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专利号: 2015109539623
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 液力机械或液力发动机;风力、弹力或重力发动机;其他类目中不包括的产生机械动力或反推力的发动机
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,包括:能量汲取装置,其包括:

质量球,该质量球通过平衡弹簧设于底盘上,所述质量球上设有固定绳,所述固定绳一端与所述底盘连接;以及驱动棘轮机构,其包括棘爪以及与其相配合的棘轮,所述棘爪可转动的设于所述底盘上,所述固定绳另一端与所述棘爪连接,所述棘爪与振动弹簧连接,所述振动弹簧设于所述底盘上,通过所述固定绳的振动驱动所述棘爪运动,所述棘爪驱动所述棘轮转动,所述振动弹簧的恢复运动使所述棘爪回位;

储能装置,其与所述驱动棘轮机构连接,用于贮存振动产生振动能;

控制装置,其与所述储能装置连接,用于控制所述储能装置中能量的储存、释放以及释放速度;

变速装置,其与所述控制装置连接,用于将所述储能装置存储的能量输出;以及电能转化装置,其与所述变速装置连接,用以将机械能转化为电能。

2.根据权利要求1所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述储能装置包括:发条输入轴;

发条输入齿轮,其设于所述发条输入轴上,并与所述驱动棘轮机构中的输出齿轮相啮合传动;

发条盒,其设于输出轴上,所述发条盒内的发条与所述发条输入轴连接;以及发条输出齿轮,其与所述发条盒连接,通过所述发条盒驱动所述发条输出齿轮转动;其中,所述输出齿轮驱动所述发条输入齿轮转动,进而驱动所述发条输入轴转动给所述发条盒中的发条储能。

3.根据权利要求2所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述控制装置包括:不完全齿轮,其设于所述发条输入轴上;

销齿轮,其与所述不完全齿轮相啮合,所述销齿轮上设有凸出的销;

活塞机构,该活塞机构包括活塞杆,该活塞杆端部设于所述活塞杆呈垂直状的伸出杆,所述销与所述伸出杆一端相互配合以驱动所述活塞杆运动;以及控制棘轮机构,其包括控制棘轮以及与其相互配合的控制棘爪,所述控制棘轮与所述发条输出齿轮同轴连接,所述控制棘爪上端部设有卡槽,所述伸出杆的另一端与所述卡槽相互配合以控制所述控制棘轮的转动;当所述控制棘轮与所述控制棘爪相互脱离时,所述发条输出齿轮转动;

其中,所述销转到最高点前离开所述活塞杆的伸出杆,所述不完全齿轮与所述销齿轮的齿数比等于所述发条输入轴从发条在所述发条盒内自由状态到上满劲时所转动的圈数,所述活塞杆回位时间等于发条在所述发条盒内自由状态所用的时间。

4.根据权利要求3所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述控制棘爪的下端设有磁块,所述磁块设于两个定位件之间。

5.根据权利要求3所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述活塞机构包括:活塞缸;

活塞杆,该活塞杆端部设有活塞,所述活塞设于所述活塞缸内,所述活塞与活塞缸壁形成的空间为复原腔,所述活塞上设有阻尼孔;

回位弹簧,其设于所述活塞缸内,所述回位弹簧一端与所述活塞连接;以及浮动活塞,其设于所述活塞缸内,所述浮动活塞设于所述回位弹簧的另一端,所述活塞和所述浮动活塞以及所述活塞缸壁形成的空间为压缩腔,所述压缩腔内充填有液体,所述压缩腔与所述复原腔相通,所述浮动活塞顶端与所述活塞缸壁形成的空间为浮动气室。

6.根据权利要求3所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述发条输出齿轮通过第一变速齿轮机构与擒纵机构连接,所述擒纵机构的输入齿轮与所述第一变速齿轮机构中的输出齿轮相互啮合。

7.根据权利要求6所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述变速装置包括:第二变速齿轮机构,其包括输出齿轮和输入齿轮,所述第二变速齿轮机构中的输入齿轮与所述第一变速齿轮机构中的输出齿轮相互啮合;

超越机构,其包括飞轮、飞轮输入齿轮以及飞轮输出齿轮,所述飞轮输入齿轮与所述第二变速齿轮机构中的输出齿轮相互啮合;以及曲柄摇杆机构,其包括曲柄变速齿轮以及与其相互啮合的曲柄齿轮,所述曲柄变速齿轮与所述飞轮输出齿轮相互啮合,所述曲柄齿轮通过连杆与所述电能转化装置连接。

8.根据权利要求1所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述电能转化装置为压电片。

9.根据权利要求1所述的用于将振动能转化为电能的振动能量采集系统,其特征在于,所述驱动棘轮机构为双动式棘轮机构。