一种梯形磁轭永磁振动发电装置的制造方法_2

文档序号:9040177阅读:来源:国知局
开有圆柱形通孔,顶盖2的中心的一侧开有线圈出线通孔22,底盖9上部中心安装有空心圆柱型毂8,毂内底部空心部分放置弹簧10 ;振动轴I的下部在毂内与弹簧10接触;振动轴I的上端垂直穿过直线轴承3和与其固定在一起的顶盖2,并高出顶盖2 ;
[0030]所述振动轴I的中部为正四棱柱体,上下两部分均为圆柱状结构(如图2),中部的正四棱柱体在四个侧面加工有四棱柱凹槽16,每个四棱柱凹槽16内均粘接放置有一个梯形磁轭6,共四个形状结构完全相同的梯形磁轭6,每个梯形磁轭6 (如图6)包括四个梯形磁极14、两个极身13和一个极座12,两个极身13为结构完全相同的长方体,极座12的底面为相邻两边夹角为45°的平行四边形,极座12的底面固定在振动轴I的四棱柱凹槽16内,两个极身13 —端均分别与极座12的两个相对的长边垂直固定,在每个极身13的另一端分别向内垂直固定有两个梯形磁极14,且梯形磁极14的下底与对应的极身垂直固定连接,两个极身13上的四个梯形磁极14交错排列,且四个梯形磁极在同一平面上,相邻梯形磁极14之间有间隙,四个梯形磁极14的极性从上到下依次相异;在每个极身13上沿竖直方向均绕制有一个线圈7,同一个极座上的两个极身13的线圈绕制方向均相同,且对应的两个线圈的两个末端相连接,留出两个首端作为线圈引出线,该两个线圈引出线为一组线圈引出线,四个梯形磁轭6共八个线圈引出线,共分成四组线圈引出线,该四组线圈引出线均从顶盖2的线圈出线通孔22引出,8个线圈的绕制方向都相同;
[0031]在圆筒型外壳4内侧对称分布有的四个竖直的台面37,每个台面37分别在中部加工出六个永磁体凹槽,该六个永磁体凹槽用于粘接嵌放永磁体组5,共四个永磁体组5,每个永磁体组5均包括六个四方体永磁体31-36,六个四方体永磁体31-36均轴向充磁,且沿着相应台面的永磁体凹槽从上至下依次紧贴嵌入相应的永磁体凹槽中,六个四方体永磁体的极性方向均为水平方向,且相邻四方体永磁体极性依次相异;平衡位置时振动轴I中部的正四棱柱的上下两端面分别与相应的永磁体组5的中间四个永磁体的上下端面平齐;每个梯形磁轭6的外侧端面与相应的永磁体组5的外端面之间分别留有等距气隙。
[0032]本实用新型的进一步特征在于每个极身上的两个梯形磁极14之间的距离为梯形磁极底边长度的1.1-1.5倍。
[0033]本实用新型的进一步特征在于所述空心圆柱型毂8内壁开有方槽21,振动轴I下部开有方形键槽15,方形键槽11和毂内壁的方槽21通过平键11连接,将振动轴I与空心圆柱型毂8固定。
[0034]本实用新型的进一步特征在于所述顶盖2和底盖9均为边缘带有凹槽的圆柱型铝合金板,顶盖2和底盖9的凹槽用以嵌放圆筒型外壳4。由于永磁体组5和梯形磁轭6之间有较强的吸力,在此既设置凹槽,同时在凹槽内通过螺栓连接外壳4、顶盖2及底盖9,相对于仅通过螺栓固定连接,可以更容易地进行装配,提高了装配后发电装置的稳定性。
[0035]本实用新型的进一步特征在于所述梯形磁轭6整体由导磁材料45号钢切割而成。
[0036]本实用新型中所述的振动发电装置适用的振动条件是指频率为1-20HZ,振动位移峰值为1-20_时的振动。本实用新型中圆筒型外壳4内对称均匀分布的四个台面37的结构完全相同,均在中部位置加工出永磁体凹槽。每个梯形磁轭6结构完全相同。圆筒型外壳4与顶盖2和底盖9的固定方式可以为多种结构方式,以方便安装和稳定固定为准,如可以在顶盖、底盖上设置凹槽,进而将圆筒固定在凹槽内,再用螺丝固定,也可以在顶盖、底盖及外壳上设置榫卯结构,再进行固定。
[0037]本实用新型发电装置能够输出一定的电压,从顶盖2的线圈出线通孔22引出的四组线圈引出线并不是直接和需要供电的装置进行相连的,而是需要添加后续的整流、滤波、稳压、储能等电能处理电路,本文所谓的串联和并联是针对不同的额定电压的负载来说的,通过该发电装置发出的电能都需要经过储能模块进行储存,具有很大的应用价值。
[0038]图1所示实施例表明,本实用新型梯形磁轭永磁振动发电装置的主体结构为圆柱体,包括圆筒型外壳4、顶盖2、振动轴I和底盖9,顶盖2中心开有圆柱形通孔,顶盖2的中心的一侧开有线圈出线通孔22,底盖9上部中心焊接有空心圆柱型毂8,毂内壁开有方槽21 (如图3所示),毂内底部空心部分放置弹簧10 ;振动轴I的下部在空心圆柱型毂8与弹簧10接触;振动轴I的上端垂直穿过直线轴承3和与其固定在一起的顶盖2,并高出顶盖
2;顶盖2和底盖9均通过螺钉与圆筒型外壳4的上下两端在对应的凹槽内连接固定,使发电装置形成非常稳定的圆柱状结构。
[0039]在外壳4内侧对称均匀分布有四个竖直台面37,每个台面37的中部均竖直放置有形状尺寸相同的六块轴向充磁的四方体永磁体31-36,相邻的永磁体极性相异。振动轴I中部的正四棱柱的上下两端面分别与相应的永磁体组5的中间四个永磁体的上下端面平齐,即振动轴中部的梯形磁轭6分别正对于相应台面37中六块永磁体的中间四块;每个梯形磁轭6的外侧端面与相应的永磁体组5的外端面之间分别留有等距气隙,每个梯形磁轭6的两个极身13上分别绕制有线圈7,两组线圈绕制方向相同,末端相连接,留出两个首端作为线圈引出线。
[0040]图2所示实施例表明,本实用新型所述的振动轴I中部为正四棱柱结构,上下两部分为圆柱状结构,且中部的正四棱柱的四个侧面分别在中部加工出一个四棱柱凹槽16,以放置一个梯形磁轭6,四棱柱凹槽16与梯形磁轭6的极座相连,且四棱柱凹槽16的形状与极座12的形状相匹配,振动轴I下部开有方形键槽15,将平键11固定于方形键槽15中与振动轴I形成一个整体。旋转振动轴1,使平键11突出振动轴部分与空心圆柱型毂8内壁的方槽21对齐,振动轴沿着方槽21滑入空心圆柱型毂8中;
[0041]每个梯形磁轭6 (如图6)包括四个梯形磁极14、两个极身13和一个极座12,两个极身13为结构完全相同的长方体,极座12为相邻两边夹角为45°的平行四边形,极座12的底部固定在振动轴I的四棱柱凹槽16内,两个极身13 —端均与极座12的两个相对的长边垂直固定,在每个极身13的另一端分别向内垂直固定有两个梯形磁极14,且梯形磁极14的下底与对应的极身垂直固定连接,每个极身上的两个梯形磁极14之间的距离为梯形磁极底边长度的1.5倍,两个极身13上的四个梯形磁极14交错排列,且四个梯形磁极在同一平面上,相邻梯形磁极14之间有间隙,四个梯形磁极14的极性从上到下依次相异,如四个梯形磁极14的外侧分别为N极、S极、N极和S极或分别为S极、N极、S极和N极;每个梯形磁极14的尺寸为上底4mm、下底10mm、高10mm、厚2mm的梯形体;两个极身13之间的垂直距离为10mm,两个极身尺寸分别为长30mm、宽15mm、厚2mm的长方体状结构,极座12为长边长30mm,其对应的高为10mm,两边夹角45°,厚2mm的底面为平行四边形的棱柱;在每个极身13上沿竖直方向均绕制有一个线圈7,同一个极座上的两个极身13的线圈绕制方向均相同,且对应的两组线圈的两个末端相连接,留出两个首端作为线圈引出线,从顶盖2的线圈出线通孔22引出,四个梯形磁轭6形状结构完全相同,四个梯形磁轭6共8个线圈,共引出八个首端作为线圈引出线,8个线圈的绕制方向都相同,且均通过顶盖的线圈出线通孔22引出,每个梯形磁轭6引出的两个线圈引出线为一组,共四组线圈引出线,然后可根据需要将四组线圈引出线或串联或分开使用。当四个梯形磁轭6上的线圈引出线依次首尾相连时,留出的两个线圈引出线相当于四个电源串联在一起,使总输出电动势增强。本实施例中每个线圈均为250匝,线圈为线径为0.5mm的铜漆包线。
[0042]图3所示实施例表明,发电装置底盖9上部焊接空心圆柱型毂8,弹簧10内置在空心圆柱型毂8内底部。底盖9为半径为42mm、高为1mm的圆柱状铝合金板,底盖9的上表面边缘上设有对应于外壳4的凹槽,底盖的凹槽用以嵌放圆筒型外壳4 ;空心圆柱型毂8内径4_、外径6_、高30_,装配完成后底盖9与地面可平稳接触。空心圆柱型毂8内开有方槽21,将安装有平键11的振动轴一端滑入空心圆柱型毂8中,实现轴毂配合,防止发电装置在振动过程中偏转。空心圆柱型毂8中放置高度为25mm的弹簧10,弹簧10为振动轴I提供回复力。
[0043]图4所不实施例表明,发电装置顶盖2中心开有直径4mm的圆柱形通孔,沿该圆柱形通孔一周开有四个螺丝孔用于固定直线轴承3,顶盖2中心的一侧开有10*10mm的方形线圈出线通孔22。
[0044]图5所示实施例表明,本实用新型梯形磁轭永磁振动发电装置的圆筒型外壳4内侧对称均匀分布有四个垂直台面37,每个台面37的中部均设有六个永磁体凹槽,该六个永磁体凹槽用于嵌放一个永磁体组5,每个永磁体组5均由六个轴向充磁的六块四方体永磁体31-36构成,六块四方体永磁体31-36依次紧贴从上至下放置在相应的永磁体凹槽内,六块四方体永磁体31-36极性方向均为水平方向,相邻永磁体极性依次
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