[发明专利]一种大功率低流速发电机

说明书

本发明涉及一种大功率低流速发电机，属新能源技术领域。包括机架、摆筒、内外端盖、限形体、定摩擦副、弹性梁、耦合器、轴承及动定磁铁等；摆筒内外侧分别设有拨槽和耳板，限形体的弧面体的弧面与楔形体的楔面相切；内端盖由粗轴套、细轴套和盖板构成，粗轴套和盖板形成与细轴套的轴孔连通的沉孔；轴承、内端盖和轴套套在机架立轴上并经压板固定；套在轴承上的外端盖装在摆筒两端；限形体的凸块置于内端盖的沉孔中并被挤压在轴套上；相邻限形体间压有弹性梁，弹性梁自由端置于摆筒拨槽内；摆筒外侧装有耦合器；弹性梁由弹簧片与其两侧的压电片或动摩擦片构成；工作中耦合器带动摆筒摆动并迫使弹性梁产生往复弯曲变形，进而将机械能转换成电能。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种大功率低流速发电机，为隧道监测系统提供电力。

背景技术

隧道已成为目前公路及铁路网络的重要组成部分。为确保汽车及铁路列车能够安全运行、实现隧道环境及通行车辆的实时监测，隧道中需要安装各类仪器设备及照明设施，因此隧道中也需有相应的供电设施。目前普遍采用电缆供电，电缆的铺设及后续维护的难度较大、成本较高，最关键的是当电力供应系统出现故障时隧道监测系统将无法正常运转。因此，人们相继提出了多种形式的利用隧道气流发电的装置，通过能量转换部件与气流的耦合作用发电。隧道内的气流可由空气对流形成，也可为车辆高速行驶引起的空气流动，故隧道内气流的流速通常较低且变化较大，严重地制约了现有隧道气流发电机的有效利用：气流速度低时不能被有效激励，气流速度过高时易因振幅过大损坏。

发明内容

本发明提出一种大功率低流速发电机，主要包括机架、摆筒、外端盖、内端盖、限幅架、限形体、定摩擦副、弹性梁、轴套、电路板、压板、耦合器、轴承、动磁铁及定磁铁。

机架由底座和机架立轴构成，机架立轴和底座的板面相互垂直。

摆筒的筒壁外侧设有摆筒耳板、内侧上均布地设有轴向的阶梯型的拨槽，两个摆筒耳板构成插槽；筒壁两端都设有止口，即拨槽的轴向长度小于筒壁的轴向长度。

限形体由楔形体和弧面体构成，楔形体的楔面为平面，楔面指楔形体的上下表面；弧面体的弧面为圆弧面，弧面指弧面体的上下表面；弧面体的弧面与其相邻的楔形体的楔面相切；弧面体上下两侧的弧面上均设有沉腔，沉腔由侧梁、横梁及楔形体围成，横梁经侧梁与楔形体相连；楔形体的两端设有凸块，凸块位于侧梁的外侧，凸块和楔形体的轴截面形状相同。

内端盖由粗轴套、细轴套和盖板构成，粗轴套和细轴套经盖板连接，粗轴套和盖板形成沉孔，沉孔和细轴套的轴孔连通，沉孔和轴孔同轴；外端盖上设有轴承孔和密封圈槽。

轴承、内端盖和轴套套在机架立轴上并经压板固定，轴套位于两个内端盖之间，轴承位于内端盖的外侧，内端盖的细轴套两端分别顶靠在轴承的内圈和轴套的端部，压板经螺钉安装在机架立轴的端部，压板顶靠在轴承的内圈上；轴套和内端盖经螺钉固定在机架立轴上。

摆筒两端经螺钉安装有外端盖，外端盖的外缘经螺钉安装在摆筒的两端，外端盖经轴承安装在机架立轴上，外端盖的轴承孔套在轴承的外圈上，外端盖与机架的底座和压板之间均设有密封圈，电路板经螺钉安装在外端盖上。

限形体安装在两个内端盖之间，限形体两端的凸块分别置于内端盖的沉孔中，沉孔内壁将凸块挤压在轴套上；两个相邻的限形体之间压接有弹性梁，弹性梁为悬臂梁，弹性梁的固定端与限形体的楔面相互挤压在一起，弹性梁的自由端置于摆筒的拨槽内，弹性梁的可变形部分与限形体的弧面相对，弹性梁厚度小于拨槽的槽底宽度。

摆筒外侧装有耦合器，耦合器由摆架、弹性翼和角板构成；摆架由摆臂及迎风角板构成，两个迎风角板之间存在一定的夹角；摆臂经螺钉安装在摆筒耳板上，摆臂置于两个摆筒耳板间的插槽内；弹性翼经螺钉和角板安装在摆架的迎风角板上，弹性翼位于远离摆臂的一侧，弹性翼、角板及摆架构成耦合器。