[发明专利]一种安设压电片的旋桨式同步发电与抑振装置及方法

摘要

本发明涉及一种安设压电片的旋桨式同步发电与抑振装置及方法，装置由旋转模块和导电模块两部分组成。导电模块由螺旋线圈、导电圆环线圈、圆环线圈固定片、固定片上卡箍、固定片下卡箍、连接导线、输出导线和线圈套筒组成；旋转模块由叶片外套筒、旋转轴承、内嵌磁条叶片、压电片、压电片导线和旋转卡口组成。旋转模块在海流冲击下绕立管旋转，同步实现磁感应线切割和压电片变形，产生电流；同时，内嵌磁条叶片和压电片旋转时破坏了立管周围的绕流流场，干扰了边界层分离和旋涡的产生，抑制了涡激振动，一举两得。

主权项

1.一种安设压电片的旋桨式同步发电与抑振装置，其特征在于：由旋转模块和导电模块两部分组成；导电模块由螺旋线圈(7)、导电圆环线圈(10)、圆环线圈固定片(14)、固定片上卡箍(15)、固定片下卡箍(16)、连接导线(11)、输出导线(12)和线圈套筒(2)组成；螺旋线圈(7)是外覆绝缘层的金属线圈，沿立管(1)轴向呈螺旋上升状环绕在立管(1)外壁，螺旋线圈(7)端部连接输出导线(12)，用于将电流引出；导电圆环线圈(10)为圆环形线圈，其内径大于立管(1)外径，在立管(1)的上、下两端各套有一个导电圆环线圈(10)；导电圆环线圈(10)与螺旋线圈(7)之间通过连接导线(11)连接，使电流能够在两者之间流通；导电圆环线圈(10)内侧周向每间隔120°的位置向立管(1)外壁伸出一个撑杆，撑杆末端设圆弧形圆环线圈固定片(14)，圆环线圈固定片(14)与立管(1)外壁贴合；固定片上卡箍(15)和固定片下卡箍(16)均为圆环形结构，内径等于立管(1)外径，每个导电圆环线圈(10)的圆环线圈固定片(14)均通过固定片上卡箍(15)和固定片下卡箍(16)卡装固定导电圆环线圈(10)的圆环线圈固定片(14)的上、下两侧，使导电圆环线圈(10)固定；固定片上卡箍(15)和固定片下卡箍(16)在立管(1)外壁与螺旋线圈(7)重叠部分开设缺口，使螺旋线圈(7)可安全自由通过；线圈套筒(2)由关于轴向剖面对称的两个半圆管通过螺栓连接，套装在螺旋线圈(7)与导电圆环线圈(10)外，线圈套筒(2)与上、下两个导电圆环线圈(10)相同高度的位置开有两条环形缝隙；旋转模块由叶片外套筒(6)、旋转轴承、内嵌磁条叶片(3)、压电片(4)、压电片导线(9)和旋转卡口(13)组成；旋转轴承为中间设有圆柱滚子(18)的内外圈结构，轴承外圈(5)外壁设有螺纹；在线圈套筒(2)上、下两端各套装一个旋转轴承，上旋转轴承位于上环形缝隙上方，下旋转轴承位于下环形缝隙的下方；叶片外套筒(6)套装在上、下两个旋转轴承外，且叶片外套筒(6)内壁上、下端均设有螺纹，与上、下两个旋转轴承外圈螺纹啮合；沿叶片外套筒(6)外壁周向均匀布设有5片内嵌磁条叶片(3)，且每片内嵌磁条叶片(3)均与叶片外套筒(6)外壁相切；在每片内嵌磁条叶片(3)尾端均连接有一块柔性压电片(4)，每片内嵌磁条叶片(3)内部镶嵌一块磁铁(8)，磁铁(8)上、下两端各有一根从内嵌磁条叶片(3)尾端压电片(4)引出的压电片导线(9)；上压电片导线(9)穿过叶片外套筒(6)后，通过旋转卡口(13)与上导电圆环线圈(10)相连，下压电片导线(9)穿过叶片外套筒(6)后，通过旋转卡口(13)与下导电圆环线圈(10)相连；旋转卡口(13)为角度大于180°的弧口形圆弧卡口，其内径等于导电圆环线圈(10)外径，可以绕导电圆环线圈(10)旋转且不脱落。