CN103107642B - 一种飞轮储能转子轴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种飞轮储能转子轴装置，包括上轴承、无磁性轴、电机转子芯轴、电机转子、飞轮、下端轴和下轴承组成，在电机转子轴的上端安装有动平衡工艺盘。本发明通过在电机转子轴的上端安装有动平衡工艺盘，在飞轮高速旋转的时候，使飞轮达到平衡，减小运转时的振动，降低设备运行时的噪音，保证整个装置平稳运行。同时，飞轮的结构为哑铃型，其应力水平比空心飞轮低50%，增加了飞轮外侧轮缘厚度，提高了飞轮的转动惯量。

Description

一种飞轮储能转子轴
技术领域
本发明涉及一种飞轮储能转子轴，属飞轮储电装置技术领域。
背景技术
随着新能源发电和电动汽车等的快速发展，飞轮储能技术及飞轮旋转速度向着高速化方向发展，飞轮储能装置的应用将更加广泛。中国专利CN202260819 公开了一种盘式飞轮储能装置，包括壳体，壳体内部安装有定子盘、转轴、转子一和转子二，转轴的两端分别通过轴承支承在壳体上；定子盘位于转子一和转子二之间，且该定子盘的中央开孔供转轴穿过、边缘与壳体内壁固定连接，转子一与转轴成一体结构，转子二的中央开孔并与转子二可拆卸且可传递扭矩。在转子制造和使用过程中，由于材料的不均匀、制造工艺误差、装配水平等多方面因素的影响，飞轮转子存在着一定的不平衡量。转子在高速运转时，在不平衡力的作用下发生强迫振动，为了控制转子运动时振幅在允许范围之内，在运行前必须做动平衡处理。因此如何快速有效地做好动平衡处理、减小转子运转时的振动量，提高飞轮系统安全性是飞轮转子轴设计的关键技术之一。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的电机转子不平衡量从而导致转子在高速运转时发生强迫振动的缺陷，提供一种高速飞轮储能转子轴。
本发明由上轴承、无磁性轴、电机转子芯轴、电机转子、飞轮、下端轴和下轴承组成，在电机转子芯轴的上端安装有动平衡工艺盘。
动平衡工艺盘为圆盘，在圆盘的上平面上开有环形燕尾槽。
飞轮为哑铃形结构，其轮毂截面为锥面结构，中心为无孔实心体，飞轮的轮缘上平面上开有上环形燕尾槽。
飞轮的轮缘下平面上开有下环形燕尾槽。
飞轮的轮毂采用变截面等强度的锥面结构。
本发明通过在电机转子轴的上端安装有动平衡工艺盘，在飞轮高速旋转的时候，使飞轮达到平衡，减小运转时的振动，降低设备运行时的噪音，保证整个装置平稳运行。同时，飞轮的结构为哑铃型，其应力水平比空心飞轮低50%，增加了飞轮外侧轮缘厚度，提高了飞轮的转动惯量。
附图说明
图1为本发明结构示意图。其中有：上轴承1，无磁性轴2，连接螺栓3，动平衡工艺盘4，电机转子芯轴5，电机转子6，飞轮连接螺栓7，飞轮8，下端轴9，下端轴连接螺栓10，下轴承11。
具体实施方式
如图1 所示，本发明由上轴承1、无磁性轴2、电机转子芯轴5、电机转子6、飞轮8、下端轴9和下轴承11组成，在电机转子芯轴5的上端安装有动平衡工艺盘4。整个飞轮转子轴采用立式结构。飞轮转子轴支撑在上轴承1和下轴承11上。连接螺栓3连接无磁性轴2和电机转子芯轴5，电机转子6套装在电机转子芯轴5上，并由键传递扭矩。飞轮连接螺栓7连接飞轮8和电机转子芯轴5。下端轴9通过下端轴连接螺栓10与飞轮8连接在一起。
所述的动平衡工艺盘4为盘式结构，其上部加工有环形燕尾槽4a1，用于动平衡处理时放置平衡块。
所述的飞轮8为哑铃形结构，飞轮轮毂采用变截面等强度的锥面结构，中心为无孔实心结构，其应力水平比空心飞轮低50%，增加了飞轮外侧轮缘部分厚度，从而提高了飞轮的转动惯量。
所述的飞轮8轮缘上下面分别设置上环形燕尾槽8a1、下环形燕尾槽8a2，可用于动平衡处理时放置平衡块。

Claims (3)

1.一种飞轮储能转子轴，由上轴承（1）、无磁性轴（2）、电机转子芯轴（5）、电机转子（6）、飞轮（8）、下端轴（9）和下轴承（11）组成，其特征是：整个飞轮转子轴采用立式结构，飞轮转子轴支撑在上轴承和下轴承上，飞轮转子轴由无磁性轴、电机转子芯轴和下端轴构成，连接螺栓连接无磁性轴和电机转子芯轴，电机转子套装在电机转子芯轴上并由键传递扭矩；在电机转子芯轴（5）的上端安装有动平衡工艺盘（4），无磁性轴的下端穿过动平衡工艺盘的中心并伸入到电机转子芯轴内；飞轮（8）为哑铃形结构，其轮毂截面为变截面等强度的锥面结构，中心为无孔实心体，飞轮（8）的轮缘上平面上开有上环形燕尾槽（8a1），飞轮连接螺栓（7）连接飞轮（8）和电机转子芯轴（5），下端轴（9）通过下端轴连接螺栓（10）与飞轮（8）连接在一起，所述动平衡工艺盘处于电机转子与上轴承之间的位置处，飞轮处于电机转子与下轴承之间的位置处。
2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能转子轴，其特征是：动平衡工艺盘（4）为圆盘，在圆盘的上平面上开有环形燕尾槽（4a1）。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种飞轮储能转子轴，其特征是：飞轮（8）的轮缘下平面上开有下环形燕尾槽（8a2）。
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