[实用新型]一种发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于新能源和发电领域，具体涉及一种发电装置。

背景技术

轴承是一种典型的机械基础件，在机械、车辆、航空航天、轮船及能源等领域都有着极其广泛的应用；然而，轴承也是转动机器中最易损坏的零件之一，旋转机械故障的30％是由轴承失效所引发的。因此，轴承的状态监测与早期故障诊断已引起人们的高度重视。轴承状态的在线监测已经逐步成为大型风力发电机、轮船、高铁以及航空器等领域不可或缺的技术，所需监测的指标包括诸如温度、振动、转速及噪音等。早期的轴承监测系统主要是外挂式的，其弊端之一是传感器与信号源间的距离较远，属于非接触的间接测量，故误差较大。近年来，人们又相继提出了不同形式的嵌入式监测系统，这种方法可解决测量精度及准确性问题，但需要改变相关设备的结构或其完整性，以便安装传感监测系统，这不但容易引起设备零部件的应力集中等问题，在一些结构复杂或空间有限的设备上也是无法实现的；最为关键的是，当监测系统需要随轴承内圈或外圈一起转动时，不便通过电线供电，而采用电池供电使用时间很短。因此，目前的轴承监测系统基本上还都是非实时的、间接的非接触测量，难以及时准确地获得轴承的运行状态。

发明内容

针对现有轴承监测系统在实际应用中所存在的各类问题，本实用新型提供一种发电装置。本实用新型采用的实施方案是：一种发电装置，主要由外圈、圆柱滚子、珠架一和珠架二、内圈、环形骨架一和骨架二、环形电路板一和电路板二、金属片一和金属片二、压电片一和压电片二、受激磁铁一和受激磁铁二、激励磁铁一和激励磁铁二等构成。所述外圈两端设有内环槽、内圈两端设有外环槽，所述两内圈外环槽处分别通过过盈配合安装有设有辐板的骨架一和骨架二；电路板一和金属片一通过螺钉固定在骨架一左右两侧，并与骨架一构成密闭辐腔一；压电片一粘接在金属片一上、且置于辐腔一内；受激磁铁一通过螺钉与压电片一及金属片一相连；压电片一及金属片一通过导线组一与电路板一相连；传感器一固定在环形骨架一上、且置于辐腔一内；所述传感器一通过导线组二与电路板一相连；金属片二和电路板二通过螺钉固定在骨架二的左右两侧，并与环形骨架二构成密闭辐腔二；压电片二粘接在金属片二上、且置于密闭辐腔二内；受激磁铁二通过螺钉与压电片二及金属片二相连接；压电片二及金属片二通过导线组三与电路板二相连接；传感器二固定在环形骨架二上、且置于密闭辐腔二内；所述传感器二经导线组四与电路板二相连；激励磁铁一及激励磁铁二镶嵌在圆柱滚子两侧，并分别与受激磁铁一及受激磁铁二正对，所述各轴向相邻两磁铁的异性磁极靠近安装。

为提高发电量，所述各磁铁的半径相等且由式计算得到，其中：R为圆柱滚子轴承内圈滚道的半径，r为圆柱滚子半径，n₀为圆柱滚子的数量，亦即激励磁铁一及激励磁铁二的数量；称为定角比，Q2＝360/n₀为两相邻激励磁铁一或两相邻激励磁铁二的中心与其回转中心O的连线间的夹角，Q1为通过回转中心O且与所述激励磁铁一或二相切的直线间的夹角；较佳的定角比为k＝1.5～3.5。

工作过程中，圆柱滚子随着外圈或内圈转动而滚动，同时还带动圆柱滚子及与镶嵌在所述圆柱滚子上的激励磁铁一和激励磁铁二一起转动，从而使激励磁铁一和受激磁铁一及激励磁铁二和受激磁铁二之间产生相对运动，并使激励磁铁一与受激磁铁一之间的作用力、以及激励磁铁二与受激磁铁二之间作用力发生变化，追使压电片一和压电片二交替的弯曲变形，将机械能转换成电能；压电片一所生成的电能经导线组一输出给电路板一上的能量转换处理电路，再经导线组二输出给传感器一；压电片一所生成的电能经导线组三输出给电路板二上的能量转换处理电路，再经导线组四输出给传感器二；从而实现轴承运动状态的自供电实时监测。