[发明专利]一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器

权利要求书

1.一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器，其特征在于该磁力升频压电俘能器由高压气体激励驱动组件（1）、环形压电发电组件（2）和紧固螺钉（3）组成，所述高压气体激励驱动组件（1）和环形压电发电组件（2）通过紧固螺钉（3）紧固连接；所述高压气体激励驱动组件（1）包括高压气体腔（1-1）、气管快速接头（1-2）、活塞（1-3）、弹簧（1-4）、圆柱磁铁（1-5）和垫圈（1-6），所述气管快速接头（1-2）安装在高压气体腔（1-1）两端，所述活塞（1-3）置于高压气体腔（1-1）的环形凹面（1-1-2）内，初始状态，活塞（1-3）顶端与垫圈（1-6）完全接触，所述活塞（1-3）设置有环形凹槽（1-3-1）和活塞底面（1-3-2），环形凹槽（1-3-1）置于活塞（1-3）的底端，所述弹簧（1-4）一端作用在活塞底面（1-3-2），另一端置于腔体（2-1）的端面（2-1-2），所述圆柱磁铁（1-5）粘接固定在环形凹槽（1-3-1）内，所述垫圈（1-6）外环中部设置有环形缺口（1-6-1），所述环形缺口（1-6-1）与高压气体腔（1-1）中的垫圈限位板（1-1-3）配合，将垫圈（1-6）固定在环形凹面（1-1-2）的顶端；所述环形压电发电组件（2）包括腔体（2-1）、发电组件Ⅰ（2-2）、发电组件II（2-3）、矩形磁铁（2-4）、后端盖（2-5）和紧定螺钉（2-6），其中发电组件Ⅰ（2-2）和发电组件II（2-3）胶粘固定在腔体（2-1）内，矩形磁铁（2-4）分别胶粘固定在发电组件Ⅰ（2-2）的固定梁Ⅰ（2-2-3）和发电组件II（2-3）的固定梁II（2-3-3）上，后端盖（2-5）和腔体（2-1）通过紧定螺钉（2-6）紧固连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器，其特征在于所述高压气体腔（1-1）设置有通孔Ⅰ（1-1-1）、环形凹面（1-1-2）和垫圈限位板（1-1-3），所述通孔Ⅰ（1-1-1）周向设置在高压气体腔（1-1）下方，所述环形凹面（1-1-2）靠近高压气体腔（1-1）的末端，所述垫圈限位板（1-1-3）置于环形凹面（1-1-2）顶端附近。

3.根据权利要求1所述的一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器，其特征在于所述腔体（2-1）上方周向均匀设有螺纹孔Ⅰ（2-1-1），螺纹孔Ⅰ（2-1-1）与紧固螺钉（3）螺纹连接，所述腔体（2-1）顶端设置有端面（2-1-2），挡板（2-1-3）置于端面（2-1-2）内侧，挡板（2-1-3）可制约弹簧（1-4）径向运动，所述腔体（2-1）内部设置有固定架I（2-1-4）和固定架II（2-1-5），螺纹孔II（2-1-6）置于腔体（2-1）的底端；所述固定架I（2-1-4）设置有压电组件粘接面Ⅰ（2-1-4-1），所述压电组件粘接面Ⅰ（2-1-4-1）最大边长为A₁，A₁取值满足的范围为40~60 mm；所述固定架II（2-1-5）设置有压电组件粘接面II（2-1-5-1），所述压电组件粘接面II（2-1-5-1）最大边长为A₂，A₂与A₁的比值为E=A₂/A₁，E的取值满足的范围为1~1.5。

4.根据权利要求1所述的一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器，其特征在于所述发电组件Ⅰ（2-2）整体呈长方体，在其外轮廓设置有贴合面Ⅰ（2-2-1），贴合面Ⅰ（2-2-1）与压电组件粘接面Ⅰ（2-1-4-1）通过环氧树脂胶粘接，所述贴合面Ⅰ（2-2-1）边长为B₁，B₁与A₁的比值为F₁=B₁/A₁，F₁的取值为1，所述发电组件Ⅰ（2-2）中心设有方形凹槽Ⅰ（2-2-2），方形凹槽Ⅰ（2-2-2）一端设置有a个固定梁Ⅰ（2-2-3），a为大于等于2的正整数，矩形磁铁（2-4）粘接在固定梁Ⅰ（2-2-3）上，所述发电组件Ⅰ（2-2）由4 b个弹性基板Ⅰ（2-2-4）组合成回转矩形结构，b为大于等于1的正整数，弹性基板Ⅰ（2-2-4）上设置有压电单元Ⅰ（2-2-4-1）和铰链Ⅰ（2-2-4-2）。