【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源，具体涉及一种手动与振动发电供电的电梯报警器，用于手动按压或踩踏发电及电梯运行振动发电，也可用于其它环境持续振动发电、惯性冲击激励或物体坠落冲击发电。
技术介绍
1、近年来，随着城镇化的推进及居民生活水平的提高，电梯已成为百姓生产、生活中不可或缺的垂直交通工具。但伴随着电梯的爆发式增长，随之而来的是电梯事故的居高不下。而电梯无线报警系统可缩短电梯困人事故的应急响应时间，解决电梯困人救援及时性问题。目前安装在电梯内的报警呼叫器，不宜接线为其供电，其信号发射器大多依靠电池供电，其能量有限，需要经常更换，浪费人力物力，易造成环境污染。且若在危急情况下电池供能不足，会阻碍救援，存在极大的安全隐患。为实现电梯监测的自供电和免维护，人们已着手研制用于不同类型监测系统的微小型发电机，所采用的基本原理主要有压电、电磁和摩擦，每种微小型发电机都有其自身的特点和应用领域。从实际应用的角度，目前所提出的各类发电机依然面临较多的技术瓶颈，较普遍的共性问题归纳如下：发电能力及单位体积能量密度较低，环境适应性有限，可靠性低，如压电陶瓷易因环境振动强度过大而损毁、滑动摩擦发电机易因摩擦副之间的摩擦磨损而失效，等等。当然，目前还难以在同一种发电机中将现存各种问题都加以解决。
技术实现思路
1、本专利技术的一种手动与振动发电供电的电梯报警器由机壳、机盖、外轮轴、驱动器、复位簧、缓冲簧、调频簧、施力块、电路板、按钮、转子及线圈构成，电路板上设有能量收集、能量管理、能量存储单元及信息发射系统。>
2、机壳的壳底壁和壳侧壁构成壳腔，壳侧壁与壳底壁垂直，壳侧壁包括壳左壁、壳右壁、壳前壁和壳后壁；壳底壁的内侧设有两个相互平行的导板，两个导板构成导槽，导槽与壳前壁和壳后壁平行；两个相对的壳侧壁上设有线框、另两个相对的壳侧壁上设有插槽，线框位于壳左壁和壳右壁的内侧，插槽位于壳前壁和壳后壁的内侧，插槽的底壁上设有两个下半槽，下半槽为半圆槽；线框与导槽相对，即线框位于导槽的两侧；线框与其所在的壳侧壁构成线框腔，线框腔的端口与导槽正对，线框腔的两个相对的侧壁上设有水平方向的定位槽，即定位槽的对称中心线位于水平面内。
3、两个导板的相对表面上设有复合层，即导槽的侧壁上都设有复合层，复合层由摩擦层与电极层构成，电极层由一对指叉电极构成，电极层位于摩擦层与导板之间，两个指叉电极的电极指宽度相等；摩擦层的材料为聚氯乙烯、聚四氟乙烯等，指叉电极的材料为金属铝或铜。
4、机盖的盖板上设有两个插板、两个限位梁和一个凸台，插板、限位梁和凸台位于盖板同一侧，插板对称配置在凸台的前后两侧、限位梁对称配置在凸台的左右两侧，插板与盖板垂直，凸台的中心处设有销孔，插板端部设有两个上半槽，上半槽为半圆槽。
5、转子由磁筒和内轮轴构成，内轮轴上设有一个磁筒和两个内轮，磁筒沿径向充磁，磁筒的磁极沿径向分布，磁筒固定地安装在内轮轴的中部，内轮对称配置在磁筒两侧，内轮为独立的元件固定安装在内轮轴上或在内轮轴上直接加工出来的一部分。
6、外轮轴的外轴上设有一个外小轮和两个外大轮，外大轮对称配置在外小轮的两侧；外轴、外小轮及外大轮同轴；外小轮和外大轮固定安装在外轴上，或外小轮和外大轮直接在外轴上加工而成。
7、驱动器由销轴和滑块构成，销轴和滑块的几何对称中心线重叠，滑块的横截面为方形或长方形，滑块的两个对称侧面上设有驱动条、另两个对称的侧面上设有滑移层；驱动条为齿条或摩擦条，驱动条位于滑块的左右侧面上，驱动条的功能是传递运动与动力；滑移层位于滑块的前后侧面上，滑移层的表面上设有等间隔的凸条与凹槽，即凸条与凹槽的宽度相等，凸条与凹槽沿滑块的长度方向排布。
8、电路板和按钮安装在机盖上，电路板经螺钉安装在机盖的限位梁上；机盖经螺钉安装在机壳上，机盖的盖板盖在壳腔的端口上，机盖的限位梁侧边顶靠在壳侧壁上、插板置于插槽中，插板端部的上半槽与机壳的下半槽对齐安装，上半槽与下半槽构成定位孔。
9、线圈安装在线框上，线圈套在线框外侧并胶结固定；转子安装在线框腔内并可转动，转子经内轮轴安装在线框腔中，内轮轴的两端置于定位槽中；转子位于线圈及线框腔内部，线框将转子和线圈隔开，线圈轴线与转子轴线垂直；线圈与其内部的磁筒构成电磁发电单元。
10、驱动器的滑块置于壳腔中的导槽内，销轴经机盖的盖板穿出且其伸出端经螺纹安装有施力块，施力块为用于手动发电的按钮或振动发电的质量块；滑块与机壳的壳底壁和机盖的盖板之间分别设有复位簧和缓冲簧，施力块与机盖之间设有调频簧，调频簧的刚度根据施力块质量的变化调节，缓冲簧和调频簧均为碟形簧；滑块的前后侧面与导槽的侧壁接触，即滑块的前后侧面上的滑移层与导板侧面上的复合层接触，滑移层与其相接触的复合层构成摩擦发电单元。
11、外轮轴经外轴两端安装在机壳的壳侧壁上，外轴两端套在壳侧壁上的定位孔中；外轮轴的外小轮与驱动器的驱动条相结合并构成传动副i，外轮轴的外大轮与转子的内轮相结合并构成传动副ii，传动副i和传动副ii为齿轮传动副或摩擦传动副。
12、本专利技术中，各电磁发电单元和摩擦发电单元经独立的导线组及整流桥与电路板相连。
13、本专利技术中，机壳、机盖及驱动器、内轮轴及外轮轴均由非铁磁性材料制成，所述非铁磁性材料包括不锈钢、铝合金及铜等金属或高分子塑料。
14、非工作的平衡状态下，外小轮位于驱动条长度方向的中心部位，滑块将复位簧和缓冲簧压死时，驱动条与外小轮不脱离、滑移层与复合层不脱离；驱动器上下往复运动时，驱动器经传动副i和传动副ii迫使转子及磁筒转动，磁筒的磁极方向及穿过线圈的磁通量密度与磁场强度发生变化，线圈切割磁力线，电磁发电单元发电；同时，滑移层与复合层相对滑移，摩擦发电单元发电；所生成的电能经导线输送到电路板，电能经转换处理后存储或输出报警系统，按压报警按钮时报警信息。
15、本专利技术，驱动器单次运动迫使转子转动一周以上，相关参数间的合理关系为：lrd≥2πrxr，其中：l为驱动器运动的位移幅值，rd、rx及r分别为外大轮、外小轮及内轮的半径，外大轮、外小轮及内轮的半径是指摩擦轮的外缘半径或齿轮的节圆半径。
16、本专利技术中，电梯报警器安装在电梯内部并随电梯上下运行，通过手动按压、脚踏或振动发电。
17、除了用于构造手动按压、踩踏及振动发电电梯报警器外，本专利技术的报警器也可用于其它条件下的振动、惯性冲击或物体坠落冲击激励发电、监测或报警，具体工作模式可为：：基于人力的手动按压或踩踏激励发电，用于构造自供电开关及报警器等；基于环境持续振动激励发电，利用施力块的惯性力变化驱动驱动器往复振动，用于构造自供电的环境与结构健康监测系统；基于惯性冲击激励发电，利用施力块的惯性力变化的脉冲激励，用于构造车辆等的撞击报警；基于物体坠落冲击激励，用于构造地震报警器等。
18、本专利技术中，为获得较佳的发供电能力，线圈x与磁筒的参数关系为：λ=l0/d=2±1，δ=t/d=0.6±0.4，η=w0/d=2.25本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手动与振动发电供电的电梯报警器，由机壳、机盖、外轮轴、驱动器、复位簧、缓冲簧、调频簧、施力块、电路板、按钮、转子及线圈构成；壳底壁的两个导板构成导槽，两相对壳侧壁上设有线框、另两相对壳侧壁上设有插槽；导板的相对表面上设有复合层；转子由磁筒和带内轮的内轮轴构成，磁筒的磁极沿径向分布；外轮轴上设有外小轮和外大轮；驱动器由销轴和滑块构成，滑块的两对称侧面上设有驱动条、另两对称侧面上设有滑移层；驱动条为齿条或摩擦条；电路板和按钮装在机盖上，机盖装在机壳上，机盖的插板置于插槽中并将外轮轴两端装在壳侧壁上；其特征在于：线圈装在线框上，转子装在线框腔内，线圈轴线与转子轴线垂直，线圈与其内磁筒构成电磁发电单元；驱动器的滑块置于导槽内、销轴经机盖伸出；滑块与壳底壁和盖板间分别设有复位簧和缓冲簧；滑块上的滑移层与导板上的复合层接触并构成摩擦发电单元；外小轮与驱动条构成传动副I，外大轮与内轮构成传动副II；驱动器上下往复运动时，转子及磁筒转动、电磁发电单元发电；滑移层与复合层相对滑移、摩擦发电单元发电；所生成的电能经导线输送到电路板，电能经转换处理后存储或输出报警系统，按压报警按钮时报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种手动与振动发电供电的电梯报警器，其特征在于：复合层由摩擦层与电极层构成，电极层由一对指叉电极构成，电极层位于摩擦层与导板之间。
3.根据权利要求1所述的一种手动与振动发电供电的电梯报警器，其特征在于：滑移层的表面上设有等间隔的凸条与凹槽，凸条与凹槽沿滑块的长度方向排布。
4.根据权利要求1所述的一种手动与振动发电供电的电梯报警器，其特征在于：利用构造手压、脚踏、振动及冲击方式的发电并实现自供电监测与报警，用于振动发电时施力块安装在驱动器端部。
...【技术特征摘要】
1.一种手动与振动发电供电的电梯报警器，由机壳、机盖、外轮轴、驱动器、复位簧、缓冲簧、调频簧、施力块、电路板、按钮、转子及线圈构成；壳底壁的两个导板构成导槽，两相对壳侧壁上设有线框、另两相对壳侧壁上设有插槽；导板的相对表面上设有复合层；转子由磁筒和带内轮的内轮轴构成，磁筒的磁极沿径向分布；外轮轴上设有外小轮和外大轮；驱动器由销轴和滑块构成，滑块的两对称侧面上设有驱动条、另两对称侧面上设有滑移层；驱动条为齿条或摩擦条；电路板和按钮装在机盖上，机盖装在机壳上，机盖的插板置于插槽中并将外轮轴两端装在壳侧壁上；其特征在于：线圈装在线框上，转子装在线框腔内，线圈轴线与转子轴线垂直，线圈与其内磁筒构成电磁发电单元；驱动器的滑块置于导槽内、销轴经机盖伸出；滑块与壳底壁和盖板间分别设有复位簧和缓冲簧；滑块上的滑移层与导板上的复合层接触并构成摩擦发电单元；外小轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：阚君武，何晨阳，康鸾，徐齐平，吴文超，吴鸣，曾平，程光明，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：
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