本发明专利技术公开一种集成颤振效应的压电风能收集装置，包括：壳套，其周壁设有风孔，转动组件，包括转轴、以及设于壳套内的第一圆盘和第二圆盘，转轴与壳套转动连接，第一圆盘顶面设有第一永磁体，第二圆盘的侧面设有第二永磁体；第一颤振组件，包括螺旋弹簧、颤振圆盘以及设于颤振圆盘底部的第三永磁体，第三永磁体与第一永磁体互斥；第二颤振组件，包括颤振板和设于颤振板的侧面第四永磁体，第四永磁体与第二永磁体互斥；第三颤振组件，设于壳套内且位于风孔处；压电组件，用以借助正压电效应将机械能转化为电能。通过本发明专利技术中的压电风能收集装置，通过多组颤振组件颤振，使得压电组件的压电陶瓷片发生形变增强，增强对风能的利用率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种集成颤振效应的压电风能收集装置
[0001]本专利技术涉及风能收集
，尤其涉及一种集成颤振效应的压电风能收集装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着社会经济的高速发展，对能源的需求日益剧增，环境污染和能源短缺成为困扰世界各国的一个共同难题，并由此而造成的环境恶化和能源危机逐渐开始影响经济发展和人们生活。迫于此压力，各国科技工作者开始了寻找和开发新型能源的探索，比如太阳能、风能、波浪能、振动能等。其中，压电发电装置作为一种新型的微型发电装置，理论上其供电寿命仅取决于组成发电装置的各元器件的寿命，清洁环保，是一种典型的“绿色”能源技术。
[0003]现有的压电悬臂梁收集风能装置风能收集率低，同时压电设备一般为接触碰撞传递能量，能量损失大，使用寿命短，占用空间大，不利于使用。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，有必要提供一种集成颤振效应的压电风能收集装置，用以解决上述
技术介绍
中所提及的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种集成颤振效应的压电风能收集装置，包括：
[0007]壳套，呈圆柱状，所述壳套的周壁设有风孔，其顶部和底部的中央位置均设有轴承；
[0008]转动组件，包括转轴、以及设于所述壳套内的第一圆盘和第二圆盘，所述转轴通过所述轴承与所述壳套转动连接，所述第一圆盘和所述第二圆盘均与所述转轴同轴设置且固定连接，所述第一圆盘的顶面分别设有呈圆形矩阵布置的四个所述第一永磁体，所述第二圆盘的侧面分别设有呈圆形矩阵布置的四个所述第二永磁体；
[0009]第一颤振组件，安装于所述壳套内，所述颤振组件包括螺旋弹簧、颤振圆盘以及设于所述颤振圆盘底部的第三永磁体，所述颤振圆盘贯穿所述转轴与所述壳套同轴设置，且通过所述螺旋弹簧与所述壳套内的底壁弹性连接，所述第三永磁体与所述第一永磁体互斥，以使得所述颤振圆盘颤振；
[0010]第二颤振组件，包括颤振板和设于所述颤振板的侧面第四永磁体，所述颤振板固定安装于所述颤振圆盘的顶部，所述第四永磁体与所述第二永磁体互斥，以使得所述颤振板颤振；
[0011]第三颤振组件，设于所述壳套内且位于所述风孔处，所述压电组件包括压电悬臂梁和颤振效应板，所述压电悬臂梁的一端与所述颤振板固定连接，另一端与所述颤振效应板固定连接；
[0012]压电组件，包括分别贴附于所述压电悬臂梁顶面和底面的上压电陶瓷片和下压电
陶瓷片，用以借助正压电效应将机械能转化为电能。
[0013]根据一些实施例，压电风能收集装置还设有风机，所述风机用于接收并吸收风力，并将风能转化为机械能，以驱动所述转轴转动。
[0014]根据一些实施例，所述第一永磁体、所述第二永磁体、所述第三永磁体以及所述第四磁体所安装的数量相同，且均呈扇环状。
[0015]根据一些实施例，所述压电悬臂梁为弹性金属薄片。
[0016]根据一些实施例，所述颤振圆盘设有轴孔，所述轴孔与所述转轴过渡配合连接。
[0017]根据一些实施例，所述螺旋弹簧的数量为四个，所述四个螺旋弹簧呈圆形矩阵设于所述颤振圆盘底部。
[0018]根据一些实施例，压电风能收集装置还包括支撑架，安装于所述壳套外的底部相对立的两端。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0020]本申请中的压电风能收集装置在使用时，通过安装的风机来收集风能，通过风机将风能转化为机械能，带动转轴在轴承的配合下转动，转轴转动带动第一圆盘和第二圆盘转动，第一永磁体和第二永磁体随之转动。当第一圆盘上的第一永磁体对应颤振圆盘上的第三永磁体时，由于第一永磁体和第三永磁体互斥，使得第一颤振组件的颤振圆盘受迫振动，颤振圆盘的受迫振动带动颤振板受迫振动，导致第二颤振组件上颤振板受迫振动，与颤振板连接的第三颤振组件受迫振动，导致安装于第三颤振组件上的压电组件受迫振动。另外第二圆盘上的第二永磁体对应颤振板上的第四永磁体时，第二颤振组件上颤振板受迫振动，对第三颤振组件上的压电组件起到增强振动的效果。进一步地，壳套的壁面开有风孔，风可以直接通过风孔进入壳体内部，导致第三颤振组件上的颤振效应板发生颤振，压电悬臂梁同步颤振，压电组件贴附于压电悬臂梁上的上压电陶瓷片和下压电陶瓷片相应所发生的形变进一步增强，用以借助正压电效应将机械能转化为电能，进而实现对风能的收集起到增强的效果。
附图说明
[0021]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，下面将对实施例或现有技术描述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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的整体结构示意图；
[0023]图2是本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的部分结构示意图；
[0024]图3是本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的颤振圆盘结构示意图；
[0025]图4是本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的第二圆盘的立体结构示意图；
[0026]图5是本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的风扇结构示意图；
[0027]图6是本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的压电悬臂梁俯视的结构示意图；
[0028]图7是本专利技术提供的一种集成颤振效应的压电风能收集装置的压电悬臂梁正视的结构示意图。
[0029]图中：壳套100；风孔110；轴承120；支撑架130；转动组件200；转轴210；第一圆盘220；第一永磁体221；第二圆盘230；第二永磁体231；第一颤振组件300；颤振圆盘310；第三永磁体311；螺旋弹簧320；第二颤振组件400；颤振板410；第四永磁体411；第三颤振组件500；压电悬臂梁510；颤振效应板520；压电组件600；上压电陶瓷片610；下压电陶瓷片620；风机700；扇叶710；扇叶支架720；中心轴孔730。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]请参阅图1至图7所示，本专利技术提供一种集成颤振效应的压电风能收集装置，通过本专利技术中的压电风能收集装置，通过多组颤振组件颤振，使得压电组件600的压电陶瓷片发生形变增强，增强对风能的利用率，以使得压电组件600通过正压电效应将机械能转化为电能，而积蓄更多的电能，其具体方案如下。
[0032]该压电风能收集装置包括壳套100、转动组件200、第一颤振组件300、第二颤振组件400、第三颤振组件500以及压电组件600，其中壳套100呈圆柱状，壳套100的周壁设有风孔110，壳套100顶部和底部的中央位置均设有轴承120。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成颤振效应的压电风能收集装置，其特征在于，包括：壳套，呈圆柱状，所述壳套的周壁设有风孔，其顶部和底部的中央位置均设有轴承；转动组件，包括转轴、以及设于所述壳套内的第一圆盘和第二圆盘，所述转轴通过所述轴承与所述壳套转动连接，所述第一圆盘和所述第二圆盘均与所述转轴同轴设置且固定连接，所述第一圆盘的顶面分别设有呈圆形矩阵布置的四个所述第一永磁体，所述第二圆盘的侧面分别设有呈圆形矩阵布置的四个所述第二永磁体；第一颤振组件，安装于所述壳套内，所述颤振组件包括螺旋弹簧、颤振圆盘以及设于所述颤振圆盘底部的第三永磁体，所述颤振圆盘贯穿所述转轴与所述壳套同轴设置，且通过所述螺旋弹簧与所述壳套内的底壁弹性连接，所述第三永磁体与所述第一永磁体互斥，以使得所述颤振圆盘颤振；第二颤振组件，包括颤振板和设于所述颤振板的侧面第四永磁体，所述颤振板固定安装于所述颤振圆盘的顶部，所述第四永磁体与所述第二永磁体互斥，以使得所述颤振板颤振；第三颤振组件，设于所述壳套内且位于所述风孔处，所述压电组件包括压电悬臂梁和颤振效应板，所述压电悬臂梁的一端与所述颤振板固定连接，另一端与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎水平，陈建，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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