CN101271037A - 转动惯量可调的惯性飞轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转动惯量可调的惯性飞轮装置，包括飞轮底座、设置在飞轮底座上的飞轮轴和飞轮盘，还包括固定飞轮盘，固定飞轮盘套在飞轮轴上与飞轮轴固定配合，飞轮盘为至少一个套在飞轮轴上与飞轮轴在圆周方向固定配合，飞轮盘与固定飞轮盘之间为可拆式固定连接，飞轮底座上固定设置有放置拆下的飞轮盘的飞轮托架，使用时，所述飞轮托架使拆下的飞轮盘中心线与飞轮轴中心线重合，本发明可以根据工作需要随意调整飞轮的转动惯量，能够适应不同动力系统惯性量，使用简单方便，提高工作效率，降低使用成本。

Description

转动惯量可调的惯性飞轮装置
技术领域
本发明涉及一种惯性飞轮装置，特别涉及一种转动惯量可调的惯性飞轮装置。
背景技术
在动力传动系统的设计和开发过程中，试验研究是必不可少的步骤，其中搭建试验台架来研究动力传动系统的基本特性及其控制方法和控制策略是重要的组成部分。在动力传动试验台的设计中，往往需要模拟各种运动部件的工作状态，主要包括外界对系统的作用和系统本身的固有特性。
系统本身的固有特性是决定系统的重要因素，其中主要是系统中的转动部件的转动惯量的影响。
模拟系统中转动部分的转动惯量，传统方法是采用飞轮系统。飞轮系统是一种能量转换和存储装置，它可以把电能或内燃机内能转换成高速旋转的飞轮的动能，并长期储藏起来，具有输出大功率的能力、空载无损耗、可靠性高、高效率、低造价等特点。它通过贮存多余的和补充欠缺的能量以保持动力传动系统转速的平稳，从而可以有效地模拟系统的惯性量。
现有技术的动力传动试验台所用的惯性飞轮组仅能够模拟一个固定转动惯量，若动力传动系统惯性量发生改变，则需要更换飞轮组系统，甚至需要调整试验台架的结构尺寸，给试验研究带来很大的不便。
因此，需要一种惯性飞轮装置，飞轮的转动惯量可以调整，能够适应不同动力系统惯性量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种转动惯量可调的惯性飞轮装置，飞轮的转动惯量可以调整，能够适应不同动力系统惯性量，使用简单方便，提高工作效率，降低使用成本。
本发明的转动惯量可调的惯性飞轮装置，包括飞轮底座、设置在飞轮底座上的飞轮轴和飞轮盘，还包括固定飞轮盘，固定飞轮盘套在飞轮轴上与飞轮轴固定配合，所述飞轮盘为至少一个套在飞轮轴上与飞轮轴在圆周方向固定配合，飞轮盘与固定飞轮盘之间为可拆式固定连接；所述飞轮底座上固定设置有放置拆下的飞轮盘的飞轮托架，使用时，所述飞轮托架使拆下的飞轮盘中心线与飞轮轴中心线重合。
进一步，所述飞轮盘至少两个，至少两个飞轮盘之间为可拆式固定连接组成飞轮盘组，所述飞轮盘组与固定飞轮盘之间为可拆式固定连接；
进一步，所述飞轮托架放置拆下的飞轮盘的工作面为V形，V形工作面的两边分别通过调节螺钉设置调整块，调整块通过调节螺钉调节可沿径向移动；
进一步，所述飞轮托架上固定设置有固定板，所述固定板垂直于飞轮轴中心线，使用时固定板与拆下的飞轮盘固定连接；
进一步，所述飞轮轴与飞轮盘工作时配合的轴段的直径大于拆下飞轮盘放置的轴段的直径；
进一步，所述飞轮盘和固定飞轮盘上沿圆周方向均布设置两个以上连接通孔，飞轮盘之间以及飞轮盘与固定飞轮盘之间通过穿过连接通孔的螺栓I固定连接；所述固定板上与拆下的飞轮盘上的连接通孔对应设置固定通孔，使用时，通过穿过拆下的飞轮盘上连接通孔和固定板上固定通孔的螺栓II固定连接；
进一步，所述固定飞轮盘与飞轮轴之间通过平键I在圆周方向固定配合，通过飞轮轴轴肩和旋在飞轮轴上的螺母轴向固定配合；飞轮盘通过平键II与飞轮轴在圆周方向固定配合；
进一步，所述飞轮盘上沿圆周方向均布设置至少两个螺纹通孔。
本发明的有益效果是：本发明的转动惯量可调的惯性飞轮装置，采用可拆卸的飞轮盘组和飞轮托架，可以根据工作需要随意调整飞轮的转动惯量，能够适应不同动力系统惯性量，不需要更换飞轮装置，使用简单方便，提高工作效率，降低使用成本；飞轮托架设置调整块，可以调整拆下飞轮的位置，保证拆下飞轮盘与飞轮轴的同轴度，避免拆下飞轮盘与飞轮轴之间的摩擦；飞轮轴采用轮盘工作时配合的轴段的直径大于拆下飞轮盘放置的轴段的直径的异径轴结构，可保证拆下飞轮盘与飞轮轴之间有足够大的间隙，从而保证拆下的飞轮盘与飞轮轴之间不发生摩擦；飞轮盘上设置螺纹通孔，旋入外螺纹顶杆后，可方便飞轮组上飞轮盘的拆卸。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为图1沿A-A向剖视图。
具体实施方式
图1为本发明结构示意图，图2为图1沿A-A向剖视图，如图所示：本发明的转动惯量可调的惯性飞轮装置，包括飞轮底座1、设置在飞轮底座1上的飞轮轴2和飞轮盘3，还包括固定飞轮盘4，飞轮盘3为四个组成飞轮盘组3a，用于测定工作；固定飞轮盘4与飞轮轴2之间通过平键I10在圆周方向固定配合，通过飞轮轴2轴肩2c和旋在飞轮轴2上的螺母9轴向固定配合；飞轮盘3通过平键II11与飞轮轴2在圆周方向固定配合；飞轮盘组3a与固定飞轮盘4之间为可拆式固定连接；飞轮盘3和固定飞轮盘4上沿圆周方向均布设置八个连接通孔，飞轮盘3之间以及飞轮盘3与固定飞轮盘4之间通过穿过连接通孔的螺栓I12固定连接；飞轮盘3上沿圆周方向均布设置两个螺纹通孔31，配合旋入的外螺纹顶杆，可方便飞轮盘组3a的飞轮盘的拆卸。
飞轮底座1上固定设置有放置拆下的飞轮盘3的飞轮托架5，飞轮托架5放置飞轮盘3的工作面为V形，V形工作面的两边分别通过调节螺钉7设置调整块6，调整块6通过调节螺钉7调节可沿径向移动，使用时，通过调整调整块6使放置在飞轮托架5上的拆下的飞轮盘3中心线与飞轮轴2中心线重合；飞轮轴2与飞轮盘3工作时配合的轴段2a的直径大于拆下的飞轮盘3放置的轴段2b的直径，可保证拆下飞轮盘与飞轮轴之间有足够大的间隙，从而保证拆下的飞轮盘与飞轮轴之间不发生摩擦；飞轮托架5上固定设置有固定板8，固定板8垂直于飞轮轴2中心线，固定板8上与拆下的飞轮盘3上的连接通孔对应设置两个固定通孔，两个固定通孔圆心连线通过飞轮轴2的中心线，使用时，通过穿过拆下的飞轮盘3上连接通孔和固定板8上固定通孔的螺栓II13固定连接；本实施例中，有两个拆下的飞轮盘3设置于飞轮托架5上并固定连接在固定板8上。
本发明在使用时，飞轮盘组3a通过螺栓I12连接在固定飞轮盘4上，根据所需的转动惯量，安装飞轮盘3；如需调整转动惯量，拆下连接螺栓I12，将该拆掉的飞轮盘3拆除，沿飞轮轴2将拆下的飞轮盘3移至飞轮托架5上，调整调整块6，使拆下的飞轮盘3中心线与飞轮轴2中心线重合，避免工作时飞轮盘3与飞轮轴2产生摩擦；将拆下的飞轮盘3与固定板8固定连接；同时，将固定飞轮盘4上与所需转动惯量也就是余下的飞轮盘3固定连接，完成测试工作。使用简单方便，调整了转动惯量的同时，并不需要更换飞轮装置，提高工作效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种转动惯量可调的惯性飞轮装置，包括飞轮底座(1)、设置在飞轮底座(1)上的飞轮轴(2)和飞轮盘(3)，其特征在于：还包括固定飞轮盘(4)，固定飞轮盘(4)套在飞轮轴(2)上与飞轮轴(2)固定配合，所述飞轮盘(3)为至少一个套在飞轮轴(2)上与飞轮轴(2)在圆周方向固定配合，飞轮盘(3)与固定飞轮盘(4)之间为可拆式固定连接；所述飞轮底座(1)上固定设置有放置拆下的飞轮盘(3)的飞轮托架(5)，使用时，飞轮托架(5)使拆下的飞轮盘(3)中心线与飞轮轴(2)中心线重合。
2.根据权利要求1所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮盘(3)至少两个，至少两个飞轮盘(3)之间为可拆式固定连接，组成飞轮盘组(3a)，所述飞轮盘组(3a)与固定飞轮盘(4)之间为可拆式固定连接。
3.根据权利要求2所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮托架(5)放置拆下的飞轮盘(3)的工作面为V形，V形工作面的两边分别通过调节螺钉(7)设置调整块(6)，调整块(6)通过调节螺钉(7)调节可沿径向移动。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮托架(5)上固定设置有固定板(8)，所述固定板(8)垂直于飞轮轴(2)中心线，使用时固定板(8)与拆下的飞轮盘(3)固定连接。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮轴(2)与飞轮盘(3)工作时配合的轴段(2a)的直径大于拆下飞轮盘(3)放置的轴段(2b)的直径。
6.根据权利要求4所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮轴(2)与飞轮盘(3)工作时配合的轴段(2a)的直径大于拆下的飞轮盘(3)放置的轴段(2b)的直径。
7.根据权利要求5所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮盘(3)和固定飞轮盘(4)上沿圆周方向均布设置两个以上连接通孔，飞轮盘(3)之间以及飞轮盘(3)与固定飞轮盘(4)之间通过穿过连接通孔的螺栓I(12)固定连接；所述固定板(8)上与拆下的飞轮盘(3)上的连接通孔对应设置固定通孔，使用时，通过穿过拆下的飞轮盘(3)上连接通孔和固定板(8)上固定通孔的螺栓II(13)固定连接。
8.根据权利要求6所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮盘(3)和固定飞轮盘(4)上沿圆周方向均布设置两个以上连接通孔，飞轮盘(3)之间以及飞轮盘(3)与固定飞轮盘(4)之间通过穿过连接通孔的螺栓I(12)固定连接；所述固定板(8)上与拆下的飞轮盘(3)上的连接通孔对应设置固定通孔，使用时，通过穿过拆下的飞轮盘(3)上连接通孔和固定板(8)上固定通孔的螺栓II(13)固定连接。
9.根据权利要求7或8所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述固定飞轮盘(4)与飞轮轴(2)之间通过平键I(10)在圆周方向固定配合，通过飞轮轴(2)轴肩(2c)和旋在飞轮轴(2)上的螺母(9)轴向固定配合；飞轮盘(3)通过平键II(11)与飞轮轴(2)在圆周方向固定配合。
10.根据权利要求9所述的转动惯量可调的惯性飞轮装置，其特征在于：所述飞轮盘(3)上沿圆周方向均布设置至少两个螺纹通孔(31)。
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