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申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种基于叠层旋转振动耦合的海流能量采集装置，解决了现有摩擦纳米发电机发电效率低，而且两个摩擦层的使用寿命短，整个发电机的稳定性和可靠性存在不足的技术问题，其包括圆桶形外壳、竖直中空铜轴、螺旋桨组件、竖直圆柱形铜柱、定子层和转子层；定子层包括半导体摩擦层和第一树脂层，转子层包括金属摩擦层和第二树脂层；转子层和定子层穿置在竖直中空铜轴上，转子层和定子层交错布置且金属摩擦层与半导体摩擦层相邻作为一组摩擦发电组件，转子层和定子层位于圆桶形外壳中。该结构能够同时收集海水中水平和垂直两个方向的能量，结合了垂直接触‑分离模式和水平滑动模式，提升了该装置输出的稳定性和高效性。

主权项：1.一种基于叠层旋转振动耦合的海流能量采集装置，其特征在于，包括无顶的圆桶形外壳（1）、竖直中空铜轴（2）、螺旋桨组件、两根竖直圆柱形铜柱（3）以及数量相等的定子层（4）和转子层（5）；定子层（4）包括相粘接的半导体摩擦层（6）和第一树脂层（7），定子层（4）的中心开有避让竖直中空铜轴（2）的避让孔（8），第一树脂层（7）的两侧分别对称延伸有开设通孔（20）的连接耳（9），半导体摩擦层（6）连接有用于输出电荷的导线；转子层（5）包括相粘接的金属摩擦层（10）和第二树脂层（11），转子层（5）的中心开有与竖直中空铜轴（2）固定连接的过孔（12），金属摩擦层（10）包括从内到外依次同心且间隔布置的第一环板和第二环板，第一环板和第二环板均由多块相间隔的扇环（13）围成，扇环（13）连接有用于输出电荷的导线；转子层（5）和定子层（4）分别通过过孔（12）和避让孔（8）穿置在竖直中空铜轴（2）的上段，转子层（5）和定子层（4）交错布置且转子层（5）的金属摩擦层（10）与定子层（4）的半导体摩擦层（6）相邻作为一组摩擦发电组件；圆桶形外壳（1）的底部开有避让通孔，竖直中空铜轴（2）的底端穿过避让通孔，转子层（5）和定子层（4）位于圆桶形外壳（1）中，两根竖直圆柱形铜柱（3）分别位于竖直中空铜轴（2）的左右两侧，所有定子层（4）通过两侧连接耳（9）上的通孔（20）滑动安装在两根竖直圆柱形铜柱（3）上，上下相邻两个连接耳（9）之间的竖直圆柱形铜柱（3）上安装有支撑弹簧（14）；圆桶形外壳（1）的顶部密封连接有顶盖（15），两根竖直圆柱形铜柱（3）的顶端穿出顶盖（15）后与顶盖（15）密封固定连接，圆桶形外壳（1）的内部一体成型有分别用于连接两根竖直圆柱形铜柱（3）的连接臂组件（16）；螺旋桨组件包括中心套筒（17）和多片扇叶（18），多片扇叶（18）固定连接至中心套筒（17）的外壁上，竖直中空铜轴（2）的下段穿置在中心套筒（17）中且二者限位配合以实现同步转动，中心套筒（17）的顶部与圆桶形外壳（1）之间通过密封轴承组件（21）转动连接，中心套筒（17）的底部密封；顶盖（15）上开有引线通孔（19），同一组摩擦发电组件中所有扇环（13）的导线在竖直中空铜轴（2）中并联后通过导电滑环连接转子总导线，转子总导线从引线通孔（19）中引出，半导体摩擦层（6）的导线作为定子总导线沿竖直圆柱形铜柱（3）外壁布置并从引线通孔（19）中引出，引线通孔（19）与定子总导线和转子总导线密封连接。

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