一种基于压电材料的振动自发电油阀

1.本实用新型涉及振动能量收集装置领域，特别是一种基于压电材料的振动自发电油阀。


背景技术：

2.在周围环境众多的能量形式中，机械能是在工程研究领域最常见的能量形式。由于实际工程生产中，振动无处不在，周围环境的振动会带来结构的损伤，缩短结构的使用寿命，但是如果能够实时为正在工作的机器添加润滑油，就能够很大程度的避免机械结构损伤，因此将环境的振动能量转换为方便可利用的电能以驱动油阀实时为其添加润滑油成为了研究热点。压电俘能器以及电磁感应发电装置具有微型、环保、自供能的特点。因此，考虑到当前社会普遍存在的机械磨损问题，如何运用该智能材料的特性研发出一款适用广泛的振动自发电油阀，在机械工作时利用震动产生的能量来实时为机器添加润滑油，成为了本领域亟待解决的难题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种基于压电材料的振动自发电油阀。本实用新型能够将振动环境中的振动能量转化为电能，电能驱动油阀工作，使得油阀能有效给其所在装置添加润滑油。
4.本实用新型的技术方案：一种基于压电材料的振动自发电油阀，包括外壳，外壳内设有磁感应线圈，磁感应线圈内设有永磁铁，所述的外壳内且靠近磁感应线圈的两侧设有支座，支座内且贴近永磁铁处设有压电薄膜，所述的外壳内设有电控芯片，电控芯片上设有交流电输入接口和直流电输出接口，外壳的一侧设有油阀，油阀的一端设有油阀正极与油阀负极，直流电输出接口经导线与油阀正极和油阀负极相连接，油阀一端设有进油口。
5.上述的基于压电材料的振动自发电油阀中，所述的支座一侧设有支架，支座通过支架与外壳相连接。
6.前述的基于压电材料的振动自发电油阀中，所述的压电薄膜经可拆卸式结构与支座相连接。
7.前述的基于压电材料的振动自发电油阀中，所述的永磁铁端部为圆弧结构。
8.与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点：
9.1、当本实用新型所处装置整体受到振动时，永磁铁在惯性作用下撞击两侧设置在支座内的压电薄膜，同时永磁铁会切割磁感应线圈，通过力电耦合特性和电磁感应原理产生不稳定的交流电，该电流经外壳内部导线传输至交流电输入接口，该电流信号经电控芯片中的电源管理电路的处理转化为稳定的直流电，直流电从直流电输出接口输出，进而接入到油阀的正极和负极，油阀工作，油阀会实时给装置添加润滑油，从而有效降低装置内部件的磨损，提高使用寿命；通过将振动能量有效转化为可利用的能量，绿色环保，此外，本实用新型结构简单，使用方便，体积小巧。
10.2、所述的永磁铁端部为圆弧结构，使得永磁铁在于压电薄膜接触过程中能有效保护压电薄膜的表面，减少划伤，提高压电薄膜的使用寿命。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图；
12.图2为磁感应线圈的示意图；
13.图3为压电薄膜的示意图；
14.图4为电控芯片的示意图；
15.图5为油阀的示意图。
16.附图中的标记说明：1-外壳，2-磁感应线圈，3-永磁铁，4-支座，5-压电薄膜，6-电控芯片，7-交流电输入接口，8-直流电输出接口，9-油阀，10-油阀正极，11-油阀负极，12-进油口，13-支架。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型限制的依据。
18.实施例：一种基于压电材料的振动自发电油阀，如图1和2所示，包括外壳1，外壳1内设有磁感应线圈2，磁感应线圈2内设有永磁铁3，所述的外壳1内且靠近磁感应线圈2的两侧设有支座4，所述的支座4一侧设有支架13，支座4通过支架13与外壳1相连接，支座的侧部两端设有支架，支座通过支架设置在外壳内，使得支座更好的设置在外壳内，提高定位的精准性。支座4内且贴近永磁铁3处设有压电薄膜5，如图3所示，所述的永磁铁3端部为圆弧结构，使得永磁铁在于压电薄膜接触过程中能有效保护压电薄膜的表面，减少划伤，提高压电薄膜的使用寿命。所述的压电薄膜5经可拆卸式结构与支座4相连接，压电薄膜会与永磁铁不断的接触碰撞，压电薄膜的表面会产生磨损，当其到达使用寿命后，通过可拆卸结构能快速拆卸下旧薄膜，换上新薄膜。所述的外壳1内设有电控芯片6，电控芯片内设有电源管理电路，可将不稳定的交流电转化为稳定的直流电，电控芯片6上设有交流电输入接口7和直流电输出接口8，如图4所示，外壳1的一侧设有油阀9，如图5所示，油阀9的一端设有油阀正极10与油阀负极11，直流电输出接口8经导线与油阀正极10和油阀负极11相连接，油阀9一端设有进油口12，油液从该口进入到油阀中。永磁铁在磁感应线圈移动时，与磁感应线圈之间会产生一股电流，永磁铁与压电薄膜接触过程中也会产生一股电流，两股电流通过导线传输到电控芯片内。
19.本实用新型的工作原理：当本实用新型所处装置整体受到振动时，永磁铁在惯性作用下撞击两侧设置在支座内的压电薄膜，同时永磁铁会切割磁感应线圈，通过力电耦合特性和电磁感应原理产生不稳定的交流电，该电流经外壳内部导线传输至交流电输入接口，该电流信号经电控芯片中的电源管理电路的处理转化为稳定的直流电，直流电从直流电输出接口输出，进而接入到油阀的正极和负极，油阀工作，油阀会实时给装置添加润滑油，从而有效降低装置内部件的磨损，提高使用寿命；通过将振动能量有效转化为可利用的能量，绿色环保，此外，本实用新型结构简单，使用方便，体积小巧。本实用新型能够将振动环境中的振动能量转化为电能，电能驱动油阀工作，使得油阀能有效给其所在装置添加润
滑油。


技术特征：
1.一种基于压电材料的振动自发电油阀，其特征在于：包括外壳(1)，外壳(1)内设有磁感应线圈(2)，磁感应线圈(2)内设有永磁铁(3)，所述的外壳(1)内且靠近磁感应线圈(2)的两侧设有支座(4)，支座(4)内且贴近永磁铁(3)处设有压电薄膜(5)，所述的外壳(1)内设有电控芯片(6)，电控芯片(6)上设有交流电输入接口(7)和直流电输出接口(8)，外壳(1)的一侧设有油阀(9)，油阀(9)的一端设有油阀正极(10)与油阀负极(11)，直流电输出接口(8)经导线与油阀正极(10)和油阀负极(11)相连接，油阀(9)一端设有进油口(12)。2.根据权利要求1所述的基于压电材料的振动自发电油阀，其特征在于：所述的支座(4)一侧设有支架(13)，支座(4)通过支架(13)与外壳(1)相连接。3.根据权利要求1所述的基于压电材料的振动自发电油阀，其特征在于：所述的压电薄膜(5)经可拆卸式结构与支座(4)相连接。4.根据权利要求1所述的基于压电材料的振动自发电油阀，其特征在于：所述的永磁铁(3)端部为圆弧结构。

技术总结
本实用新型公开了一种基于压电材料的振动自发电油阀，包括外壳(1)，外壳(1)内设有磁感应线圈(2)，磁感应线圈(2)内设有永磁铁(3)，所述的外壳(1)内且靠近磁感应线圈(2)的两侧设有支座(4)，支座(4)内且贴近永磁铁(3)处设有压电薄膜(5)，所述的外壳(1)内设有电控芯片(6)。本实用新型能够将振动环境中的振动能量转化为电能，电能驱动油阀工作，使得油阀能有效给其所在装置添加润滑油。效给其所在装置添加润滑油。效给其所在装置添加润滑油。


技术研发人员：杨祖善 张旭方 孙骏驰 王鹏博 吴诗莹 赵秀杰 胡喆成
受保护的技术使用者：浙大城市学院
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/5/16