本实用新型属于风能采集领域，特别涉及一种利用压电的方式对风能进行采集的机构。
背景技术：
随着无线传感、微电子技术的发展，先进的传感技术为社会及生活带来了便利，然而无线传感器的供电问题一直是一个挑战，当前利用电池供电的方式存在需要经常更换电池的不足，还会造成相应的环境污染。风能作为一种清洁的、可再生的能源，广泛存在于自然界的每一处，有着巨大的潜在能量。利用风能的压电式能量采集器具有结构简单、体积小、输出能量密度大、易于集成和无电磁干扰等优点，因此基于压电的风能采集器能较好地将风能转换为电能，可解决无线传感网络节点供能的问题。
据检索，目前已有相关风能收集装置的技术出现，例如中国专利申请号201010516391.X 公开的“一种利用风能的压电能量收集方法及装置”，采用风能驱动叶片，叶片上的永久磁铁产生对悬臂梁上的固定磁铁的斥力，从而使悬臂梁振动，产生电能，该装置机械结构相对复杂，使用磁铁等材料消耗较大，成本较高。又如中国专利申请号201610386604.3公开的“基于柔性聚合物压电材料的风能采集器”，叶片转动带动转盘，转盘转动会周期性地敲打柔性压电聚合物悬臂梁，压电薄膜在敲打和恢复变形的振动中产生电能，该装置的柔性压电材料的形变量达不到最大化，发电效率较低，且机构的适用范围小，仅仅适用于来风方向为叶片正前方的风能采集。
鉴于上述状况，有必要研发一种结构简单、可靠高效的新型自适应风向的压电风能采集机构。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种风向自适应的风能采集机构，它能够有效地实现风能的采集，可用于为无线传感器供电。
本实用新型达到其目的是通过以下技术方案来实现的：一种风向自适应的风能采集机构，包括转盘、转轴和基台，第二轴承的内圈与转轴的下部过盈配合，外圈与基台面板中心孔配合固定，第一轴承的内圈与转轴的中部过盈配合，外圈与转盘的中心孔的边缘过盈配合固定，转轴的顶部设有风向标，柔性压电材料的一端与转轴径向固接，风向标与柔性压电材料成90°夹角，垂直于转盘的盘面下表面均布三个瓦形叶片。
所述转轴为阶梯轴。
所述瓦形叶片的一端与转盘的下表面垂直固定，同向均布。
所述柔性压电材料可以有多片，从上到下依次与转轴中部径向固接，且置于转盘的盘面下方，其长度要使其在转盘转动时能与瓦形叶片产生干涉。
所述瓦形叶片的一端与转盘的下表面垂直固定，同向均布。
所述风向标与转轴的上端固接，风向标与柔性压电材料成90°夹角，同时风向标能够自适应风向，带动转轴转动，从而使柔性压电材料有最大的迎风面。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.结构简单新颖、耗材少，机构易于安装与维护且应用场景广泛。该机构结构简单，便于安装与维护，可为高压电网、森林防火、农田等应用场合的传感器供电。
2.风向自适应，发电效率高。与柔性压电材料成90°夹角安装的风向标能及时地掌握风向，使柔性压电材料始终保持最大的迎风面积，产生顺风侧偏转弯曲；同时风使转盘与瓦形叶片旋转，通过对转盘与瓦形叶片的合理设计，瓦形叶片反方向作用于柔性压电材料，使柔性压电材料产生逆风侧偏转弯曲。在风与瓦形叶片的双重作用下，实现了柔性压电材料的形变量最大化。
附图说明
图1为本实用新型的结构立体图。
图2为本实用新型的爆炸视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
一种风向自适应的风能采集机构，包括转盘4、转轴2和基台7。第二轴承8的内圈与转轴2的下部过盈配合，外圈与基台7面板中心孔配合固定，第一轴承3的内圈与转轴2的中部过盈配合，外圈与转盘4的中心孔的边缘过盈配合固定，转轴2的顶部设有风向标1，柔性压电材料6的一端与转轴2径向固接，风向标1与柔性压电材料6成90°夹角，垂直于转盘4的下表面均布三个瓦形叶片5。柔性压电材料6在风和瓦形叶片5的双重作用下，发生大幅度形变，基于压电效应产生电能。
所述转轴2为阶梯轴。
所述柔性压电材料6有多片，从上到下依次与转轴2中部径向固接，且置于转盘4的盘面下方，其长度要使其在转盘4转动时能与瓦形叶片5产生干涉。
所述瓦形叶片5的一端与转盘4的下表面垂直固定，同向均布。
所述风向标1与转轴2的上端固接，风向标1与柔性压电材料6成90°夹角，同时风向标1能够自适应风向，带动转轴2转动，从而使柔性压电材料6有最大的迎风面。
本实用新型的工作过程和工作原理：
将本机构置于户外有风的场合，首先当风作用于该机构时，风向标1根据风向及时调整方位，带动转轴2转动，使与风向标1成90°夹角安装的柔性压电材料6始终保持最大的迎风面积，在风的作用下，柔性压电材料6有较大的顺风侧偏转弯曲；同时风使转盘4与瓦形叶片5转动，在柔性压电材料6一侧，瓦形叶片5作用于柔性压电材料6，使其有逆风方向的偏转弯曲，当叶片5转过压电材料一侧后，柔性压电材料6在风的作用下，再次向顺风侧偏转弯曲，整个过程不断重复。在风与瓦形叶片5的双重作用下，实现了柔性压电材料6的形变量最大化。从而实现了不同来风方向下的基于柔性压电材料的高效风能采集。