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专利号: 202111416564X
申请人: 浙江师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种涡振式河流监测系统供电装置,其特征在于:机体的立柱上下两端都设有由底壁和侧壁围成的体腔,机盖装在体腔端部;侧壁上均布有辐板,两体腔底壁间设有两个耳板;主轮轴由主轴和带内磁铁的主轮构成,主轮上均布地镶嵌有内磁铁;副轮轴由副轴和副轮构成,副轴中间为棱轴;主轮轴和副轮轴装在体腔内,主轮轴和各副轮轴之间经主轮和副轮传递动力,主轮和副轮同为齿轮或同为摩擦轮;辐板上设有定摩擦层,辐板根部装有弹性振子;弹性振子的压电层和金属层构成压电发电单元,弹性振子和定摩擦层构成摩擦发电单元;摆体的摆轴两端装在两个体腔的底壁上,摆轴端部装有带外磁铁的驱动轮,驱动轮上均布地装有外磁铁;驱动轮上的外磁铁与主轮上的内磁铁的结构尺寸、数量及所在圆周半径分别相等,外磁铁与内磁铁的异性磁极相对安装;摆体的摆臂上装有惯性块和绕流体,摆臂经弹簧与耳板相连;非工作的自然状态下,弹性振子处于自然的平直状态且其表面同时与辐板上的定摩擦层及副轮轴的棱面贴合,弹性振子与定摩擦层及棱面接触但无相互作用力;绕流体受流体作用发生往复摆动并带动摆体、驱动轮及外磁铁摆动,外磁铁经与内磁铁间的耦合作用带动主轮轴摆动,主轮轴再经主轮与副轮间的相互作用驱动副轮轴摆动,副轮轴迫使弹性振子往复弯曲变形以及弹性振子与定摩擦层的接触与分离,进而将流体动能转换成电能。

2.根据权利要求1所述的一种涡振式河流监测系统供电装置,其特征在于:定摩擦层为独立的金属层时,弹性振子由压电层、金属层和聚合物层构成,弹性振子的聚合物层与定摩擦层相对;定摩擦层由金属层与聚合物层构成时,弹性振子由压电层和金属层构成,弹性振子的金属层与定摩擦层相对;金属层的材料为铝或铜,聚合物层的材料为聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的一种涡振式河流监测系统供电装置,其特征在于:摆体、驱动轮、外磁铁、惯性块、绕流体及弹簧构成耦合器,耦合器固有频率与流体涡激振动频率相同或接近,耦合器固有频率由惯性块和弹簧在摆臂上的安装位置调节。

4.根据权利要求1所述的一种涡振式河流监测系统供电装置,其特征在于:副轴的摆角为棱面圆心角一半的整数倍时弹性振子变形量最大且小于其许用变形量,副轴的摆角为棱面圆心角的整数倍时弹性振子的变形量为零,绕流体一次往复摆动过程中弹性振子发生多次的单向且量值可控的弯曲变形。