[发明专利]一种矿井风压驱动电磁发电装置

说明书

本发明公开了一种矿井风压驱动电磁发电装置，风扇通过扇叶支架固定于外壳体上顶板，两个相同扇叶对称布置于转轴两端，其作用在于捕捉风能提供动力；转轴齿轮与轴承齿轮通过链条动力传递；轴承轴向上等间距安装曲轴，连接件将传动轴与曲轴连接，铆钉通过滑块将传动轴与悬杆连接，滑快在悬杆上作水平位移往复运动；传动杆和悬杆连接并在悬杆的带动下在垂直方向作位移往复运动；将传动杆前端连接锯齿形滑道于壳体内下部，壳体内上部对称布置锯齿形滑道；上下锯齿滑道间安装滑动齿轮，齿轮中心的转子上安装钕磁铁，齿轮上安装多组线圈。当转子带动钕磁铁旋转，空间分布磁感强度随时间变化，线圈内基于电磁感应产生电流。该装置适应于不同风速环境，可有效提高巷道内风能再利用率和能量转化效率。

技术领域

本发明为一种矿井风压驱动电磁发电装置，可提高巷道内风能利用效率，属于风力发电及矿山节能与环保领域。

背景技术

工业发展日新月异，社会进步对能源的需求越来越大，寻找可再生能源代替传统的二次能源并提高能源利用率势在必行。风能因储备量大、可再生、污染小的优点而被广泛采用。海上风力发电装置、风帆助力传播航行、高纬度风力制热都说明这种可再生能源已经成为造福人类的动力。同时随着矿井通风技术的发展，在不影响正常供风的前提下，提高巷道内风能的有效利用率可为企业带来经济效益。

本发明之前已有很多受限空间内将风能作为动力源的发电装置，这些装置多采用悬臂梁结构，通过传动装置引起压电片震动获取电能，对生产设备可靠性有影响；或安装在移动设施表面，依靠活塞风提供动力，受到通风效果的制约明显，发电量较小，能量转化效率较低。

（1）申请号为202010001240.9，标题为“一种可控压电陶瓷片变形的压电陶瓷转换装置及其制作方法”的发明公开了一种控制压电陶瓷片变形程度的电能转换装置，它安装于路面卡槽中，将压电陶瓷片与安装于中间的隔间的电路板连接，压板受压可在路面卡槽中升降，进而推动压电陶瓷片生产电位。但该装置需要提前布置地面卡槽，增加可施工量，对于潮湿、排水系统欠佳的位置不适宜安装。

（2）申请号为201611058600.9，标题为“一种风致振动压电能量收集装置”的发明公开了风提供动力的振动发电装置，该装置利用风流涡街带动滑块沿支杆往复运动，使弯曲梁所受载荷产生较大振动相应，带动压电原件产生剧烈振动，最终产生电能。但该装置振动压片受材质影响，在风速较小时，弯曲梁振动幅度有限，产生电量有限。

（3）申请号为202010582434.2，标题为“一种风储气压发电装置”的发明公开了一种将空气压缩后增大压力释放动能的装置，该装置采集自然风能源，通过锥形结构形成风压，通过对风的压缩增大压力，并通过调压阀提高输出空气动能，进而推动叶片带动转子发电。该结构结构简单而且价格低廉，但考虑到矿井下的实际情况，气体的压缩可能给井下产生带来安全隐患，且锥形加速器需要较长的引流管道，给井下有限的空间带来不便。

（4）申请号为201910207466.1，标题为“一种隧道风力发电装置”的发明公开了一种利用隧道内行车产生的风压发电装置，该装置通过叶片旋转带动螺母旋转，顺时针与逆时针旋转不同角度协同顶杆一起作用下促使发电机发电，但此装置只有在活塞风的情况下才能进行发电，在活塞风消失后便无法进行继续发电。

本发明装置能够克服上述缺点，致力于提出依赖于巷道内风流速度随机波动固有特征为动力的空间磁场变化输出电能的装置，该装置受环境扰动因素较小，具有多流速下发电效果明显、发电量大、使用寿命长等多方面优点。

发明内容