[实用新型]压电式振动发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能，特别是一种压电式振动发电装置。

背景技术

振动是机械运行过程中常见的危害之一，不但损害设备本身，破坏设备的运行工况，并且产生的噪音对环境造成污染，影响操作人员的健康。为了减少和降低振动对设备和设备运行的影响，通常需要将设备固定在底座上，而且要做非常厚的基础或者特殊材质的基础。西气东输增压站的大型压缩机的地基处理需要用0.5米以上的特殊材料作为基础缓冲带，防止压缩机运行过程中剧烈的振动破坏掉地基进而影响设备的运转。

那么能否利用这些机械产生的振动为动力，尤其是底座基础需要特殊处理的大型的空压机设备，通过压电陶瓷的压电效应，将振动转换为电能，变废为宝，将不利的振动转化为有用电能，在一定程度上减弱振动，减轻设备振动对设备的损坏和地基的破坏，是需要实际解决的技术问题，但至今未见有公开报导。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种压电式振动发电装置，可有效解决利用机械振动即产生电能，又减轻设备振动对设备的损坏和地基的破坏问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括支架、压电陶瓷片和外壳，外壳内设置有支架，支架是由左右两边对称的方形开口架体和中间的T型架体构成，方形开口架体与T型架体之间在外壳内置有呈U型弯曲的冷却水管，方形开口架体、T型架体与冷却水管之间构成的空间内均布有压电陶瓷片，冷却水管两端伸出外壳与冷却水源相连，构成冷却水的循环结构；每片压电陶瓷片的正极、负极分别经导线串接在一起与置于壳体外的蓄电池正极、负极相连（图中未标示），外壳外四周封装有绝缘树脂层或绝缘硅胶层，方形开口架体、T型架体、冷却水管和压电陶瓷片之间构成的空间内填充有作为介质绝缘隔热的环氧树脂，构成密封一体结构。

本实用新型结构简单，新颖独特，可有效利用机械振动，经压电陶瓷产生电能，即防止了机械振动对设备和地基的破坏，又解决了所需的电能，变废为宝，经济和社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型的剖面主视图。

图2为本实用新型图1的A-A向视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、2所示，本实用新型包括支架、压电陶瓷片和外壳，外壳4内设置有支架1，支架1是由左右两边对称的方形开口架体1-1和中间的T型架体1-2构成，方形开口架体与T型架体之间在外壳内置有呈U型弯曲的冷却水管3，方形开口架体、T型架体与冷却水管之间构成的空间内均布有压电陶瓷片2，冷却水管两端伸出外壳与冷却水源相连，构成冷却水的循环结构；每片压电陶瓷片的正极、负极分别经导线7串接在一起与置于壳体外的蓄电池正极、负极相连（图中未标示），外壳外四周封装有绝缘树脂层或绝缘硅胶层6，方形开口架体、T型架体、冷却水管和压电陶瓷片之间构成的空间内填充有作为介质绝缘隔热的环氧树脂5，构成密封一体结构。

所述的外壳是由前盖、后盖扣合在一起构成的空心方形；

所述的T型架体1-2可由多个T型架体相互间隔倒置均匀置于方形开口架体1-1之间的外壳内；

所述的方形开口架体1-1与冷却水管间构成的空间内均置有相串接在一起的至少一排压电陶瓷片，T型架体1-2与冷却水管之间构成的空间内至少均布有两排串联的压电陶瓷片。

由上述结构可以看出，本实用新型是利用前、后盖板作外壳，四周用环氧树脂或硅胶密封，置于壳体内的支架、冷却水管构成核心部件，置于盖板外壳构成的空间内，并填充有介质，支架可以保护压电陶瓷片不因压力过大而破碎，冷却水管3通冷却水保障压电陶瓷片2可以长期工作而不过热。导线7将产生的电能输入储能装置（如蓄电池）储存起来。

本实用新型的工作情况是，使用时，将本实用新型安装在空压机等振动设备下的缓冲层，当振动设备运行时产生振动，振动压迫盖板外壳4，外壳4通过填充介质5将压力传给压电陶瓷片2和支架1，压电陶瓷片2受压产生电荷聚集，产生电流，电流通过导线7导入储电装置内。当压力进一步增加，支架1由于形变量达到最大，不再被压缩，从而阻止压力继续增加作用在压电陶瓷片2上达到保护作用。

本实用新型利用正压电效应，将设备运行中产生的振动作用于装置上，进而作用于压电陶瓷，压电陶瓷将振动产生的压力转化为电能储存起来，这个过程中一部分振动转化为电能，在一定程度上装置吸收了一部分设备振动的动能，从而减弱了振动，为达到比较好的减震和变废为宝的效果，可以采取多层装置叠加安装的方式，经济和社会效益显著。