[发明专利]一种驰振式压电风能气流能量收集装置

权利要求书

1.一种驰振式压电风能气流能量收集装置，其特征在于：包括压电悬臂梁单元（1）、风压检测单元（2）、底板（4）、外壳（3）、悬臂梁旋转单元和悬臂梁伸缩单元；压电悬臂梁单元（1）的后端安装风压检测单元（2），在底板（4）的上方安装了外壳（3），底板（4）和外壳（3）之间形成安装内腔，压电悬臂梁单元（1）后端均和悬臂梁旋转单元和悬臂梁伸缩单元连接，悬臂梁旋转单元和悬臂梁伸缩单元安装连接在底板（4）上；

所述的悬臂梁旋转单元包括空心立柱（16）、横梁空心柱（36）、大齿轮（18）、小齿轮（19）；压电悬臂梁（1）后端套装在横梁空心柱（36）中，横梁空心柱（36）水平布置，空心立柱（16）竖直布置，空心立柱（16）上端和横梁空心柱（36）固接；底板（4）上安装有大齿轮（18）和小齿轮（19），大齿轮（18）和小齿轮（19）相啮合连接，空心立柱（16）下端和大齿轮（18）之间通过键（12）进行同轴旋转连接，大齿轮（18）与小齿轮（19）之间啮合，小齿轮（19）与第一舵机（17）输出轴同轴固接；

所述的悬臂梁伸缩单元包括第一连杆（5）、第二连杆、第三连杆（9）和第二舵机（10）；第二连杆活动同轴套装在空心立柱（16）中，第二连杆包括第二连杆上半部分（6）与第二连杆下半部分（7），第二连杆上半部分（6）下端与第二连杆下半部分（7）上端同轴可旋转地连接，第一连杆（5）上端穿入横梁空心柱（36）后与压电悬臂梁（1）后端铰接，第一连杆（5）下端穿入穿出空心立柱（16）后与第二连杆上半部分（6）上端连接，第二连杆下半部分（7）下端穿出空心立柱（16）后和第三连杆（9）的一端滑动铰接，第三连杆（9）另一端和第二舵机（10）的输出端固接，第二舵机（10）与底板（4）固定连接；

所述的压电悬臂梁（1）由阻流体（20）、金属悬臂梁（21）、尾部圆柱（22）组成，所述的阻流体（20）呈圆筒状，阻流体（20）和金属悬臂梁（21）前端固接，金属悬臂梁（21）后端和尾部圆柱（22）前端固接，尾部圆柱（22）穿设套装于横梁空心柱（36）中，尾部圆柱（22）后端穿出横梁空心柱（36）的两侧固定设有风压检测单元基座（23），风压检测单元基座（23）上用于安装风压检测单元（2），尾部圆柱（22）后端穿出横梁空心柱（36）的底面固定设有铰接耳座（24），铰接耳座（24）用于铰接第一连杆（5）的上端；金属悬臂梁（21）上下表面均贴有压电膜，压电膜通过导线与外部的储能装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种驰振式压电风能气流能量收集装置，其特征在于：所述的第一连杆（5）上端穿过横梁空心柱（36）底面的水平条形槽后铰接到压电悬臂梁（1）后端，第一连杆（5）下端穿过空心立柱（16）侧壁的竖直条形槽后铰接到第二连杆上半部分（6）上端，使得压电悬臂梁（1）后端和第二连杆上半部分（6）上端之间通过横梁空心柱（36）、第一连杆（5）、空心立柱（16）和形成连杆滑动结构。

3.根据权利要求1所述的一种驰振式压电风能气流能量收集装置，其特征在于：所述的第二连杆下半部分（7）下端和滑块筒（8）铰接，第三连杆（9）一端活动穿过滑块筒（8）。

4.根据权利要求1所述的一种驰振式压电风能气流能量收集装置，其特征在于：所述的第三连杆（9）主要由位于一端的阻块（31）和位于另一端的方孔（32）组成，阻块（31）外径大于滑块筒（8）的内径，方孔（32）主要与第二舵机（10）上的舵机轴的方轴进行套装配合。

5.根据权利要求2所述的一种驰振式压电风能气流能量收集装置，其特征在于：所述的压电悬臂梁（1）后端的风压检测单元基座（23）穿出横梁空心柱（36）后的端部安装连接风压检测单元（2），风压检测单元（2）主要由检测板与检测板下的压力传感器组成。