[发明专利]一种往复振荡式扑翼能量转换装置

说明书

本发明公开了一种往复振荡式扑翼能量转换装置，包括机架、扑翼、倾角调节装置，两个滑块、两个滑柱、连杆机构、小带轮、控制器、以及发电装置，两个滑柱分别固定于机架两端，两个滑块分别套在两个滑柱上形成滑动副，扑翼通过扑翼转轴与两个滑块相连，所述倾角调节装置为与扑翼转轴相连的伺服电机，滑柱中部设有限位块，滑柱顶部和滑柱中部分别设有一个位置感应器，滑块通过连杆机构与小带轮相连，滑块的上下滑动通过连杆机构转为小带轮的转动，小带轮通过皮带与发电装置相连，所述位置感应器的信号均接入控制器，控制器通过伺服电机控制扑翼转轴旋转，从而改变扑翼的攻角。本发明结构简单，通过滑动副和连杆传动，能量转换效率高，损耗少。

技术领域

本发明涉及风力动力领域，涉及一种将往复直线运动转化为旋转运动的振荡式风力发电装置，具体涉及一种往复振荡式扑翼能量转换装置。

背景技术

振荡扑翼现象广泛存在于自然界和工程实际中，在风能和水流能量采集输出方面有巨大的应用潜力，揭示振荡扑翼能量采集机理，获得提高扑翼输出功率和效率的方法对于新型振荡扑翼流场能量采集装置的开发应用至关重要。

曲柄滑块机构可以实现将直线运动转化为旋转运动，但存在其工作过程中的死点问题，本发明采用一种新型的曲柄连杆机构克服死点问题，大大简化了结构，从而提高风力发电效率。

发明内容

本发明目的是提供一种往复振荡式扑翼能量转换装置，以改善现有扑翼能量转化结构单一、复杂现象；曲柄机构降低了链轮和带轮带来的能量消耗等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种往复振荡式扑翼能量转换装置，包括机架、扑翼、倾角调节装置，两个滑块、两个滑柱、连杆机构、小带轮、控制器、以及发电装置，所述两个滑柱分别竖直的固定于机架两端，两个滑块分别套在两个滑柱上，所述滑块与相应的滑柱之间形成滑动副，扑翼通过扑翼转轴与两个滑块相连，所述倾角调节装置为伺服电机，所述伺服电机的输出端与扑翼转轴相连，滑柱中部设有对滑块进行限位的限位块，所述滑柱的顶部和滑柱的中部分别设有一个能检测滑块的位置感应器，滑块通过连杆机构与小带轮相连，滑块的上下滑动通过连杆机构转为小带轮的转动，所述小带轮通过皮带与发电装置相连，所述位置感应器的信号均接入控制器，控制器通过伺服电机控制扑翼转轴旋转，从而改变扑翼的攻角。

作为改进，所述位置感应器由电磁环和电磁位移传感器组成。

作为改进，所述滑柱的顶部和限位块上分别设有一个防止滑块撞击的缓冲装置，所述缓冲装置为弹簧。

作为改进，所述连杆机构包括滑槽、第二滑块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、以及第五连杆，所述滑槽固定于限位块的下方，限位块上设有导孔，滑块下端设有从导孔穿过伸至滑槽内部的导柱，第二滑块设于滑槽内与其形成滑动副，第二滑块与第一连杆顶部铰接，第一连杆底部与小带轮偏心处通过第一转轴铰接，第二连杆顶部与导柱底部铰接相连，第二连杆底部与第三连杆顶部铰接，第三连杆底部通过第三转轴铰接在机架上，第四连杆顶部也通过第三转轴铰接在机架上，且第三连杆和第四连杆与第三转轴均相对固定相连，所述第五连杆一端与第四连杆底部铰接，另一端与小带轮上的第一转轴铰接。

本发明的有益效果是：

本发明采用了独特的连杆结构，该结构能替代链轮和皮带轮机构来达到将往复直线运动转化为旋转运动从而达到能量转换的目的，大大节约了设计空间。曲柄连杆机构存在很好的转动性能，本发明采用了两组曲柄滑块结构不仅克服了死点的不合理性，更是一种创新和突破。总体来说，该往复振荡式扑翼能量转换装置改善了现有扑翼能量转换装置结构复杂、能动性差的不足，具有很好的实用性和推广价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的右侧视图。

图3是本发明的背风面结构示意图。