本發(fā)明涉及一種海洋能發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是涉及一種基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

背景技術(shù)：

介電彈性體是一種新型的功能性材料，因能量密度高(比傳統(tǒng)壓電材料高出兩個數(shù)量級)，質(zhì)量輕，變形大，價格低以及機(jī)電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，使得其在發(fā)電領(lǐng)域越來越受重視。從原理上，介電彈性體發(fā)電機(jī)是一種具有“三明治”式三層結(jié)構(gòu)的可變電容器，上下兩側(cè)是柔性電極，中間是介電彈性體。在施加偏置電壓時，通過拉伸、收縮介電彈性體即可將施加的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。而多層疊堆式-介電彈性體是近幾年剛剛提出的結(jié)構(gòu)：多層疊堆在一起的介電彈性體薄膜可以使整體的電容變大，產(chǎn)生電量更多的同時，結(jié)構(gòu)也更為緊湊。多層疊堆式-介電彈性體受到周期性的擠壓和放松導(dǎo)致材料周期性的形變和回復(fù)，進(jìn)而也可發(fā)電。多層疊堆式-介電彈性體發(fā)電機(jī)定會在今后的介電彈性體發(fā)電機(jī)設(shè)計中應(yīng)用得越來越多。能源危機(jī)和環(huán)境問題令清潔可再生能源的研究備受關(guān)注。太陽能、風(fēng)能、海洋能是重要的可再生清潔能源。其中，海洋蘊(yùn)藏著巨大的能源，且人類開發(fā)應(yīng)用得少之又少。而介電彈性體發(fā)電機(jī)能在非常寬的頻率范圍高效工作，特別適合應(yīng)用于海洋能發(fā)電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)，其特征在于：該發(fā)電機(jī)由扇葉渦輪、中心軸、圓柱凸輪、底座、滑桿支架、套筒、多層疊堆式-介電彈性體、頂針、滑桿以及防水外殼組成。多層疊堆式-介電彈性體一端固定在防水外殼的套筒內(nèi)，另一端與滑桿相接。扇葉渦輪俘獲海洋能旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)。圓柱凸輪和頂針配合運動，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，從而使得與頂針一體的滑桿對多層疊堆式-介電彈性體進(jìn)行周期性地擠壓和放松。多層疊堆式-介電彈性體受到的擠壓和放松過程可實現(xiàn)其將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從而進(jìn)行發(fā)電。

所述基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)，其特征在于：滑桿設(shè)計為方形，使得頂針頂入圓柱槽內(nèi)的同時保持與底座的水平，從而保證在發(fā)電過程中頂針不會上下浮動。

所述基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)，其特征在于：滑桿往復(fù)運動，安裝在防水外殼一端的多層疊堆式-介電彈性體受壓的同時，相對應(yīng)的防水外殼另一端的多層疊堆式-介電彈性體放松，可以使得多個多層疊堆式-介電彈性體同時工作，提高海洋能到電能的轉(zhuǎn)化效率。

所述基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)，其特征在于：一個圓柱凸輪帶動兩個滑桿同時工作，可以保證整體受力平穩(wěn)的同時，也可以使得多個多層疊堆式-介電彈性體同時工作，提高海洋能到電能的轉(zhuǎn)化效率。

所述基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)，其特征在于：扇葉渦輪作為海洋能俘獲機(jī)構(gòu)，將海洋能轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫臋C(jī)械能。

該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易維護(hù)和成本低等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實施方式

如圖所示，本發(fā)明專利是一種基于多層疊堆式-介電彈性體的海洋能發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由扇葉渦輪(1)、中心軸(2)、圓柱凸輪(3)、底座(4)、滑桿支架(5)、套筒(6)、多層疊堆式-介電彈性體(7)、頂針(8)、滑桿(9)以及防水外殼(10)組成。

海水流動帶動扇葉渦輪(1)旋轉(zhuǎn)，從而帶動與其連接的中心軸(2)轉(zhuǎn)動，同時圓柱凸輪(3)也進(jìn)行轉(zhuǎn)動。頂針(8)水平地頂入圓柱槽內(nèi)，圓柱凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)運動作用于頂針(8)，使其進(jìn)行直線往復(fù)運動。同時與頂針(8)一體的滑桿(9)在滑桿支架(5)上進(jìn)行往復(fù)直線運動，進(jìn)而最終作用于固定在防水外殼(10)的套筒(6)內(nèi)的多層疊堆式-介電彈性體(7)?；瑮U支架(5)固定安裝在底座(4)上，底座(4)與防水外殼(10)固定連接。多層疊堆式-介電彈性體(7)受到滑桿(9)對其的擠壓和放松來進(jìn)行發(fā)電，最終使得海洋能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>