【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电，尤其涉及一种涡激振动风力发电装置。
技术介绍
1、目前，风能收集装置主要分为涡轮风力发电机和风致振动能量收集器两大类。涡轮风力发电机利用旋转的叶片将风能转化为机械动能，然后通过与电磁发电机相连的转轴将其转化为电能。但是，涡轮风力发电机的启动风速相对较高，且体型巨大，运行中会产生较大的噪音。
2、风致振动式风能收集器则是基于涡激振动将风能转换为振动能。再利用压电效应、电磁感应与摩擦电效应等转换机制，将振动能转换为电能。涡激振动是在低风速下出现的一种典型的风致振动现象，因此在低风速环境下进行风能收集具有独特优势。同时，利用压电效应的涡激振动风能收集器具有成本低、功率密度高、结构简单且易于小型化等优点。
3、但涡激振动的柱体的振动面与风向垂直，风向却是从四面八方而来是可变的，振动面也是可变的。因此常规的涡激振动发电机的效率和应用场景会大幅下降。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种能够适应多方向的低风速、高效率的涡激振动风力发电装置。
2、技术方案：一种涡激振动风力发电装置，包括受风体、弹性杆、多套运动转换机构、发电机和底盘，所述受风体设于顶部，所述弹性杆的上端与受风体连接，弹性杆的下端固定在底盘中心位置；每套运动转换机构的上端通过关节轴承安装在弹性杆上，下端通过单向轴承与发电机连接；所述发电机通过发电机槽与底盘连接；
3、当受到不同方向风力影响时，受风体产生涡激振动，使弹性杆发生向某一侧弯曲，
4、进一步，每套所述运动转换机构包括伸缩杆、转换装置和输出转动轴，所述伸缩杆的上端与关节轴承连接、下端与转换装置连接，所述输出转动轴的上端与单向轴承连接、下端与发电机连接；
5、当受风体受到风力影响时，带动弹性杆运动，从而带动一部分伸缩杆向下运动，另一部分伸缩杆向上运动：
6、对于伸缩杆向下运动的运动转换机构，当伸缩杆向下进行运动时，带动转换装置向下进行线性运动，转换装置带动输出转动轴进行顺时针旋转运动，此时单向轴承不作用，发电机的输入轴进行旋转运动；
7、对于伸缩杆向上运动的运动转换机构，当伸缩杆向上运动时，带动转换装置向上进行线性运动，转换装置带动输出转动轴进行逆时针旋转运动，此时单向轴承开始作用，发电机的输入轴不发生旋转。
8、进一步，所述转换装置内部设有滚珠，所述输出转动轴上设有螺旋凹槽；所述转换装置通过滚珠与螺旋凹槽之间接触摩擦和滚动摩擦来传递运动，带动输出转动轴进行旋转运动。
9、进一步，所述发电机为永磁发电机。
10、进一步，每套运动转换机构还可以为齿轮齿条传动结构，包括齿条和齿轮，所述齿条的上端通过关节轴承安装在弹性杆，所述齿轮通过单向轴承与发电机连接；
11、当受到风力影响，受风体带动弹性杆运动，从而带动一部分齿条向下运动，另一部分齿条向上运动：
12、对于齿条向下运动的运动转换机构，当齿条向下进行线性运动，带动齿轮进行顺时针旋转运动，此时单向轴承不作用，发电机的输入轴进行旋转运动；
13、对于齿条向上运动的运动转换机构，当齿条向上进行线性运动，齿轮进行逆时针旋转运动，此时单向轴承开始作用，发电机的输入轴不发生旋转。
14、本专利技术与现有技术相比，其显著效果如下：
15、本专利技术利用涡激振动产生的不同方向的动能通过机械装置转换为电能，在低风速的条件下，因风致振动的弹性杆在偏向不同方向时产生的动能，通过运动转换装置从线性移动转换为旋转运动，从而使发电机发电；且本专利技术由多套运动转换机构组成，发电效率高，能够适应任何方向的风，且具有绿色环保、低噪音、结构简单、利用场景广等优势。
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1.一种涡激振动风力发电装置，其特征在于，包括受风体(1)、弹性杆(2)、多套运动转换机构(4)、发电机(5)和底盘(7)，所述受风体(1)设于顶部，所述弹性杆(2)的上端与受风体(1)连接，弹性杆(2)的下端固定在底盘(7)中心位置；每套运动转换机构(4)的上端通过关节轴承(3)安装在弹性杆(2)上，下端通过单向轴承(11)与发电机(5)连接；所述发电机(5)通过发电机槽(6)与底盘(7)连接；
2.根据权利要求1所述涡激振动风力发电装置，其特征在于，每套所述运动转换机构(4)包括伸缩杆(8)、转换装置(9)和输出转动轴(10)，所述伸缩杆(8)的上端与关节轴承(3)连接、下端与转换装置(9)连接，所述输出转动轴(10)的上端与单向轴承(11)连接、下端与发电机(5)连接；
3.根据权利要求2所述涡激振动风力发电装置，其特征在于，所述转换装置(9)内部设有滚珠，所述输出转动轴(10)上设有螺旋凹槽；所述转换装置(9)通过滚珠与螺旋凹槽之间接触摩擦和滚动摩擦来传递运动，带动输出转动轴(10)进行旋转运动。
4.根据权利要求1-3任一项所述涡激振
5.如权利要求1所述涡激振动风力发电装置，其特征在于，每套运动转换机构(4)为齿轮齿条传动结构，包括齿条(12)和齿轮(13)，所述齿条(12)的上端通过关节轴承(3)安装在弹性杆(2)，所述齿轮(13)通过单向轴承(11)与发电机(5)连接；
...【技术特征摘要】
1.一种涡激振动风力发电装置，其特征在于，包括受风体(1)、弹性杆(2)、多套运动转换机构(4)、发电机(5)和底盘(7)，所述受风体(1)设于顶部，所述弹性杆(2)的上端与受风体(1)连接，弹性杆(2)的下端固定在底盘(7)中心位置；每套运动转换机构(4)的上端通过关节轴承(3)安装在弹性杆(2)上，下端通过单向轴承(11)与发电机(5)连接；所述发电机(5)通过发电机槽(6)与底盘(7)连接；
2.根据权利要求1所述涡激振动风力发电装置，其特征在于，每套所述运动转换机构(4)包括伸缩杆(8)、转换装置(9)和输出转动轴(10)，所述伸缩杆(8)的上端与关节轴承(3)连接、下端与转换装置(9)连接，所述输出转动轴(10)的上端与单向轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴强，陈锐，杨志龙，范文，许珂钒，韦中，蔡骏，陈亮，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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