一种可调谐式二维振动俘能装置，属于振动能量回收技术领域，本发明专利技术为了解决振动俘能装置只能回收单一方向振动源，无法适应随机振动环境下的俘能，因此不能实现有效收集，大大降低了环境能量的收集效率的问题，本申请所述俘能装置包括微动开关组、发电磁铁组、固定砝码磁铁组、解耦终端、发电线圈组、谐振砝码组、一字形解耦连杆、凹字形解耦连杆、柔性导向放大器组和底座。本申请用于回收任意平面内随机振动能量，通过机械解耦的方式将无序振动转为有序的直线运动，本发明专利技术不仅可以将低品位振动能量转换为电能储存起来，为诸如温湿度传感器供电，还可以将振动信号通过网络传输给监测终端，用以监测设备振动状态。用以监测设备振动状态。用以监测设备振动状态。
【技术实现步骤摘要】
一种可调谐式二维振动俘能装置
[0001]本专利技术属于振动能量回收
，具体涉及一种可调谐式二维振动俘能装置。
技术介绍
[0002]在大多数关键电气设备工作中，由于其设备特性原因存在着不可避免的振动。这种振动存在无序性，不仅会对电气设备结构造成影响，还会产生噪声干扰日常工作。
[0003]为了监测振动对电气设备结构的影响，防止事故的发生，通常采用外置传感器的方式，传感器的供电成为了限制其使用的问题，能量回收技术作为替代电源电池供电的方法得到了广泛的研究。
[0004]但是目前大多数的振动俘能装置只能回收单一方向振动源，无法适应随机振动环境下的俘能，当振动方向发生改变时，只能是某些离散的频率点输出高性能，因此不能实现有效收集，大大降低了环境能量的收集效率。
[0005]针对上述问题，本专利专门设计了一种可调谐式二维振动俘能装置，以抑制监测振动，高效回收随机振动能量。
技术实现思路
[0006]本专利技术为了解决振动俘能装置只能回收单一方向振动源，无法适应随机振动环境下的俘能，当振动方向发生改变时，只能是某些离散的频率点输出高性能，因此不能实现有效收集，大大降低了环境能量的收集效率的问题，进而提供一种可调谐式二维振动俘能装置；
[0007]一种可调谐式二维振动俘能装置，所述俘能装置包括微动开关组、发电磁铁组、固定砝码磁铁组、解耦终端、发电线圈组、谐振砝码组、一字形解耦连杆、凹字形解耦连杆、柔性导向放大器组和底座；所述柔性导向放大器组设置在底座中，且柔性导向放大器组与底座拆卸连接，一字形解耦连杆设置在凹字形解耦连杆顶部的凹陷处，且一字形解耦连杆与凹字形解耦连杆呈十字交叉设置，一字形解耦连杆与柔性导向放大器组的顶部通过螺栓拆卸连接，凹字形解耦连杆与柔性导向放大器组的顶部通过螺栓拆卸连接，发电线圈组设置在一字形解耦连杆与凹字形解耦连杆组成的十字结构顶部，且发电线圈组与一字形解耦连杆与凹字形解耦连杆组成的十字结构固定连接，解耦终端设置在发电线圈组上，且解耦终端的底部通过螺栓与柔性导向放大器组拆卸连接，固定砝码磁铁组设置在解耦终端上，且固定砝码磁铁组与解耦终端固定连接，谐振砝码组设置在固定砝码磁铁组的下方，且谐振砝码组与固定砝码磁铁组通过磁性吸附连接，发电磁铁组嵌设在解耦终端的顶部，且发电磁铁组与解耦终端固定连接，微动开关组设置在底座的顶部，且微动开关组通过螺栓与底座拆卸连接，微动开关组串联接入电能释放控制电路中；
[0008]进一步地，所述底座包括底板和四个支撑柱，所述四个支撑柱沿周向等距设置在底板的上表面上，且每个支撑柱的底部与底板的顶部一体成型设置；
[0009]进一步地，所述底座的上表面上还加工有四个连接螺纹孔组，每个连接螺纹孔组
设置在相邻两个支撑柱之间，每个连接螺纹孔组中包括M个连接螺纹孔，M的取值范围为3
‑
4个；
[0010]进一步地，所述柔性导向放大器组包括一号柔性导向放大器单元和二号柔性导向放大器单元，一号柔性导向放大器单元通过螺栓与底座上的四个支撑柱拆卸连接，二号柔性导向放大器单元通过螺栓与一字形解耦连杆与凹字形解耦连杆组成的十字结构底部拆卸连接；
[0011]所述一号柔性导向放大器单元包括第一柔性导向放大器、第四柔性导向放大器、第五柔性导向放大器和第八柔性导向放大器，所述第一柔性导向放大器、第四柔性导向放大器、第五柔性导向放大器和第八柔性导向放大器分别设置在一个支撑柱的内侧，且每个柔性导向放大器与对应的支撑柱通过螺栓拆卸连接，一字形解耦连杆的一端通过螺栓与第一柔性导向放大器的顶部拆卸连接，一字形解耦连杆的另一端通过螺栓与第八柔性导向放大器的顶部拆卸连接，凹字形解耦连杆的一端通过螺栓与第四柔性导向放大器的顶部拆卸连接，凹字形解耦连杆的另一端通过螺栓与第五柔性导向放大器的顶部拆卸连接；
[0012]所述二号柔性导向放大器单元包括第二柔性导向放大器、第三柔性导向放大器、第六柔性导向放大器和第七柔性导向放大器，第二柔性导向放大器与第一柔性导向放大器对应设置，第三柔性导向放大器与第四柔性导向放大器对应设置，第六柔性导向放大器与第五柔性导向放大器对应设置，第七柔性导向放大器与第八柔性导向放大器对应设置，所述第二柔性导向放大器和第七柔性导向放大器设置在一字形解耦连杆的底部，二柔性导向放大器和第七柔性导向放大器均通过螺栓与一字形解耦连杆拆卸连接，第三柔性导向放大器和第六柔性导向放大器设置在凹字形解耦连杆的底部，且第三柔性导向放大器和第六柔性导向放大器均通过螺栓与一字形解耦连杆拆卸连接；
[0013]进一步地，所述发电线圈组包括十三个发电线圈单元，十三个发电线圈单元中的七个发电线圈单元沿一字形解耦连杆的长度延伸方向等距布置在一字形解耦连杆的上表面上，且每个位于一字形解耦连杆上的发电线圈单元与一字形解耦连杆固定连接，十三个发电线圈单元中剩余的六个发电线圈单元平均分为两组，两组发电线圈单元设置在一字形解耦连杆的两侧，且每组中的三个发电线圈单元沿凹字形解耦连杆的长度延伸方向设置在凹字形解耦连杆的上表面上，且每个位于凹字形解耦连杆上的发电线圈单元与凹字形解耦连杆固定连接；
[0014]进一步地，所述发电线圈单元包括安装底座和线圈，所述安装底座固接在一字形解耦连杆的上表面或凹字形解耦连杆的上表面上，线圈套装在安装底座上；
[0015]进一步地，所述解耦终端包括十字形连接板、四个固定爪和四个固定套，所述十字形连接板设置在发电线圈组的上部，每个固定爪设置在十字形连接板中一个连接臂的下表面上，且每个固定爪的顶部与所在连接臂的下表面固定连接，每个固定爪的下部通过螺栓与对应的一个柔性导向放大器拆卸连接，十字形连接板中相邻两个连接臂的之间设有一个固定套，固定套的外圆面与邻近的连接臂侧壁固定连接：
[0016]所述固定砝码磁铁组中包括四个固定砝码磁铁，每个固定砝码磁铁对应设置在一个固定套中，且每个固定砝码磁铁与所在的固定套内壁固定连接；
[0017]所述谐振砝码组中包括四个谐振砝码，每个谐振砝码对应设置在一个固定砝码磁铁的下方，且每个谐振砝码与对应的一个固定砝码磁铁通过磁性吸附连接；
[0018]进一步地，所述微动开关组中包括四个微动开关，每个微动开关对应设置在一个支撑柱的顶部，且每个微动开关与所在的支撑柱顶部通过螺栓拆卸连接，每个微动开关的接线端串联接入电能释放控制电路中；
[0019]进一步地，所述发电线圈组连接有储能模块；
[0020]进一步地，所述储能模块包括稳压电路和超级电容；
[0021]本申请相对于现有技术所产生的有益效果：
[0022]本申请提出的一种可调谐式二维振动俘能装置，通过柔性导向放大装置成功的将随机二维方向振动转化为直线运动，高效的利用了低品位振动能。而且结构轻量、紧凑，且不会影响设备正常运转，本申请所使用的柔性导向放大装置具备增幅功能。电气设备的振动幅值不会太大，因此使用增幅柔性导向放大装置在激励源的小幅值激励下实现大幅值位移。同时柔性导向放大装置会使得传动会更本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调谐式二维振动俘能装置，其特征在于：所述俘能装置包括微动开关组(1)、发电磁铁组(2)、固定砝码磁铁组(3)、解耦终端(4)、发电线圈组(5)、谐振砝码组(6)、一字形解耦连杆(7)、凹字形解耦连杆(8)、柔性导向放大器组(9)和底座(10)；所述柔性导向放大器组(9)设置在底座(10)中，且柔性导向放大器组(9)与底座(10)拆卸连接，一字形解耦连杆(7)设置在凹字形解耦连杆(8)顶部的凹陷处，且一字形解耦连杆(7)与凹字形解耦连杆(8)呈十字交叉设置，一字形解耦连杆(7)与柔性导向放大器组(9)的顶部通过螺栓拆卸连接，凹字形解耦连杆(8)与柔性导向放大器组(9)的顶部通过螺栓拆卸连接，发电线圈组(5)设置在一字形解耦连杆(7)与凹字形解耦连杆(8)组成的十字结构顶部，且发电线圈组(5)与一字形解耦连杆(7)与凹字形解耦连杆(8)组成的十字结构固定连接，解耦终端(4)设置在发电线圈组(5)上，且解耦终端(4)的底部通过螺栓与柔性导向放大器组(9)拆卸连接，固定砝码磁铁组(3)设置在解耦终端(4)上，且固定砝码磁铁组(3)与解耦终端(4)固定连接，谐振砝码组(6)设置在固定砝码磁铁组(3)的下方，且谐振砝码组(6)与固定砝码磁铁组(3)通过磁性吸附连接，发电磁铁组(2)嵌设在解耦终端(4)的顶部，且发电磁铁组(2)与解耦终端(4)固定连接，微动开关组(1)设置在底座(10)的顶部，且微动开关组(1)通过螺栓与底座(10)拆卸连接，微动开关组(1)串联接入电能释放控制电路中。2.根据权利要求1所述的一种可调谐式二维振动俘能装置，其特征在于：所述底座(10)包括底板和四个支撑柱，所述四个支撑柱沿周向等距设置在底板的上表面上，且每个支撑柱的底部与底板的顶部一体成型设置。3.根据权利要求2所述的一种可调谐式二维振动俘能装置，其特征在于：所述底座(10)的上表面上还加工有四个连接螺纹孔组，每个连接螺纹孔组设置在相邻两个支撑柱之间，每个连接螺纹孔组中包括M个连接螺纹孔，M的取值范围为3
‑
4个。4.根据权利要求3所述的一种可调谐式二维振动俘能装置，其特征在于：所述柔性导向放大器组(9)包括一号柔性导向放大器单元和二号柔性导向放大器单元，一号柔性导向放大器单元通过螺栓与底座(10)上的四个支撑柱拆卸连接，二号柔性导向放大器单元通过螺栓与一字形解耦连杆(7)与凹字形解耦连杆(8)组成的十字结构底部拆卸连接；所述一号柔性导向放大器单元包括第一柔性导向放大器(901)、第四柔性导向放大器(904)、第五柔性导向放大器(905)和第八柔性导向放大器(908)，所述第一柔性导向放大器(901)、第四柔性导向放大器(904)、第五柔性导向放大器(905)和第八柔性导向放大器(908)分别设置在一个支撑柱的内侧，且每个柔性导向放大器与对应的支撑柱通过螺栓拆卸连接，一字形解耦连杆(7)的一端通过螺栓与第一柔性导向放大器(901)的顶部拆卸连接，一字形解耦连杆(7)的另一端通过螺栓与第八柔性导向放大器(908)的顶部拆卸连接，凹字形解耦连杆(8)的一端通过螺栓与第四柔性导向放大器(904)的顶部拆卸连接，凹字形解耦连杆(8)的另一端通过螺栓与第五柔性导向放大器(905)的顶部拆卸连接；所述二号柔性导向放大器单元包括第二柔性导向放大...
【专利技术属性】
技术研发人员：董为，丛沫岳，高永卓，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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