阅读说明：本技术 一种自适应性滚动纳米摩擦发电机 (Adaptive rolling nano friction generator ) 是由 魏克湘 王奇 邹鸿翔 赵萤洁 邓耀文 徐传威 刘金刚 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明是一种自适应性滚动纳米摩擦发电机,包括尾翼、套筒、后挡板、前挡板,套筒中央位置安装有叶片,叶片套有转套,转套上安装有前支架、后支架,前支架、后支架之间装有轴,轴上套有轴承、内套、外套,外套粘贴得电子驻电极,套筒内壁面粘贴周向均匀错开的铜电极一、铜电极二,叶片转动带动得电子驻电极与铜电极一、铜电极二依次摩擦分离。本发明与现有技术相比,有良好的发电效果,同时减少了材料的磨损,显著提高装置的使用寿命。(The invention relates to a self-adaptive rolling nano friction generator which comprises an empennage, a sleeve, a rear baffle and a front baffle, wherein a blade is arranged in the center of the sleeve, a rotating sleeve is sleeved on the blade, a front support and a rear support are arranged on the rotating sleeve, a shaft is arranged between the front support and the rear support, a bearing, an inner sleeve and an outer sleeve are sleeved on the shaft, an electronic electret is pasted on the outer sleeve, a first copper electrode and a second copper electrode which are uniformly staggered in the circumferential direction are pasted on the inner wall surface of the sleeve, and the electronic electret is sequentially separated from the first copper electrode and the second copper electrode through friction under. Compared with the prior art, the invention has good power generation effect, reduces the abrasion of materials and obviously prolongs the service life of the device.)

一种自适应性滚动纳米摩擦发电机

技术领域

本发明是一种小型风能能量采集装置，具体地说是一种自适应性滚动摩擦纳米发电机。

背景技术

随着全球能量的快速消耗，不可再生资源的开采，加速全球能源危机。开发一种可持续能量采集技术越来越重要。现有的可持续能量有风能、水能、太阳能、潮汐能等，资源丰富，其中风能在生活中随处可见，开发风能采集技术拥有很大前景。纳米摩擦发电基于摩擦发电和静电感应，可吸收环境中的机械能、风能，将其转换成电能。工作原理是高分子聚合物和铜或铝等易失去电子的金属接触摩擦，从而产生电流。纳米摩擦发电机具有高功率密度、轻型化、低成本等优点，具有很大的经济效益和社会意义。

发明内容

本本发明针对现有技术环境适应性差、可靠性低、发电性能差等问题，提出一种自适应性滚动摩擦纳米发电机，既能减少摩擦阻力、提高材料的使用寿命，同时也有良好的接触，提高装置的发电能力，适应不同风向，提高了环境适应能力，解决现有能量采集技术的材料磨损大、可靠性低、发电性能差等问题

为了实现上述目的，本发明采用如下所述技术方案。为实现上述目，设计自适应性一种自适应性滚动摩擦纳米发电机装置，包括尾翼1、套筒2、后挡板8、前挡板9，所述套筒2中为前后敞口，内部设有空腔的筒状，所述套筒2内壁处粘贴铜电极一6、铜电极二7，所述铜电极一6、铜电极二7沿周向且错开均匀粘贴，所述套筒2敞口处分别装有后挡板8、前挡板9，所述套筒2内部空腔中间安装有连接轴14，所述连接轴14上安装叶片13.所述叶片13外部连接转套12，所述转套12上安装有若干后支架10、若干前支架11，所述后支架10和前支架11中间安装有轴18，所述轴18中间套有小轴承19，所述小轴承19外圈安装内套15，所述内套15上安装有对称的两个连接筋16，所述连接筋16外部套有外套17，所述外套17上粘贴有得电子驻电极20，所述得电子驻电极20在叶片13、转套12、轴18的带动下和铜电极一6、铜电极二7的依次摩擦分离。

进一步地、所述叶片13至少设计三个，并且三个叶片13沿周向均匀布置，所述三个叶片13固定在连接轴14上。

进一步地、所述叶片13和转套12粘贴在一起，叶片13带转套12做旋转运动。

进一步地、所述转套12上有至少二十七个周向均匀布置的后支架10、前支架11，转套12带动后支架10、前支架11做圆周运动。

进一步地、所述后支架10、前支架11之间安装轴18，后支架10、前支架11带动轴18做圆周运动。

进一步地、所述轴18中间套有小轴承19，所述小轴承19外圈安装有内套15，且小轴承19位于内套15的正中央，所述内套15与外套17通过连接筋16相连，且连接筋16位于内套15、外套17的正中央，所述外套17上粘贴得电子驻电极20。

进一步地、所述得电子驻电极20在轴18的带动下，绕着连接轴14、轴18做圆周运动。

进一步地、所述后挡板8、前挡板9前后对称安装，防止外套17甩出。

进一步地、所述联轴器3内安装阶梯轴4大端，所述阶梯轴4小端套有大轴承21，所述大轴承21安装在安装基座5上。

进一步地、所述尾翼1安装套筒2正垂直方向，尾翼1带动套筒2、阶梯轴4绕阶梯轴4中心转动。

进一步地、所述得电子驻电极20的材料采用氟化乙烯丙烯共聚物。

本发明同现有的技术相比结构新颖，设计合理。针对现有风能采集技术摩擦发电组接触较差、材料磨损大、环境适应性差等问题，提出一种自适应性滚动摩擦风能采集装置，摩擦发电组之间为滚动摩擦，相比滑动摩擦，其摩擦力小，降低材料的磨损。显著提高装置的使用寿命。同时摩擦发电组之间是滚动摩擦，时刻接触良好，其发电性能较好。此外尾翼的存在，使得装置能根据方向变化而相应的转动，提高了装置的环境适应能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明中铜电极一、铜电极二结构示意图

图3是本发明中的内部结构示意图

图4是本发明中的内部结构示意图

图5是本发明中的内部结构示意图

图6是本发明中安装基座结构剖视图

图中：1、尾翼 2、套筒 3、联轴器 4、阶梯轴 5、安装基座、 6、铜电极一 7、铜电极二 8、后挡板 9、前挡板 10、后支架 11、前支架 12、转套 13、叶片 14、连接轴 15、内套16、连接筋 17、外套 18、轴 19、小轴承 20、得电子驻电极 21、大轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做一下进一步说明：

如附图所示，本发明提供一种自适应性滚动摩擦纳米发电机，包括尾翼1、套筒2、后挡板8、前挡板9，所述套筒2中为前后敞口，内部设有空腔的筒状，套筒2内壁处粘贴铜电极一6、铜电极二7，铜电极一6、铜电极二7沿周向且错开粘贴，套筒2敞口处分别装有后挡板8、前挡板9，套筒2内部空腔中间安装有连接轴14，连接轴14上安装叶片13.叶片13外部连接转套12，转套12上安装有若干后支架10、若干前支架11，后支架10和前支架11中间安装有轴18，轴18中间套有小轴承19，小轴承19外圈安装内套15，内套15上安装有对称的两个连接筋16，连接筋16外部套有外套17，所述外套17上粘贴有得电子驻电极20，得电子驻点电极20采用的材料是氟化乙烯丙烯共聚物，得电子驻电极20在叶片13、转套12、轴18的带动下和铜电极一6、铜电极二7的依次摩擦分离。

其中叶片13固定在连接轴14上，叶片13至少设计三个，并且三个叶片13沿周向均匀布置，叶片13和转套12粘贴在一起，转套12上有至少二十七个周向均匀对称布置的后支架10、前支架11，后支架10、前支架11之间安装轴18，后支架10、前支架11带动轴18做圆周运动，轴18中间套有小轴承19，小轴承19外圈安装内套15，且小轴承19位于内套15的正中央，内套15与外套17通过连接筋16相连，且连接筋16位于内套15、外套17的正中央，外套17上粘贴得电子驻电极20，得电子驻电极20直接接触铜电极一6或铜电极二7，叶片13带动转套12做转动圆周，转套12带动后支架10、前支架11运动，后支架10、前支架11带动轴18做圆周运动，轴18带着小轴承19旋转，得电子驻电机20在轴18和小轴承19的带动下，绕连接轴14做圆周运动，同时绕轴18做圆周运动与铜电极一6、铜电极二7之间形成滚动摩擦，相比滑动摩擦，摩擦力小，有效的降低了材料的磨损，后挡板8和前挡板9前后方向对称安装，防止外套17甩去，提高了装置的可靠性。

尾翼1安装套筒2正垂直方向，下部安装联轴器3，联轴器3内安装阶梯轴4大端，大轴承21顶住阶梯轴4大端，阶梯轴4小端与大轴承21形成过盈配合，尾翼1在风速带动下，绕阶梯轴4中心旋转，且带动套筒2、联轴器3、阶梯轴4旋转，整个装置能适应不同风向，不受风向的影响。

本发明针对现有风能采集技术的环境适应性差、可靠性低、发电性能差等问题，根据机械设计原理，提出一种滚动摩擦纳米发电机，设计过程中，得电子注电极和铜电极一直接触，提高了装置的发电性能。同时摩擦发电组之间是滚动摩擦，其摩擦力相比滑动摩擦小，降低了材料的磨损，提高了装置的使用寿命。尾翼的设计，使得装置旋转，在不同风向下都能进行发电。

本发明并不受上述实施方式的的限制，其他任何没有违背本发明的实质，均在本发明的保护范围内。