[实用新型]一种多孔增流转动栅格式压电‑电磁复合发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多孔增流转动栅格式压电-电磁复合发电机，属于低功耗电子设备供能技术领域。

背景技术

随着制造装备技术的智能化水平不断提高及其与物联网技术的深度融合，大量的物联网节点等低功耗器件在机械制造装备领域得到广泛应用。目前，对物联网节点进行稳定、可靠的持续供电，是保证物联网节点等低功耗器件正常工作的前提。当前机械制造领域的物联网节点等低功耗器件供能方式主要有电源直接供电和化学电池供电两种方式。其中，电源直接供电方式导致系统布线复杂等问题，而化学电池供电方式则存在电池使用寿命有限、需定期更换以及环境污染等不足。因此，需研究一种用于物联网节点等低功耗器件供能的新型能源供给技术以解决传统供能技术所带来的诸多弊端。

利用压电材料的正压电效应和线圈与磁铁间的电磁感应俘获环境微能源转化为电能的环境能源收集技术，由于具有能量转换效率高、清洁无污染、使用寿命长等优势，成为微能源转化与供给技术的研究热点。气体动能是工业生产中大量存在的能量形式，其同样具备安全清洁可再生等优势。因此，合理利用工业生产环境中的气体能量，结合压电材料的正压电效应和线圈与磁铁间的电磁感应将气体能量转化为电能为物联网节点等低功耗器件供能，可有效解决传统电源供电带来的布线复杂及化学电池供电带来的需定期更换、污染环境等问题，对提高工业制造装备技术的智能化水平具有促进作用。传统的压电发电机普遍利用工业环境中的高压气体直接冲击压电发电机来俘获电能，使得传统气体冲击式压电发电机存在俘能功率小、效率低、输出电流小的问题，限制了压电发电机在低功耗电子设备供能技术领域的发展与应用。

发明内容

为解决已有压电发电机在高压气体直接冲击压电发电机俘获电能时存在俘能功率小、效率低、输出电流小等技术问题，本实用新型公开一种多孔增流转动栅格式压电-电磁复合发电机，为低功耗器件提供一种功率大、效率高、输出电流大的供能装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

所述一种多孔增流转动栅格式压电-电磁复合发电机，其特征在于该多孔增流转动栅格式压电-电磁复合发电机由多孔阵列式增流装置、转动栅格式发电机组件和紧定螺栓Ⅰ组成，其中多孔阵列式增流装置和转动栅格式发电机组件通过紧定螺栓Ⅰ紧固连接；所述多孔阵列式增流装置设置有进气孔、环形高压容气腔、增流装置螺纹连接孔、锥形吸气端、微型射流孔和锥形气流喷射端；所述转动栅格式发电机组件包括风扇支撑架、压电发电组件安装架、压电发电组件、转轴、磁铁组件、线圈、轴承Ⅰ、紧定螺栓Ⅱ、轴承Ⅱ和风扇，风扇支撑架和多孔阵列式增流装置通过紧定螺栓Ⅱ进行螺纹连接。

所述多孔阵列式增流装置中进气孔位于环形高压容气腔的圆柱表面上，所述增流装置螺纹连接孔与紧定螺栓Ⅰ螺纹连接，所述锥形吸气端位于多孔阵列式增流装置的端面，所述微型射流孔位于环形高压容气腔的压缩气体喷射端面，所述微型射流孔紧贴多孔阵列式增流装置的排气端壁面，所述锥形气流喷射端位于多孔阵列式增流装置的排气端。

所述转动栅格式发电机组件中风扇支撑架与转轴通过螺纹连接，所述风扇支撑架设置有进气口，进气口位于风扇支撑架端面，所述风扇支撑架设置有轴承安装孔Ⅰ用于轴承Ⅱ的轴向定位，所述风扇支撑架设置有风扇支撑架连接孔，紧定螺栓Ⅱ与风扇支撑架连接孔螺纹配合，所述的风扇支撑架设置有增流装置连接孔与紧定螺栓Ⅰ螺纹配合；所述的压电发电组件安装架设置有压电发电组件安装架连接孔，用于固定安装压电发电组件安装架，所述的压电发电组件安装架设置有弹性基板固定槽与压电发电组件紧固连接，所述的压电发电组件安装架设置有压电发电端出气口，压电发电端出气口位于压电发电组件安装架侧面；所述压电发电组件由弹性基板和压电元件组成，所述弹性基板与压电元件粘接；所述转轴设置定位轴肩Ⅰ，用于轴承Ⅱ的轴向定位，所述转轴设置有定位轴肩Ⅱ，用于轴承Ⅰ的轴向定位，所述转轴设置有转轴螺纹孔与所述磁铁组件上的紧固螺钉配合连接；所述磁铁组件设置有磁铁和磁铁固定架，磁铁粘接磁铁固定架，所述磁铁由n块不同极性的扇形磁铁沿圆周间隔分布组成，n为大于1的正整数，所述磁铁组件设置有紧固螺钉与转轴螺纹孔配合连接；所述线圈粘接在压电发电组件安装架底部，所述线圈由m个扇形线圈组成，m为大于等于1的正整数；所述轴承Ⅰ安装在压电发电组件安装架上，所述轴承Ⅰ与转轴配合连接；所述轴承Ⅱ安装在风扇支撑架上，所述轴承Ⅱ与转轴配合连接；所述风扇通过螺纹配合固定在转轴上。