一种液压型压电-电磁复合发电系统技术方案

一种液压型压电‑电磁复合发电系统，由蓄能器和发电装置构成，发电装置的一端与蓄能器通过管路连通，其另一端用于连通所应用的液压系统。蓄能器对所应用的液压系统起到稳定压力的功能，在稳压过程中，蓄能器不断充液或放液，发电装置则利用流入或流出蓄能器的压力油液进行发电。发电装置由壳体、复合发电单元组和涡轮驱动组件构成，壳体为带有轴肩凸台的圆管形结构，复合发电单元组安装于壳体轴肩凸台上的径向孔内，涡轮驱动组件安装于壳体的流道内。本发明专利技术不仅能够实现发电功能，还可有效稳定系统压力波动及抑制压力冲击，并且结构简单、体积小、安装灵活，便于系统集成化设计。

A hydraulic piezoelectric electromagnetic hybrid power generation system

The utility model relates to a hydraulic piezoelectric electromagnetic composite power generation system, which is composed of an accumulator and a power generation device. One end of the power generation device is connected with the accumulator through a pipeline, and the other end is used to connect the applied hydraulic system. The accumulator has the function of stabilizing the pressure of the applied hydraulic system. In the process of stabilizing the pressure, the accumulator continuously fills or discharges the liquid, and the power generation device uses the pressure oil flowing into or out of the accumulator to generate electricity. The power generation device is composed of a shell, a composite power generation unit group and a turbine driving component. The shell is a circular tubular structure with a shoulder boss. The composite power generation unit group is installed in the radial hole on the shoulder boss of the shell, and the turbine driving component is installed in the flow channel of the shell. The invention can not only realize the power generation function, but also effectively stabilize the system pressure fluctuation and suppress the pressure impact, and has simple structure, small volume, flexible installation, and is convenient for the system integrated design.

【技术实现步骤摘要】
一种液压型压电-电磁复合发电系统
本专利技术涉及一种压电-电磁复合发电装置，特别涉及一种应用于液压系统中的压电-电磁复合发电系统。
技术介绍
随着液压技术发展，越来越多的传感器和微机电系统被应用到液压系统中，然而，传统的供电方式为外部电源供电，因此，不得不采用大量的导线穿插于系统中，导致了液压系统通电线路繁杂，增加了系统安装与维护难度，同时严重影响了系统集成化设计。因此，提供一种液压系统内部供电方式对简化系统及集成化设计具有重要意义。在液压系统中，压力波动与冲击十分普遍，往往造成管道与元件的振动，甚至发出噪声，对系统正常工作产生了影响。如果将液压系统中的压力波动与冲击能量吸收并转化为电能，不仅可以有效抑制系统的振动与噪声，还可以为传感器和微机电系统提供内部供电，简化系统供电线路。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种液压型压电-电磁复合发电系统，该装置不仅能够实现发电功能，还可有效稳定系统压力波动及抑制压力冲击，并且结构简单、体积小、安装灵活，便于系统集成化设计。具体地，本专利技术的技术方案如下：一种液压型压电-电磁复合发电系统，其特征在于，包括蓄能器和发电装置两部分，发电装置与蓄能器通过管路连通，其中发电装置由壳体、复合发电单元组和涡轮驱动组件构成，所述壳体为带有轴肩凸台的圆管形结构，所述涡轮驱动组件位于所述壳体内部流道，所述复合发电单元组包括若干相同的复合发电单元，这些复合发电单元均匀分布地安装在所述壳体的轴肩凸台上；所述发电单元由固定盖、压电叠堆、复位弹簧、线圈、压杆、活塞形永久磁铁及导向套构成，所述导向套内孔为光滑通孔，所述线圈均匀的缠绕在所述导向套上，所述活塞形永久磁铁位于所述导向套的光滑内孔，可以在该孔内上下滑动，所述压杆固定在所述活塞形永久磁铁的上端面圆心位置，所述固定盖紧紧压靠在所述导向套上端口，所述压电叠堆粘接在所述固定盖下端面，所述复位弹簧被所述固定盖的下端面和所述活塞形永久磁铁的上端面压缩于所述导向套的内孔中，所述压电叠堆与所述压杆均位于弹簧圈内；所述涡轮驱动组件由连接轴、前紧固垫圈、前支撑轮、涡轮、条形永久磁铁、后支撑轮及后紧固垫圈构成，所述前支撑轮、涡轮、后支撑轮依次等间距地安装于所述连接轴上，且三者与连接轴在轴向固定；所述涡轮的叶片顶部均固定有条形永久磁铁，叶片高度选取时要保证涡轮在转动过程中条形永久磁铁不与所述壳体内孔流道壁面刮蹭，所述前支撑轮与后支撑轮的外径与壳体的流道内径相同，安装在流道内时，所述前紧固垫圈压靠在所述前支撑轮前侧，所述后紧固垫圈压靠在后支撑轮后侧，两个紧固垫圈安装于壳体流道壁面的沉割槽中，保证前后支撑轮的轴向固定。优选地，所述壳体的轴肩凸台上开有若干径向圆孔，并且绕轴肩凸台圆周均匀布置，所述复合发电单元安装于该径向圆孔内，每个径向圆孔内均装有一个发电单元，所述复合发电单元的固定盖安装于径向圆孔的孔口位置。优选地，所述复合发电单元初始状态时，所述活塞形永久磁铁位于导向孔底部，所述压杆与所述压电叠堆之间具有一定间距。优选地，所述涡轮在所述壳体内部流道的安装位置位于所述复合发电单元组所对应的流道部位。优选地，所述壳体的一端管口与蓄能器通过管路连通，其另外一端管口用于连接所应用的液压系统。本专利技术具有以下有益效果：采用压电-电磁复合发电方式，有效提高了发电效率；本专利技术利用对液压系统具有危害的压力波动和冲击进行发电，不仅可以有效抑制液压系统的压力波动和冲击，还实现了可持续性的充电效果；本专利技术结构简单，安装灵活，有助于液压系统集成化设计。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为发电装置三维结构轴测图；图3为发电装置正视图；图4为图3的A-A剖视图；图5为发电装置中发电单元局部放大示意图；图6为涡轮驱动组件爆炸视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种液压型压电-电磁复合发电系统，能够充分利用液压系统压力波动与冲击能量进行发电，为液压系统提供内部供电。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1~4所示，本专利技术提供一种液压型压电-电磁复合发电系统，包括蓄能器和发电装置，其中发电装置与蓄能器通过管路连通，另一端与所应用的液压系统接通。蓄能器起到稳定系统压力的功能，发电装置则利用流入或流出蓄能器的压力油液进行发电。蓄能器的充气压力根据所在液压系统压力设定。所述壳体1的一端管口与蓄能器通过管路连通，其另外一端管口用于连接所应用的液压系统。发电装置由壳体1、发电单元2和涡轮驱动组件3构成。所述壳体1为带有轴肩的圆管形结构，轴肩部位开有若干径向圆孔，并且绕轴肩圆周阵列布局；所述发电单元2安装于壳体轴肩的径向圆孔内，每个径向圆孔内均装有一个发电单元2；涡轮驱动组件3安装于所述壳体1的流道内。如图5所示，所述发电单元2由固定盖21、压电叠堆22、复位弹簧23、线圈24、压杆25、活塞形永久磁铁26及导向套27构成。所述导向套27位于所述壳体1轴肩上的径向圆孔内，所述线圈24均匀的缠绕在所述导向套27的外围；所述活塞形永久磁铁26位于所述导向套27的导向孔内，可以在导向孔内上下滑动；所述压杆25固定在所述活塞形永久磁铁26的上端面圆心位置；所述固定盖21安装于径向圆孔的孔口位置，所述压电叠堆22粘接在所述固定盖21下端面；所述复位弹簧23被所述固定盖21的下端面和所述活塞形永久磁铁26的上端面压缩于导向孔内，所述压电叠堆22与所述压杆25均位于弹簧圈内；所述发电单元2初始状态时，所述活塞形永久磁铁26位于导向孔底部，所述压杆25与所述压电叠堆22之间具有一定间距。如图6所示，所述涡轮驱动组件3由连接轴31、前紧固垫圈32、前支撑轮33、涡轮34、条形永久磁铁35、后支撑轮36及后紧固垫圈37构成。所述前支撑轮33、涡轮34、后支撑轮36依次、等间距的安装于所述连接轴31上，三者可以绕轴中心旋转，但是与连接轴的轴向固定；所述涡轮34的叶片顶部均固定有条形永久磁铁35，叶片高度选取时要保证涡轮在转动过程中条形永久磁铁35不与所述壳体流道壁面刮蹭；所述涡轮组件安装于所述壳体1流道中，且涡轮34位于壳体轴肩位置的流道；所述前支撑轮33与后支撑轮36的外径与壳体流道内径相同，安装在流道内时，所述前紧固垫圈32压靠在所述前支撑轮33前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压型压电-电磁复合发电系统，其特征在于，包括蓄能器和发电装置两部分，发电装置与蓄能器通过管路连通，其中发电装置由壳体、复合发电单元组和涡轮驱动组件构成，所述壳体为带有轴肩凸台的圆管形结构，所述涡轮驱动组件位于所述壳体内部流道，所述复合发电单元组包括若干相同的复合发电单元，这些复合发电单元均匀分布地安装在所述壳体的轴肩凸台上；/n所述发电单元由固定盖、压电叠堆、复位弹簧、线圈、压杆、活塞形永久磁铁及导向套构成，所述导向套内孔为光滑通孔，所述线圈均匀的缠绕在所述导向套上，所述活塞形永久磁铁位于所述导向套的光滑内孔，可以在该孔内上下滑动，所述压杆固定在所述活塞形永久磁铁的上端面圆心位置，所述固定盖紧紧压靠在所述导向套上端口，所述压电叠堆粘接在所述固定盖下端面，所述复位弹簧被所述固定盖的下端面和所述活塞形永久磁铁的上端面压缩于所述导向套的内孔中，所述压电叠堆与所述压杆均位于弹簧圈内；/n所述涡轮驱动组件由连接轴、前紧固垫圈、前支撑轮、涡轮、条形永久磁铁、后支撑轮及后紧固垫圈构成，所述前支撑轮、涡轮、后支撑轮依次等间距地安装于所述连接轴上，且三者与连接轴在轴向固定；所述涡轮的叶片顶部均固定有条形永久磁铁，叶片高度选取时要保证涡轮在转动过程中条形永久磁铁不与所述壳体内孔流道壁面刮蹭，所述前支撑轮与后支撑轮的外径与壳体的流道内径相同，安装在流道内时，所述前紧固垫圈压靠在所述前支撑轮前侧，所述后紧固垫圈压靠在后支撑轮后侧，两个紧固垫圈安装于壳体流道壁面的沉割槽中，保证前后支撑轮的轴向固定。/n...

【技术特征摘要】
1.一种液压型压电-电磁复合发电系统，其特征在于，包括蓄能器和发电装置两部分，发电装置与蓄能器通过管路连通，其中发电装置由壳体、复合发电单元组和涡轮驱动组件构成，所述壳体为带有轴肩凸台的圆管形结构，所述涡轮驱动组件位于所述壳体内部流道，所述复合发电单元组包括若干相同的复合发电单元，这些复合发电单元均匀分布地安装在所述壳体的轴肩凸台上；
所述发电单元由固定盖、压电叠堆、复位弹簧、线圈、压杆、活塞形永久磁铁及导向套构成，所述导向套内孔为光滑通孔，所述线圈均匀的缠绕在所述导向套上，所述活塞形永久磁铁位于所述导向套的光滑内孔，可以在该孔内上下滑动，所述压杆固定在所述活塞形永久磁铁的上端面圆心位置，所述固定盖紧紧压靠在所述导向套上端口，所述压电叠堆粘接在所述固定盖下端面，所述复位弹簧被所述固定盖的下端面和所述活塞形永久磁铁的上端面压缩于所述导向套的内孔中，所述压电叠堆与所述压杆均位于弹簧圈内；
所述涡轮驱动组件由连接轴、前紧固垫圈、前支撑轮、涡轮、条形永久磁铁、后支撑轮及后紧固垫圈构成，所述前支撑轮、涡轮、后支撑轮依次等间距地安装于所述连接轴上，且三者与连接轴在轴向固定；所述涡轮的叶片顶部均固定有条形永久磁铁，叶片高度选取时要保证涡轮在转动过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小龙，杨皓仁，陈夏非，汤海龙，刘琛华，
申请(专利权)人：赵小龙，
类型：发明
国别省市：河北;13