专利摘要
本发明涉及一种行车致振风力发电机，属新能源技术领域。支架上设有上下梁及连接上下梁的两根横梁，两根横梁置于上下梁的一端且其间留有缝隙，上下梁的另一端装有挡板；设有螺柱的座板上经螺钉和定楔块安装有簧片，簧片经两根横梁之间的缝隙穿过后与钝体耳板相连，耳板经其两端的半轴及半轴上的轴承安装在上下梁上；螺柱上经螺母安装有动楔块，动定楔块的斜面相互接触，动楔块的另一侧面顶靠在横梁上；限形架的压板两端都设有带限形面的限形块，压板装在横梁上并将压电振子一端压接在横梁上，压电振子由基板和压电片粘接而成；同一个限形架的两个限形块间的距离比压电片宽、比基板窄，基板自由端顶靠在钝体的耳板上、固定端与限形面接触并相切。
权利要求
1.一种行车致振风力发电机，其特征在于：支架上设有上下梁及连接上下梁的两根横梁，上下梁内壁上都设有滑道，两根横梁置于上下梁的一端且其间留有缝隙，上下梁的另一端装有挡板；设有螺柱的座板上经螺钉和定楔块安装有簧片，簧片经两根横梁之间的缝隙穿过，簧片的另一端与钝体的耳板相连，耳板的两端都设有装有轴承的半轴，轴承安装在上梁或下梁的滑道内，钝体为中空的圆柱壳体，钝体靠近挡板安装；螺柱上经螺母安装有动楔块，动楔块与定楔块的斜面相互接触，动楔块的斜面相对的另一侧面顶靠在横梁上；限形架的压板上下两端都设有带限形面的限形块，压板装在横梁上并将压电振子一端压接在横梁上，压电振子由基板和压电片粘接而成，压电振子自由端的基板顶靠在钝体的耳板上；同一个限形架的两个限形块间的距离比压电片宽、比基板窄，压电振子固定端的基板与限形面接触并相切；非工作时，簧片厚度方向的对称中心层、钝体的中心线及挡板的宽度方向的对称中心层位于同一垂直平面内；挡板的宽度与钝体直径之比即宽径比为1～3，钝体的外表面到挡板的间距与钝体直径之比即间径比为0～3；钝体的耳板 将压电振子的基板压靠在限形面上时，压电片长度方向上各点的压应力相等且小于其许用值。
说明书
技术领域
本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种行车致振风力发电机，用于隧道内风动能回收。
背景技术
隧道已成为目前公路及铁路网络的重要组成部分。为确保汽车及火车能够正常安全同行、实现隧道环境及通行车辆的实时监测，隧道中需要安装各类仪器设备及照明设施，因此隧道中也要有相应的供电设施。如采用传统的电缆供电，电缆的铺设及后续维护的难度较大、成本较高：如采用电池供电，因电池寿命有限、需经常更换，使用极其不便，尤其是在偏远山区。
发明内容
本发明提出一种行车致振风力发电机，本发明采用的实施方案是：支架上设有上下梁及连接上下梁的两根横梁，上下梁内壁上都设有滑道，两根横梁置于上下梁的一端且其间留有缝隙，上下梁的另一端经螺钉安装有挡板；设有螺柱的座板上经螺钉和定楔块安装有簧片，簧片经两根横梁之间的缝隙穿过，簧片的另一端经螺钉与钝体的耳板相连，耳板的两端都设有装有轴承的半轴，轴承安装在上下梁的滑道内，钝体为中空的圆柱壳体，钝体靠近挡板安装；螺柱上经螺母安装有动楔块，动楔块与定楔块的斜面相互接触，动楔块的斜面相对的另一侧面顶靠在横梁上；限形架的压板两端都设有带限形面的限形块，压板经螺钉安装在横梁上并将压电振子一端压接在横梁上，压电振子由基板和压电片粘接而成，压电振子自由端的基板顶靠在钝体的耳板上；同一个限形架的两个限形块间的距离比压电片宽、比基板窄，压电振子固定端的基板与限形面接触并相切；非工作时，簧片厚度方向的对称中心层、钝体的中心线及挡板的宽度方向的对称中心层位于同一垂直平面内；挡板的宽度与钝体直径之比即宽径比为1～3，钝体的外表面到挡板的最小间距与钝体直径之比即间径比为0～3。
本发明中，风由簧片的固定端吹向钝体和挡板，风流经钝体后产生卡门漩街，漩涡的交替生成与脱落会使钝体前后两侧的气流压力交替变化从而产生使钝体及簧片往复摆动的激振力，簧片摆动时迫使压电振子向使压电片承受压应力的方向弯曲变形，压电振子的往复弯曲变形过程中即将风能转换成了电能；风经过钝体后受到挡板阻碍时，风的流向及漩涡形态及动态特性均发生变化，从而使激振力的幅值发生变化，振动幅值增大或减小；钝体摆动幅值足够大时将通过簧片将压电振子的基板压靠在限形面上，此时压电片长度方向上各点的压应力相等且小于其许用值，故具有较大的发电能力和较高的可靠性。
本发明中，通过螺柱上的螺母及动楔块调节簧片的张紧力和弯曲刚度，从而改变钝体与簧片所构成振动系统即发电机的基频，以便使发电机的基频与涡激振动频率相适应、实现共振；此外，还通过挡板的安装位置调节间径比，实现钝体的振幅的有效控制，即使振幅增加或减小。
本发明中，基板和压电片厚度相等，限形面半径为 其中：h为压电振子总厚度，β＝Em/Ep，Em和Ep分别为基板和压电片材料的弹性模量，Tp和k31分别为压电片材料的许用应力和机电耦合系数。
优势与特色：①易于通过簧片的刚度调节改变发电机固有频率，使之与涡激振动频率相互适应，提高响应特性和发电能力；②钝体后方设置的挡板可有效调节钝体的耦合振动响应特性，易于通过调节二者间距、尺度等参数获得所需的钝体振动放大比，流速适应性及发电能力；③压电振子单向弯曲变形且变形量可控、应力分布均匀，故发电能力强、可靠性高。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例中发电机的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图2的I部放大图；
图4是本发明一个较佳实施例中座板结构示意图；
图5是图4的俯视图；
图6是本发明一个较佳实施例中支架的结构示意图；
图7是图6的B-B剖视图；
图8是本发明一个较佳实施例中限形架的结构示意图；
图9是图8的俯视图
图10是本发明一个较佳实施例中钝体的结构示意图。
具体实施方式
支架a上设有上梁a1、下梁a2及连接上梁a1和下梁a2的两根横梁a3，上梁a1和下梁a2的内壁上都设有滑道a5，两根横梁a3置于上梁a1和下梁a2的一端且其间留有缝隙a4，上梁a1和下梁a2的另一端经螺钉安装有挡板b；设有螺柱g1的座板g上经螺钉和定楔块h安装有簧片c，簧片c经两根横梁a3之间的缝隙a4穿过，簧片c的另一端经螺钉与钝体e的耳板e1相连，耳板e1的两端都设有装有轴承f的半轴e2，轴承f安装在上梁a1和下梁a2的滑道a5内，钝体e为中空的圆柱壳体，钝体e靠近挡板b安装；螺柱g1上经螺母j安装有动楔块i，动楔块i与定楔块h的斜面相互接触，动楔块i的斜面相对的另一侧面顶靠在横梁a3上；限形架k的压板k1的两端都设有带限形面k3的限形块k2，压板k1经螺钉安装在横梁a3上并将压电振子d一端压接在横梁a3上，压电振子d由基板d1和压电片d2粘接而成，压电振子d自由端的基板d1的一侧顶靠在钝体e的耳板e1上；同一个限形架k的两个限形块k2间的距离比压电片d2宽、比基板d1窄，压电振子d固定端的基板d1与限形面k3接触并相切；非工作时，簧片c厚度方向的对称中心层、钝体e的中心线及挡板b的宽度方向的对称中心层位于同一垂直平面内，即图2中水平面z内；挡板b的宽度H与钝体e的直径D之比即宽径比为H/D＝1～3，钝体e的外表面到挡板b的最小间距L与钝体e的直径D之比即间径比为L/D＝0～3。
本发明中，风由簧片c的固定端吹向钝体e和挡板b，风流经钝体e后产生卡门漩街，漩涡的交替生成与脱落会使钝体e前后两侧的气流压力交替变化从而产生使钝体e及簧片c往复摆动的激振力，簧片c摆动时迫使压电振子d向使压电片d2承受压应力的方向弯曲变形，压电振子d的往复弯曲变形过程中即将风能转换成了电能；风经过钝体e后受到挡板b的阻碍时，风的流向及漩涡形态及动态特性均发生变化，从而使激振力的幅值发生变化，振动幅值增大或减小；钝体e摆动幅值足够大时将通过簧片c将压电振子d的基板d1压靠在限形面k3上，此时压电片d2长度方向上各点的压应力相等且小于其许用值，故具有较大的发电能力和较高的可靠性。
本发明中，通过螺柱g1上的螺母j及动楔块i调节簧片c的张紧力和弯曲刚度，从而改变钝体e与簧片c所构成振动系统即发电机的基频，以便使发电机的基频与涡激振动频率相适应、实现共振；此外，还通过挡板b的安装位置调节间径比，实现钝体e的振幅的有效控制，即使振幅增加或减小。
本发明中，基板d1和压电片d2厚度相等，限形面k3半径为 其中：h为压电振子d的总厚度，β＝Em/Ep，Em和Ep分别为基板d1和压电片d2材料的弹性模量，Tp和k31分别为压电片d2材料的许用应力和机电耦合系数。
一种行车致振风力发电机专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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