一种波浪能转换装置及转换方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111980845A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010804843.2(22)申请日2020.08.12(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市经济技术开发区白杨街道2号大街1158号(72)发明人孟爱华吴帅兵严纯(74)专利代理机构浙江千克知识产权代理有限公司33246代理人周希良(51)Int.Cl.F03B13/00(2006.01)F03B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种波浪能转换装置及转换方法(57)摘要本发明属于波浪振动发电装置技术领域，具体涉及一种波浪能转换装置，包括传动摆杆、固定座以及安装于固定座之上的传动机构及能量收集机构，能量收集机构包括磁致伸缩片、感应线圈、永磁铁及导磁外壳，感应线圈缠绕于磁致伸缩片上，永磁铁设于感应线圈的两侧并固定于导磁外壳内；传动机构包括传动轴、激励轴及激励摆杆，激励摆杆固定于激励轴上，传动摆杆固定于传动轴上，传动轴与激励轴之间通过齿轮转动配合；当波浪带动传动摆杆摆动时，传动摆杆带动传动轴运动，并联动激励轴转动，以使激励摆杆下压磁致伸缩片，引起磁致伸缩片产生应变，在磁场的作用下，应力变化引起磁感应强度的变化，感应线圈产生电动势，以实现能量转换。CN111980845ACN111980845A权利要求书1/2页1.一种波浪能转换装置，其特征在于，包括传动摆杆、固定座以及安装于固定座之上的传动机构及能量收集机构，所述能量收集机构包括磁致伸缩片、感应线圈、永磁铁及导磁外壳，感应线圈缠绕于磁致伸缩片上，永磁铁设于感应线圈的两侧并固定于导磁外壳内；磁致伸缩片固定连接线性弹簧，线性弹簧固定于固定座之上；传动机构包括传动轴、激励轴及激励摆杆，激励摆杆固定于激励轴上，传动摆杆固定于传动轴上，传动轴与激励轴之间通过齿轮转动配合；当波浪带动传动摆杆摆动时，传动摆杆带动传动轴运动，并联动激励轴转动，以使激励摆杆下压磁致伸缩片，引起磁致伸缩片产生应变，在磁场的作用下，应力变化引起感应强度的变化，感应线圈产生电动势，以实现能量转换。2.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述磁致伸缩片的一端固定于固定座的侧壁之上，另一端凸出于导磁外壳之外，以形成悬臂梁。3.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述固定座之上固定安装第一支架、第二支架及第三支架，传动轴安装于第一支架上，并与第一支架转动配合；激励轴安装于第二支架上，并与第二支架转动配合；导磁外壳固定于第三支架上，导磁外壳的端部与固定座的侧壁固定连接。4.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述传动轴的一端连接传动摆杆，另一端通过平键连接完全齿轮，激励轴通过平键连接不完全齿轮，不完全齿轮与完全齿轮相互啮合；当激励摆杆超过预设的摆动区间时，完全齿轮与不完全齿轮进入非啮合区，以对应激励摆杆允许的摆动区间。5.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述激励摆杆的一端与激励轴固定连接，另一端固定连接钢球，钢球与磁致伸缩片接触配合。6.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述固定座的侧壁及底壁设有凹槽，凹槽内插接配合密封壳，并安装密封条进行密封。7.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述传动轴凸出于密封壳之外，传动轴与密封壳通过轴承固定连接，并安装密封圈进行密封。8.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述磁致伸缩片为Galfenol薄片，Galfenol薄片的底面包覆有铍青铜片，并通过环氧树脂与Galfenol薄片相连接。9.根据权利要求1所述的一种波浪能转换装置，其特征在于，所述固定座的侧壁固定连接支座。10.如权利要求1-9任一项所述的一种波浪能转换装置的转换方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、波浪带动传动摆杆运动，传动摆杆带动传动轴运动，并联动激励轴转动，激励轴联动激励摆杆摆动，以使激励摆杆下压磁致伸缩片，引起磁致伸缩片形变，并使线性弹簧被压缩；S2、在线性弹簧回复力作用下，磁致伸缩片恢复原状，磁致伸缩片内部产生应力和应变，内部磁畴方向发生偏转；S3、永磁体为能量收集机构提供偏置磁场，偏置磁场与应力共同作用，使磁畴方向转到与偏置磁场一致的方向，磁致伸缩片内部磁畴方向的改变引起周边磁场形态发生变化，感应线圈的磁感应强度发生改变；2CN111980845A权利要求书2/2页S4、变化的磁感应强度在感应线圈中产生感应电动势；S5、电能通过导线传输至用电设备。3CN111980845A说明书1/5页一种波浪能转换装置及转换方法技术领域[0001]本发明属于波浪振动发电装置技术领域，具体涉及一种