[实用新型]一种采用压电悬臂梁结构的发电气缸

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用压电悬臂梁结构的发电气缸，属于气动技术领域。

背景技术

气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量和信号传递的工程技术，是实现自动化生产与工业控制的重要手段之一，以其成本低、污染小、易调控等优点在加工、制造、汽车生产等领域中应用广泛。随着气动技术的不断发展，人们对气动系统智能化的要求也越来越高，物联网技术在气动系统中的应用则是实现气动技术智能化的主要方式之一。目前，气动系统中物联网节点通常由传感器和无线通信模块组成，其供电方式一般采用外接电路和电池供电，外接电路供电会使气动系统供电线路复杂，增加系统维护的成本和困难程度；而电池供电则存在电池体积大、使用寿命短，需频繁更换等问题，难以满足传感器和无线通信模块持续工作的要求；同时，电池含有重金属，废旧电池处理不当会造严重的环境污染。

由于气动系统本身能量大，俘获气动系统能量为物联网节点供能具有良好的发展前景。现有中国实用新型专利《气动发电装置》，授权公告号为CN201898457U，授权公告日为2011.07.13，公开一种气动发电装置，包括充气装置、密封容器、控制装置及压电晶体，充气装置与密封容器连通并向密封容器充气，控制装置与密封容器连接，控制装置靠近压电晶体安装，控制装置将密封容器中的压缩空气形成气流，并将气流的作用力传递到压电晶体，使压电晶体将机械能转换成电能，供与压电晶体电连接的用电器使用。中国发明专利《一种基于射流微振荡器激励的压电发电装置》，申请公布号为CN102594202A，申请公布日为2012.07.18，公开一种基于射流微振荡器激励的压电发电装置，该装置包括壳体、双稳射流元件、第一振荡腔、第二振荡腔和输出电路；第一振荡腔和第二振荡腔对称布置在双稳射流元件的左右两侧；在第一振荡腔和第二振荡腔上分别设有膜片，在膜片上设有压电片，双稳射流元件进气口与气动设备的排气口连通。由于双稳射流元件的附壁效应，气体反复循环在两侧振荡腔中形成振荡气体，振荡腔中振荡气流带动腔室上的膜片振动，膜片的振动驱动其上的压电片振动变形产生电荷。上述已有技术存在发电装置结构复杂、占用空间大以及难以实现集成化与微型化等问题；同时由于上述技术方案中所公开的发电装置是采用开放环境下进行气流冲击俘能，存在能量利用率低、噪声大等问题。

实用新型内容

为了解决上述气动压电发电装置结构复杂、能量利用率低、噪声大等问题，本实用新型公开一种采用压电悬臂梁结构的发电气缸。

本实用新型所采用的技术方案是：所述一种采用压电悬臂梁结构的发电气缸由气缸和压电发电装置组成；所述气缸为普通气缸，所述一种采用压电悬臂梁结构的发电气缸由气缸和压电发电装置组成，所述气缸后端盖中心位置设有内螺纹一，所述压电发电装置包括腔体端盖、发电腔体、边缘固定式发电组件或中间固定式发电组件，所述腔体端盖一侧端部设置有外螺纹一，其用于与气缸后端盖中心位置的内螺纹一旋合连接，以实现气缸与压电发电装置的紧固连接，所述腔体端盖的外螺纹一中心位置设有通孔，其用于实现气缸与压电发电装置之间的气体流通，所述腔体端盖另一侧端部设有外螺纹二，其用于与发电腔体的内螺纹二旋合连接，以实现腔体端盖与发电腔体紧固连接；所述发电腔体开口端设有内螺纹二，其用于与腔体端盖的外螺纹二旋合连接，所述发电腔体内部中心位置设有内部容腔，发电腔体的内部容腔侧壁设有内螺纹三，发电腔体内部底端设有导线孔。

所述边缘固定式发电组件由螺纹环、金属基板和压电片组成，所述螺纹环外圆周设有外螺纹三，用于与发电腔体的内部容腔侧壁设有的内螺纹三旋合连接，所述螺纹环内圆周侧壁设有环形凹槽，以实现金属基板的安装固定，所述金属基板一端与螺纹环内圆周侧壁设有环形凹槽胶粘连接，所述金属基板上下两个平面分别与压电片胶粘连接，所述压电片粘接在金属基板上下两个平面上，所述边缘固定式发电组件可为m个，m为大于等于1的正整数，用于与发电腔体配合，以实现发电过程。