一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，包括第一摩擦体和第二摩擦体；所述第一摩擦体和第二摩擦体均为同轴套叠的多层套筒；其中第一摩擦体的多层套筒通过设于其端部的第一连接件连接为一体，第二摩擦体的多层套筒通过设于其内部第二连接件连接为一体，所述第二摩擦体嵌套在所述第一摩擦体上并能沿着所述第一摩擦体轴向相对滑动，所述第一摩擦体和第二摩擦体的相对接触面设上有摩擦发电材料层，通过第二摩擦体与第一摩擦体的相对运动，实现将机械能转化为电能。与现有的摩擦纳米发电机相比，本发明专利技术提供的这种能量转换装置不仅接触面更大，摩擦发电效率更高，而且结构简单，安装维护方便，适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置


[0001]本专利技术属于新能源发电领域，具体涉及一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置。

技术介绍

[0002]全球变暖、冰川消融等自然环境变化，迫使人们加速对绿色能源技术的开发。波浪所产生的振动能量在海洋环境中广泛存在，且储量丰富，具有可持续性，作为一种绿色能源用对缓解能源危机和减少环境污染有极大帮助。
[0003]常用的波浪能发电装置有点头鸭式、摆式、波面筏式、振荡水柱式等，但都存在机构庞大、发电效率低、设备昂贵且维护费用高等缺点。究其原因，是因为目前波浪能发电装置核心发电部件是依靠传统的电磁感应发电机，而海洋中波浪能多以低频振动形式存在，而且分散性广、波浪峰值随机，通过电磁感应发电机吸收转换此类振动能量进行发电时存在着极大地局限性；公开号为CN203851063U，主题名称是一种振动式摩擦发电装置及海浪发电装置，提供了一种利用摩擦纳米发电技术对波浪能进行利用的装置，但该装置的实际摩擦面较小，很难充分的将波浪能加以利用，而且安装使用方法单一，因此设计一种适用面广，能够高效率的将振动能量进行转化的装置对开发海洋波浪能具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，解决在收集利用波浪能时摩擦纳米发电效率低，适用范围窄的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]本专利技术提供了一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，其特征在于：包括第一摩擦体和第二摩擦体；所述第一摩擦体和第二摩擦体均为同轴套叠的多层套筒；其中第一摩擦体的多层套筒通过设于其端部的第一连接件连接为一体，第二摩擦体的多层套筒通过设于其内部第二连接件连接为一体，所述第二摩擦体层叠嵌套在第一摩擦体上并能够自由沿着第一摩擦体轴向来回滑动；所述第一摩擦体的多层套筒上设有用于避让第二连接件的滑槽；第二摩擦体的两端与第一摩擦体的相应端部之间设于用于复位的弹簧；所述第一摩擦体和第二摩擦体的多层套筒的相对接触面为摩擦面，摩擦面上设有摩擦发电材料层，并通过发电电极与外部电路相连。
[0007]进一步的，所述第一连接件为外壳，所述外壳包括圆桶型的壳体和设置在所述壳体开口上的壳盖，所述第一摩擦体的多层套筒的一端固定安装在所述壳体内底部。
[0008]进一步的，所述壳盖和壳体底部的非工作部上开有用于平衡多层套筒内部气压的通气孔。
[0009]进一步的，所述第二连接件为连接板，所述连接板一体化设置在所述第二摩擦体的多层套筒之间的滑槽内，从而将所述第二摩擦体的多层套筒连接为一体。
[0010]进一步的，所述弹簧通过卡扣分别安装在第二摩擦体与壳盖以及第二摩擦体与壳
体底部之间，使所述第二摩擦体能随着外部振动在所述第一摩擦体上做相对往复运动。
[0011]进一步的，所述第二摩擦体为具有一定质量的配重块。
[0012]进一步的，所述机械能量转换装置还包括活塞杆，所述壳盖中部开有通孔，所述活塞杆穿过所述通孔与设置在壳体内，所述活塞杆设置在壳体内的一端还设有限位凸台，所述弹簧通过卡扣分别安装在第二摩擦体与限位凸台以及第二摩擦体与壳体底部之间，通过所述活塞杆能带动所述第二摩擦体在所述第一摩擦体上做相对往复运动。
[0013]进一步的，附着在所述第一摩擦体和所述第二摩擦体的摩擦面上的摩擦发电材料层分别为聚酯纤维薄膜和聚二甲基硅氧烷薄膜。
[0014]进一步的，所述发电电极分别粘贴在所述第一摩擦体和所述第二摩擦体的摩擦发电材料层的内表面。
[0015]本专利技术有益效果是：
[0016]本专利技术提供的这种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，实际有效摩擦面大，能够高效的将低频的波浪能持续的转化为电能，而且结构简单，安装方便，后期维护和保养成本低，适用范围广。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例一提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例一提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的内部结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例一提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的全剖视图；
[0020]图4为本专利技术实施例二提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的整体结构示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例二提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的内部结构示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例二提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的全剖视图；
[0023]图7为本专利技术实施例二提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置中活塞杆的结构示意图；
[0024]图8为本专利技术实施例提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的第二摩擦体的结构示意图；
[0025]图9为本专利技术实施例提供的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置的壳体和设置在壳体内的第一摩擦体的结构示意图；
[0026]图中：1
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壳体，2
‑
壳盖，3
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通孔，4
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第一摩擦体，5
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滑槽，6
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第二摩擦体，7
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摩擦发电材料层，8
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弹簧，9
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卡扣，10
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活塞杆，11
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限位凸台，12
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通气孔，13
‑
连接板。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于
说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0028]本专利技术提供了一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，包括第一摩擦体4和第二摩擦体6；为增大接触面积以提高摩擦发电效率，所述第一摩擦体4和第二摩擦体6均为同轴套叠的多层套筒，所述第一摩擦体4的多层套筒的一端通过第一连接件连接为一体，所述第二摩擦体6的多层套筒通过设于其内部第二连接件连接为一体，所述第二摩擦体6嵌套在所述第一摩擦体4上并能沿着所述第一摩擦体4轴向相对滑动，所述第一摩擦体4和所述第二摩擦体6的相对接触面为摩擦面，摩擦面上设有摩擦发电材料层7，通过第二摩擦体6与第一摩擦体4的相对运动，从而实现将机械能转化为电能。具体的：
[0029]实施例一：
[0030]如图1至图3所示所述，所述第一连接件为能够容纳所述第一摩擦体4和第二摩擦体6外壳，所述外壳包括圆桶型的壳体1和设置在所述壳体1开口上的壳盖2，通过所述外壳能给设置在所述外壳内的第一摩擦体4和第二摩擦体6提供保护作用；其中，所述第一摩擦体4的多层套筒的一端同轴固定安装在所述壳体1底部，从而使得所述第一摩擦体4的多层套筒连接为一个整体；所述壳盖2与所述壳体1螺纹连接，通过所述壳盖2可以方便所述第一摩擦体4和所述第二摩擦体6的安装和更换。为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，其特征在于：包括第一摩擦体和第二摩擦体；所述第一摩擦体和第二摩擦体均为同轴套叠的多层套筒；其中第一摩擦体的多层套筒通过设于其端部的第一连接件连接为一体，第二摩擦体的多层套筒通过设于其内部第二连接件连接为一体，所述第二摩擦体层叠嵌套在第一摩擦体上并能够自由沿着第一摩擦体轴向来回滑动；所述第一摩擦体的多层套筒上设有用于避让第二连接件的滑槽；第二摩擦体的两端与第一摩擦体的相应端部之间设于用于复位的弹簧；所述第一摩擦体和第二摩擦体的多层套筒的相对接触面为摩擦面，摩擦面上设有摩擦发电材料层，并通过发电电极与外部电路相连。2.如权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，其特征在于：所述第一连接件为外壳，所述外壳包括圆桶型的壳体和设置在所述壳体开口上的壳盖，所述第一摩擦体的多层套筒的一端同轴固定安装在所述壳体内底部。3.如权利要求2所述的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，其特征在于：所述壳盖和壳体底部开有用于平衡多层套筒内部气压的通气孔。4.如权利要求3所述的一种基于摩擦纳米发电技术的机械能量转换装置，其特征在于：所述第二连接件为连接板，所述连接板一体化设置在所述第二摩擦体的多层套筒之间的滑槽内，从而将所述第二摩擦体的多层套筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦，陈鑫霖，刘轶锋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：