[发明专利]基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机

说明书

本发明涉及一种基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机，具有高效收集环境中随机的旋转机械能的特点，可以通过差速筒结构实现高频率发电且在单次激励下有长时间的运转能力，基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机包括支撑座I、传动组件、外筒组件、内筒组件、支撑座II；内筒组件由于惯性可实现长时间转动，内筒组件上安装的摩擦材料与均布在外筒内壁上的电极组成摩擦发电单元，随着外筒组件和内筒组件的反向转动进行连续的扫掠式摩擦，基于接触起电原理和静电感应原理产生电能；因此，本发明提出的基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机可以高效的将随机的无规则旋转机械运动能量转换成电能。

技术领域

本发明涉及一种基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机，属于机械运动能量收集领域。

背景技术

随着传统化石能源的快速消耗，寻求新的可再生能源已经是当前所需要解决的世界性问题，对于可再生能源的研究也是当今的热点。环境中的机械能无处不在、无时不有，是一种良好的可再生能源，将机械能进行收集利用可以在很大程度上解决能源消耗问题。

利用摩擦发电原理的摩擦电纳米发电机具有回收周围机械能的潜力，可以收集环境中的随机旋转类机械运动所产生的能量。但是当前发电机存在在单次随机运动激励下发电量小、运行时间不够长且发电频率低的问题。为了提高发电机的运行时间，提高对随机旋转类机械运动所产生的能量的收集效率，设计一种可以长时间运行并能够高效收集随机旋转类机械运动能量的发电机是及其必要的，故本发明提出一种基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机。

发明内容

为解决当前发电机在单次随机旋转运动激励下发电量小、运行时间不够长且发电频率低的问题，本发明提出一种基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机。

本发明所采用的技术方案：

所述基于差速传动多套筒结构惯性轮储能型摩擦纳米发电机包括支撑座Ⅰ、传动组件、外筒组件、内筒组件和支撑座Ⅱ；传动组件安装在支撑座Ⅰ和支撑座Ⅱ上；外筒组件与内筒组件均安装于传动组件上，外筒组件与内筒组件转动方向相反。

所述支撑座I设置有主轴轴承安装孔I和固定孔I；主轴轴承安装孔I与传动组件过盈配合连接，用于支撑传动组件；固定孔I用于固定支撑座I。

所述传动组件设置有主轴、主轴轴承I、主轴轴承II、空心轴、单向轴承、换向齿轮、换向齿轮安装轴、主轴轴承III、空心轴固定轴承、主传动齿轮传动键、单向轴承传动键、换向齿轮轴承、主传动齿轮、卡环和外筒传动键；主轴设置有细半轴、凹槽、外筒传动键安装槽、粗半轴；空心轴设置有主传动齿轮传动键安装槽、单向轴承传动键安装槽、通孔；单向轴承设置有轴承外槽、轴承内槽；换向齿轮安装轴设置有齿轮安装座、轴承安装座；主传动齿轮设置有主传动齿轮配合键槽；主轴通过细半轴、主轴轴承I、粗半轴、主轴轴承III过盈配合连接到支撑座Ⅰ和支撑座Ⅱ上；单向轴承通过轴承内槽、单向轴承传动键、主传动齿轮传动键安装槽过盈配合到空心轴上，为了防止内筒组件双向旋转加剧磨损，单向轴承对空心轴仅有单向传动作用；空心轴通过换向齿轮轴承过盈配合在支撑座Ⅱ上，且通过通孔、细半轴与主轴间隙配合连接；换向齿轮过盈配合到换向齿轮安装轴的齿轮安装座上；换向齿轮安装轴通过换向齿轮固定轴承过盈配合在支撑座Ⅱ上，换向齿轮安装轴共3组，形成行星齿轮传动架，将外筒组件的运动反向传动到内筒组件；主传动齿轮通过主传动齿轮配合键槽、主传动齿轮传动键安装槽、主传动齿轮传动键间隙配合在空心轴上，与换向齿轮啮合传动；卡环嵌入到凹槽中，用于限制主轴轴承II的位置。