；11.外接环；12.传动板；13.磁条；14.传动箱；15.转板；16.液体；17.转轴。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1-4所示，一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体10，该导磁框体10一端外部缠绕线圈7并连接整流稳压器8，整流稳压器8连接蓄电池9，导磁框体10内设永磁体5，永磁体5一端置于线圈7下方的导磁框体10内，另一端通过弹簧4连接橡胶球3，橡胶球3设于振动传递器2内且配合设置，振动传递器2设于船体结构1附近。本专利技术的线圈7在通电状态下，在导磁框体10内产生电场，船体结构的振动能量由振动传递器2传递至永磁体5，振动能量经过橡胶球3的传递保证机械能在传递过程中不损失并进一步的增大，永磁体5与线圈7产生相对运动，引起线圈7中的磁通量变化，从而线圈7产生感应电动势，进而整流稳压器8整流后被蓄电池9存储或直接对外供电，实现对船体结构振动的能量转换，提高资源利用率。振动传递器2包括桶状传动箱14，传动箱14与船体结构1之间设有梯形状外接环11，传动箱14与橡胶球3连接端开设有用于弹簧4通过的通孔。利用外接环11来增大振动传递器2与船体结构1的接触面积增大收集到的振动能量，收集到的振动能量促使传动箱14内的橡胶球3振动及液体16产生晃动驱动转板15产生旋转作用于橡胶球3使其产生弹性振动促使弹簧4形变。传动箱14顶壁中心处上连接有转轴17和长条状磁条13，转轴17上环绕设置转板15，该转板15底部为弧面状，传动箱14底部放置有用于驱动转板15旋转的液体16，橡胶球3设于转板15与传动箱14之间。外接环11将船体结构1产生的振动能量收集并集中传递装置传动箱14内促使液体波动使转板15绕转轴17旋转，转板15底部设计成弧面状进一步提高其旋转速度，在转板15旋转过程中受其上方的磁条13影响增大其转速来提高对设于转板15与传动箱14之间的橡胶球3作用频率，保证机械能在传递过程中不损失并进一步的增大。外接环11的梯形小端配合连接于船体结构1，利于将振动力扩散至传动箱14，外接环11内设有Y形传动板12，传动板12上端两板分别向船体结构1延伸，传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体(10)，该导磁框体(10)一端外部缠绕线圈(7)并连接整流稳压器(8)，整流稳压器(8)连接蓄电池(9)，导磁框体(10)内设永磁体(5)，永磁体(5)一端置于线圈(7)下方的导磁框体(10)内，另一端通过弹簧(4)连接橡胶球(3)，橡胶球(3)设于振动传递器(2)内且配合设置，振动传递器(2)设于船体结构(1)附近。

【技术特征摘要】
1.一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体(10)，该导磁框体(10)一端外部缠绕线圈(7)并连接整流稳压器(8)，整流稳压器(8)连接蓄电池(9)，导磁框体(10)内设永磁体(5)，永磁体(5)一端置于线圈(7)下方的导磁框体(10)内，另一端通过弹簧(4)连接橡胶球(3)，橡胶球(3)设于振动传递器(2)内且配合设置，振动传递器(2)设于船体结构(1)附近。2.如权利要求1所述的一种船体结构振动的能量捕获器，其中，振动传递器(2)包括桶状传动箱(14)，传动箱(14)与船体结构(1)之间设有梯形状外接环(11)，传动箱(14)与橡胶球(3)连接端开设有用于弹簧(4)通过的通孔。3.如权利要求2所述的一种船体结构振动的能量捕获器，其中，传动箱(14)顶壁中心处上连接有转轴(17)和长条状磁条(13)，转轴(17)上环绕设置转板(15)，该转板(15)底部为弧面状，传动箱(14)底部放...

【专利技术属性】
技术研发人员：温小飞，蔡保刚，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33