[发明专利]一种用于风电齿轮箱监测系统供电的旋流激励发电机

摘要

本发明涉及一种用于风电齿轮箱监测系统供电的旋流激励发电机，属压电发电领域。主轴上自左至右依次套有壳体、左轴套、轮缘、右轴套及带进口的右壁板，主轴端部装有挡板，轮缘与主轴间经键连接；壳体筒壁上设有出口，壳体筒壁端部与右壁板相连，壳体筒壁外侧装有配重块；壳体筒壁端部依次装有限位框、压电振子和压块，限位框和压电振子置于右壁板的进口内；压电晶片靠近限位框安装，压电晶片长与宽分别小于限位框空腔的长与宽，金属基板长与宽分别大于限位框空腔的长与宽。优势特色由旋转引起的流体运动激励压电振子，无刚性冲击及电磁干扰；压电晶片仅承受范围可控的压应力，可靠性高；无需固定支撑，悬臂齿轮轴及多齿轮共轴的场合均可应用。

主权项

一种用于风电齿轮箱监测系统供电的旋流激励发电机，其特征在于：主轴上自左至右依次套有壳体、左轴套、带叶片的轮缘、右轴套及设有流体进口的右壁板，主轴端部安装有挡板；壳体壁板和右壁板分别经轴承套在主轴上，壳体壁板上的轴承内圈左侧顶靠在主轴轴肩上，右壁板上的轴承内圈右侧顶靠在挡板上，轮缘与主轴间经键连接；壳体筒壁上设有流体出口，壳体筒壁端部经螺钉与右壁板相连，壳体筒壁外侧的下边缘处于安装有配重块；壳体筒壁端部从左至右经螺钉依次安装有限位框、压电振子和压块，限位框和压电振子置于右壁板上的流体进口内；压电振子由金属基板和压电晶片粘接而成，压电振子自由端装有调频质量块；压电晶片靠近限位框安装，压电晶片长度和宽度分别小于限位框空腔的长度和宽度，金属基板长度和宽度分别大于限位框空腔的长度和宽度；壳体、右壁板及压电振子共同构成工作腔；限位框的限位面为圆弧曲面且其合理的曲率半径为其中α＝hm/hp为厚度比，hm和hp分别为金属基板和压电晶片的厚度；金属基板为铍青铜且金属基板与压电晶片的厚度比范围为α＝1～2.5；工作状态下，主轴带动叶片转动并引起流体运动，使工作腔内部压电振子所处的流体进口处的流体压强降低、流体出口处压强增高，流体经流体进口流入工作腔、经流体出口流出，压电振子在流体压力作用下向左弯曲变形、并达到某一相对固定的动平衡转角，此后便开始往复振动、将流体动能转换成电能。