本實用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置，屬于低功耗電子設備供能技術領域。

背景技術：

隨著制造裝備技術的智能化水平不斷提高及其與物聯(lián)網(wǎng)技術的深度融合，大量的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點在機械制造裝備領域得到廣泛應用。目前，對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點進行穩(wěn)定、可靠的持續(xù)供電，是保證節(jié)點正常工作的前提。當前機械制造領域的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點供能方式主要有電源直接供電和化學電池供電兩種方式。其中，電源直接供電方式導致電磁干擾嚴重、系統(tǒng)布線復雜等問題，而化學電池供電方式則存在電池使用壽命有限、需定期更換以及環(huán)境污染等不足。因此，需研究一種用于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點供能的新型能源供給技術以解決傳統(tǒng)供能技術所帶來的諸多弊端。

利用壓電元件的正壓電效應俘獲環(huán)境微能源轉(zhuǎn)化為電能的環(huán)境能源收集技術，由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔無污染、不受電磁干擾以及使用壽命長等優(yōu)勢，成為微能源轉(zhuǎn)化與供給技術的研究熱點。氣體動能是工業(yè)生產(chǎn)中大量存在的能量形式，其同樣具備安全清潔可再生等優(yōu)勢。因此，合理利用工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的氣體能量，結合壓電元件的正壓電效應將氣體能量轉(zhuǎn)化為電能為無線物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點供能，可有效解決傳統(tǒng)電源供電帶來的布線復雜及電池供電帶來的需定期更換、污染環(huán)境等問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決工業(yè)環(huán)境中低功耗用電器傳統(tǒng)供能方式布線復雜、污染環(huán)境等問題，本實用新型公開一種旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：所述旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置由前端蓋、發(fā)電腔體、軸承、轉(zhuǎn)動軸、風扇、發(fā)電組件、螺釘組成；所述前端蓋中心位置設有圓形孔，其用于氣源與旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置的連通；所述前端蓋前端設有外螺紋，方便旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置與氣源的連接；所述前端蓋邊緣設有4個階梯孔，其用于前端蓋的固定；所述前端蓋后部設有n個圓形沉孔一，n為大于等于2的正整數(shù)，其用于軸承的安裝；所述發(fā)電腔體前端設有4個螺紋孔，其用于與螺釘旋合連接，以實現(xiàn)發(fā)電腔體與前端蓋的固定；所述發(fā)電腔體設有腔體,其用于容納轉(zhuǎn)動軸、風扇以及發(fā)電組件，所述發(fā)電腔體內(nèi)部底端設有n個圓形沉孔二，n為大于等于2的正整數(shù)，其用于軸承的安裝；所述軸承安裝于前端蓋與發(fā)電腔體所設的圓形沉孔一、圓形沉孔二；所述軸承與轉(zhuǎn)動軸過盈配合；所述轉(zhuǎn)動軸為階梯軸；所述轉(zhuǎn)動軸設有軸段一，其與軸承過盈配合，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸的安裝；所述轉(zhuǎn)動軸設有軸段二，以實現(xiàn)軸承的限位和風扇的安裝；所述轉(zhuǎn)動軸設有軸段三，以實現(xiàn)風扇與發(fā)電組件的限位；所述轉(zhuǎn)動軸設有軸段四，以實現(xiàn)軸承的限位和發(fā)電組件的安裝；所述轉(zhuǎn)動軸設有軸段五，其與軸承過盈配合，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸的安裝；所述風扇安裝于轉(zhuǎn)動軸所設的軸段二，并膠粘連接；發(fā)電組件由固定環(huán)與壓電元件組成，所述固定環(huán)中心設有圓孔，其用于與轉(zhuǎn)動軸所設的軸段四配合，并膠粘連接；所述固定環(huán)外部設有m個凹槽，m為大于等于1的正整數(shù)；其用于壓電元件的固定；壓電元件安裝于固定環(huán)所設的凹槽，并膠粘連接；每個凹槽可安裝x個壓電元件，x為大于等于1的正整數(shù)；所述螺釘與發(fā)電腔體前端設有螺紋孔旋合連接，以實現(xiàn)前端蓋與發(fā)電腔體的緊固連接。

本實用新型的有益效果是：在不影響工業(yè)生產(chǎn)的情況下，利用壓電元件的正壓電效應俘獲工業(yè)氣體的能量，并將其轉(zhuǎn)化為電能，為工業(yè)環(huán)境中低功耗用電器供能，其具有能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔無污染、不受電磁干擾以及使用壽命長等優(yōu)勢，在低功耗電子器件供能技術領域具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1所示為本實用新型提出的一種旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置結構示意圖；

圖2所示為本實用新型提出的前端蓋剖視圖；

圖3所示為本實用新型提出的前端蓋左視圖；

圖4所示為本實用新型提出的發(fā)電腔體剖視圖；

圖5所示為本實用新型提出的發(fā)電腔體左視圖；

圖6所示為本實用新型提出的軸承剖視圖；

圖7所示為本實用新型提出的轉(zhuǎn)動軸示意圖；

圖8所示為本實用新型提出的風扇示意圖；

圖9所示為本實用新型提出的發(fā)電組件剖視圖；

圖10所示為本實用新型提出的發(fā)電組件左視圖。

具體實施方式

結合圖1~圖10說明本實施方式。

本實施方式提供了一種旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置的具體實施方案。所述旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置2由前端蓋2-1、發(fā)電腔體2-2、軸承2-3、轉(zhuǎn)動軸2-4、風扇2-5、發(fā)電組件2-6、螺釘2-7組成；所述前端蓋2-1中心位置設有圓形孔2-1-1，其用于氣源與旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置2的連通；所述前端蓋2-1前端設有外螺紋2-1-2，方便旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置2與氣源的連接；所述前端蓋2-1邊緣設有4個階梯孔2-1-3，其用于前端蓋2-1的固定；所述前端蓋2-1后部設有n個圓形沉孔一2-1-4，n為大于等于2的正整數(shù)，其用于軸承2-3的安裝；所述發(fā)電腔體2-2前端設有4個螺紋孔2-2-1，其用于與螺釘2-7旋合連接，以實現(xiàn)發(fā)電腔體2-2與前端蓋2-1的緊固連接；所述發(fā)電腔體2-2設有腔體2-2-2,其用于容納轉(zhuǎn)動軸2-4、風扇2-5以及發(fā)電組件2-6，所述發(fā)電腔體2-2內(nèi)部底端設有n個圓形沉孔二2-2-3，n為大于等于2的正整數(shù)，其用于軸承2-3的安裝；所述軸承2-3安裝于前端蓋2-1與發(fā)電腔體2-2所設的圓形沉孔一2-1-4、圓形沉孔二2-2-3；所述軸承2-3與轉(zhuǎn)動軸2-4過盈配合；所述轉(zhuǎn)動軸2-4為階梯軸；所述轉(zhuǎn)動軸2-4設有軸段一2-4-1，其與軸承2-3過盈配合，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸2-4的安裝；所述轉(zhuǎn)動軸2-4設有軸段二2-4-2，以實現(xiàn)軸承2-3的限位和風扇2-5的安裝；所述轉(zhuǎn)動軸2-4設有軸段三2-4-3，以實現(xiàn)風扇2-5與發(fā)電組件2-6的限位；所述轉(zhuǎn)動軸2-4設有軸段四2-4-4，以實現(xiàn)軸承2-3的限位和發(fā)電組件2-6的安裝；所述轉(zhuǎn)動軸2-4設有軸段五2-4-5，其與軸承2-3過盈配合，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸2-4的安裝；

所述風扇2-5安裝于轉(zhuǎn)動軸2-4所設的軸段二2-4-2，并膠粘連接；發(fā)電組件2-6由固定環(huán)2-6-1與壓電元件2-6-2組成，所述固定環(huán)2-6-1中心設有圓孔2-6-1-1，其用于與轉(zhuǎn)動軸2-4所設的軸段四2-4-4配合，并膠粘連接；所述固定環(huán)2-6-1外部設有m個凹槽2-6-1-2，m為大于等于1的正整數(shù)；其用于壓電元件2-6-2的固定；壓電元件2-6-2安裝于固定環(huán)2-6-1所設的凹槽2-6-1-2，并膠粘連接；每個凹槽2-6-1-2可安裝x個壓電元件2-6-2，x為大于等于1的正整數(shù)；所述螺釘2-7與發(fā)電腔體2-2前端所設的螺紋孔2-2-1旋合連接，以實現(xiàn)前端蓋2-1與發(fā)電腔體2-2的緊固連接。

本實施方式的具體發(fā)電過程：其發(fā)電過程可分為兩個階段：沖擊過程發(fā)電和復位過程發(fā)電。沖擊發(fā)電階段，當氣源的氣體進入旋轉(zhuǎn)互激式氣動壓電發(fā)電裝置2時，氣流作用于風扇2-5，風扇2-5帶動轉(zhuǎn)動軸2-4和發(fā)電組件2-6轉(zhuǎn)動，從而使不同組的壓電元件2-6-2相互撥動，壓電元件2-6-2發(fā)生變形，基于壓電效應輸出電能；復位發(fā)電階段，當壓電元件2-6-2相互撥動使其變形達到最大后，壓電元件2-6-2在自身彈性力的作用下回復初始狀態(tài)，基于壓電效應從而輸出電能。重復上述工作過程，可實現(xiàn)本實用新型的連續(xù)發(fā)電。