一种悬臂式风力发电装置的制作方法

本实用新型属于风力发电技术领域，特别涉及一种悬臂式风力发电装置。

背景技术：

随着自然资源的逐步减少，不消耗自然资源和能反复多次使用的能源正在不断研发，特别是通过风力发电的装置逐步扩大，压电发电是利用压电陶瓷的正压电效应来实现机械能向电能的转换，压电发电装置通过压电材料将环境中振动的能量收集起来，并将其转换成可以替代电池为微电子产品供电的电能，该装置具有结构简单、无需外部供电、寿命几乎无限、易于实现机构的微小化和集成化等优点。

现有技术中，公开了专利名称为“交变屈曲式风力压电能力采集器”，公布号为cn107994808a，公布日为2018.05.04的中国发明专利，此采集器包括风力转动部分和架体部分，架体部分包括顶盖、支架和底座，顶盖和底座分别设置在支架的顶部和底部，夹具设置在支架上，相邻两个夹具之间固定连接有压电悬臂梁，风力转动部分包括可转动的连接在底座上的转轴，转轴上排布有若干压电屈曲梁，压电悬臂梁的端部设有第一永久磁铁，压电屈曲梁伸向压电悬臂梁的端部设有第二永久磁铁，当第二永久磁铁与第一永久磁铁相交时，磁铁之间产生的吸引力或排斥力，使得压电悬臂梁产生向前或向后的微位移，压电片发生形变产生电能，但是压电悬臂梁的两端均固定，压电悬臂梁的振动幅度很小，发生的形变很小，产生的电能少。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种悬臂式风力发电装置，解决了现有技术中发电效果不好的技术问题，本实用新型加大压电片的形变，提高发电效果。

本实用新型的目的是这样实现的:一种悬臂式风力发电装置，包括固定外罩，所述固定外罩上可转动地连接有风力转动部分，所述风力转动部分包括可转动地连接在固定外罩上的转轴，所述转轴上连接有至少一组激励组件，所述固定外罩内侧设有压电组件，所述压电组件包括排布在固定外罩内侧的若干压电悬臂梁，每个压电悬臂梁上粘结有压电片，压电悬臂梁伸向转轴的端部设有永久磁铁一，所述激励组件包括排布在转轴外侧的若干激励悬臂梁，所述激励悬臂梁远离转轴的端部设有永久磁铁二，所述永久磁铁一和永久磁铁二可正对，激励悬臂梁和压电悬臂梁在高度方向上间隔设置。

本实用新型中，风力转动部分在风力的作用下转动，转轴转动，转轴带动激励悬臂梁的转动，当永久电磁铁二在永久电磁铁一的正上方时，永久磁铁一和永久磁铁二之间产生吸引力或排斥力，压电悬臂梁也受到对应的吸引力或排斥力，压电悬臂梁向上或向下移动，贴合在压电悬臂梁上的压电片发生形变产生电能；本实用新型中的压电悬臂梁的一端固定，压电悬臂梁的另一端悬空，压电悬臂梁产生较大的振动，产生更多的电能，提高发电效果；可应用于风力压电发电的工作中。

为了提高发电效果，所述激励组件设置有两组，在高度方向上，压电组件设置在两组激励组件之间，一组激励组件中的激励悬臂梁和另一组激励组件中的激励悬臂梁在圆周方向上错开设置。

为了进一步提高发电效果，同一组激励组件中，激励悬臂梁设置有三根，三根激励悬臂梁均匀布置在转轴外侧，一组激励组件中的激励悬臂梁和另一组激励组件中的激励悬臂梁之间的相位角为60º；此设计可防止两组激励组件上的永久磁铁二同时与永久磁铁一相交，避免磁力抵消造成的悬臂梁位移变小的情况发生，增大压电悬臂梁振动幅度，压电片产生更大的形变产生更多的电能，提高发电效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述永久磁铁一和永久磁铁二的极性相反。

为了进一步方便压电悬臂梁和固定外罩的拆装，所述固定外罩内侧排布有若干个连接板，所述压电悬臂梁紧密贴合在连接板下侧，连接板上开有连接孔，使用紧固螺杆穿过连接孔将压电悬臂梁和连接板连接在一起，使用两个紧固螺母分别旋紧在连接板的上侧和压电悬臂梁的下侧。

为了进一步实现转轴在风力驱动作用下的旋转，所述固定外罩上方的转轴上连接有转动套，转动套的外侧排布有至少两个转动叶片。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定外罩的上侧连接有上盖，转轴可转动地连接在上盖上。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构图。

图2是本实用新型中隐藏掉上盖后的俯视图。

图3是本实用新型中隐藏掉上盖后的立体结构图一。

图4是本实用新型中隐藏掉上盖后的立体结构图二。

图5为图4中a处的局部放大图。

图6为本实用新型中压电片与悬臂梁连接在一起的局部放大图。

图中：1固定外罩，2上盖，3转动套，4转动叶片，5转轴，6压电组件，601压电悬臂梁，602永久磁铁一，603压电片，7激励组件，701激励悬臂梁，702永久磁铁二，8紧固螺杆，9紧固螺母。

具体实施方式

如图1～图6所示的一种悬臂式风力发电装置，包括具有容纳腔的固定外罩1，固定外罩1上可转动地连接有风力转动部分，固定外罩1的上侧连接有上盖2，固定外罩1上方的转轴5上连接有转动套3，风力转动部分包括转轴5和转动叶片4，两个转动叶片4排布在转动套3的外侧，转轴5的上部可转动地连接在上盖2上，转轴5的下部可转动的连接在固定外罩1上，转轴5上连接有至少一组激励组件7，固定外罩1内侧设有压电组件6，压电组件6包括排布在固定外罩1内侧的若干压电悬臂梁601，压电悬臂梁601朝着转轴5的中心轴线所在方向延伸，每个压电悬臂梁601上粘结有压电片603，压电悬臂梁601伸向转轴5的端部设有永久磁铁一602，激励组件7包括排布在转轴5外侧的若干激励悬臂梁701，激励悬臂梁701远离转轴5的端部设有永久磁铁二702，永久磁铁一602和永久磁铁二702可正对，激励悬臂梁701和压电悬臂梁601在高度方向上间隔设置，永久磁铁一602和永久磁铁二702的极性相反；本实施例中，固定外罩1的内壁呈正十二棱柱形，实现压电悬臂梁601与固定外罩1连接的结构具体为，固定外罩1内侧排布有若干个连接板，压电悬臂梁601紧密贴合在连接板下侧，连接板上开有连接孔，使用紧固螺杆8穿过连接孔将压电悬臂梁601和连接板连接在一起，使用两个紧固螺母9分别旋紧在连接板的上侧和压电悬臂梁601的下侧。

本实施例中，激励组件7设置有两组，在高度方向上，压电组件6设置在两组激励组件7之间，一组激励组件7中的激励悬臂梁701和另一组激励组件7中的激励悬臂梁701在圆周方向上错开设置；同一组激励组件7中，激励悬臂梁701设置有三根，三根激励悬臂梁701均匀布置在转轴5外侧，一组激励组件7中的激励悬臂梁701和另一组激励组件7中的激励悬臂梁701之间的相位角为60º。

本实用新型中，转动叶片4在风力的作用下转动，转动叶片4带动转动套3的转动，转动套3带动转轴5的转动，转轴5带动两个激励组件7的转动，激励悬臂梁701转动，上面的激励组件7中，当永久电磁铁二在永久电磁铁一的正上方时，永久磁铁一602和永久磁铁二702之间产生吸引力，压电悬臂梁601也受到对应的吸引力，压电悬臂梁601向上移动，下面的激励组件7中，当永久磁铁二702在永久磁铁一602的正下方时，永久磁铁一602和永久磁铁二702之间产生吸引力，压电悬臂梁601又受到对应的吸引力，压电悬臂梁601向下移动，压电悬臂梁601产生较大的振动，贴合在压电悬臂梁601上的压电片603发生更大的形变产生电能；本实用新型中的压电悬臂梁601的一端固定，压电悬臂梁601的另一端悬空，压电悬臂梁601产生较大的振动，两组激励组件7和压电组件6交互作用，压电悬臂梁601产生更大的振动，压电悬臂梁601发生更大的形变，压电片603产生更多的电能，提高发电效果；压电悬臂梁601可拆卸地连接在压电外罩内，拆装方便；可应用于风力压电发电的工作中。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述，固定外罩还可为正六边形；需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。