[发明专利]一种压电式振动发电机

摘要

本发明涉及一种压电式振动发电机，属于发电领域。立柱与焊有挂架的上下壁板焊接，挂架侧耳上铆有销钉；链节侧耳铆有销钉、侧壁嵌有磁块；换能器由压电振子与其两端销套铆接而成，压电振子由带圆弧的金属膜与所粘接的压电膜构成；单元I中各换能器上端装在上壁板上、下端装在链节上端侧耳上；单元II中换能器下端装在下壁板挂架上、上端装在链节下端侧耳上；吊架装在上壁板上，吊架摆杆装有导柱，导柱两端经螺母压有限位磁环，导柱上套有装有质量块的激励磁环；特色与优势两组伸缩式压电振子经铰链与框架及链节连接且变形相互制约，激励磁环带有可调质量且可任意方向运动，故可靠性高、低频特性好、发电能力强、振动方向适应能力强。

主权项

一种压电式振动发电机，其特征在于：上下壁板都均布地设有一组立柱定位孔和一组挂架定位孔；立柱两端分别嵌入所述立柱定位孔中并与上下壁板焊接构成框架；上下壁板的挂架定位孔中嵌有挂架，挂架底壁与上壁板或下壁板焊接，挂架侧耳上铆有销钉；链节侧耳销孔中铆有销钉，链节侧壁沉槽中嵌有磁块；换能器由压电振子与其两端所铆接的销套构成，压电振子由带圆弧凸起的金属膜与其圆弧凸起处所粘接的压电膜构成；单元I中各换能器上端销套经销钉安装在上壁板挂架上、下端销套经销钉安装在链节上端侧耳上；单元II中换能器下端销套经销钉安装在下壁板挂架上、上端销套经销钉安装在链节下端侧耳上；吊架的端部法兰经螺钉装在上壁板上，吊架的弹性摆杆自由端经螺纹装有导柱，导柱上下两端分别经背紧螺母压有限位磁环，导柱上套有激励磁环，激励磁环上经螺钉装有质量块；激励磁环沿径向极化、限位磁环沿轴向极化，激励磁环与限位磁环及链节上磁块的同性磁极靠近安装；磁块与激励磁环的纵向尺寸相等且对齐安装，即磁块与激励磁环的上表面及下表面分别处于同一水平面内；压电振子不受外力作用时金属膜的圆弧外表面最小半径为上下壁板上的挂架侧耳销孔间的中心距为式中：α＝hm/(hm+hp)，hp和hm分别为压电及金属膜厚度，β＝Em/Ep，Ep和Em分别为压电及金属膜的杨氏模量，Tp分别为压电材料的机电耦合系数和许用拉应力，L3为链节上下两组侧耳上销孔间的距离，L1为换能器H上两销套的中心距，L2为金属膜上的圆弧弦长，n为单个压电振子h上的圆弧数量。