CN103306909A - 大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱 - Google Patents
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Abstract
本发明属于大型机械弹性储能技术领域，特别涉及一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱。输入芯轴右端装配的左轴承和右轴承，分别安装在蜗簧箱左端盖和蜗簧箱右端盖上；蜗簧箱左端盖和蜗簧箱右端盖分别安装在蜗簧箱体的两侧；蜗簧的一端固定在输入芯轴上，另一端固定在蜗簧箱体的内壁上；输入芯轴的左端伸出储能箱，装配轴承，安装在轴承座上。多个单体式储能箱串联，成为大型机械储能装置。本发明实现了多个蜗簧储能箱的串联，可以有效的增加储能装置的储能量；采用单体式的储能箱结构，实现了多个储能箱的能量的逐步传递；单体式储能箱的结构简单，易于制造和装配。
Description
技术领域
本发明属于大型机械弹性储能技术领域，特别涉及一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱。
背景技术
平面蜗卷弹簧作为机械弹性储能元件，应用于动力驱动和储能领域中。应用大型蜗卷弹簧，可以把能量转化为蜗簧的扭矩做功，存储为蜗簧的弹性势能。目前储能用的蜗簧在使用的时候，需要放置在蜗簧箱中，一端固定在芯轴上，一端固定在蜗簧箱的内壁上。一般情况是在一个蜗簧箱中放置蜗簧，固定蜗簧箱，通过蜗簧的芯轴输入扭矩，驱动蜗簧储存能量；在释放能量的时候，蜗簧驱动芯轴输出扭矩。也可以通过固定芯轴，驱动蜗簧箱旋转，输入扭矩，储存能量。
由于每一个蜗簧箱中的储能量是有限的，可以通过把多个储能箱串联起来，实现多个蜗簧箱的联动储能，增加整个蜗簧储能装置的储能量。如果把大型蜗簧的芯轴直接联接，就会相当于多个蜗簧箱并联的情况，所有的蜗簧箱的扭矩同时作用在芯轴上，终端输出芯轴上的扭矩与蜗簧的数量成正比，当蜗簧箱数量过多的时候，会造成蜗簧装置的工作扭矩过大，无法正常工作。
发明内容
针对上述大型蜗簧储能装置的问题，本发明提出了一种在大型蜗簧储能装置中使用的串联用单体式储能箱的结构，其结构如下：
输入芯轴右端装配的左轴承和右轴承，分别安装在蜗簧箱左端盖和蜗簧箱右端盖上；蜗簧箱左端盖和蜗簧箱右端盖分别安装在蜗簧箱体的两侧；蜗簧的一端固定在输入芯轴上，另一端固定在蜗簧箱体的内壁上；输入芯轴的左端伸出储能箱，装配轴承，安装在轴承座上。
多个所述的单体式储能箱串联装配，后一个单体式储能箱的芯轴左端安装在前一个单体式储能箱的蜗簧箱右端盖上。
所述输入芯轴的右端面与右轴承端面平齐，并与蜗簧箱右端盖之间留有间隙；多个单体式储能箱串联后，各个输入芯轴单独做旋转运动。
所述单体式蜗簧储能箱的芯轴上，同时安装两根并列的蜗簧，增加单个储能箱的储能量。
本发明的有益效果为：
1）实现了多个单体式蜗簧储能箱的串联，可以有效的增加储能装置的储能量。
2）采用单体式的储能箱结构，实现了多个储能箱的能量的逐步传递。
3）单体式储能箱的结构简单，易于制造和装配。
附图说明
图1为单体式蜗簧储能箱结构示意图；
图2为多组单体式蜗簧储能串联后的结构示意图。
图中标号：
1-联轴器，2-轴承座，3-连接轴承，4-连接轴，5-联轴器，6-末端止动座，7-底座，8-输入芯轴，9-左轴承，10-蜗簧箱左端盖，11-蜗簧箱体，12-蜗簧，13-蜗簧箱右端盖，14-右轴承。
具体实施方式
本发明提供了一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明；
单体式蜗簧储能箱的结构如图1所示。输入芯轴8右端装配的左轴承9和右轴承14，分别安装在蜗簧箱左端盖10和蜗簧箱右端盖13上；蜗簧箱左端盖10和蜗簧箱右端盖13分别安装在蜗簧箱体11的两侧；蜗簧12的一端固定在输入芯轴8上，另一端固定在蜗簧箱体11的内壁上；输入芯轴8的左端伸出储能箱，装配轴承，安装在轴承座上。单体式蜗簧储能箱的输入芯轴8上，安装两根并列的蜗簧12。
大型蜗簧储能装置由多组蜗簧储能箱串联构成，如图2所示。联轴器1作为与能量输入设备连接的装置，安装在第1组单体式蜗簧储能箱的左端。第1组单体式蜗簧储能箱的左端轴端安装连接轴承3，连接轴承3安装在轴承座2里，固定在底座上。第2组单体式蜗簧箱的芯轴左端安装在第1组蜗簧箱右端。逐级安装，第N组单体式蜗簧储能箱的右端安装连接轴4，连接轴4与联轴器5连接，联轴器5安装在末端止动座6上，并固定在底座7上。所有的蜗簧箱中的蜗簧旋向都是一致。所有的蜗簧箱中输入芯轴8在储能箱里的右端和与其相连接的蜗簧箱输入芯轴的左端保留一定距离，两者间可以相对旋转。
本发明的工作过程为：当蜗簧储能装置储能的时候，工作扭矩作用在第1组单体式蜗簧储能箱的输入芯轴左端的联轴器1上，驱动输入芯轴8转动，输入芯轴8旋转，驱动蜗簧12旋紧，储存弹性势能。蜗簧12带动蜗簧箱体11转动。蜗簧箱右端盖13随着蜗簧箱体11一起转动，带动第2组单体式蜗簧储能箱的输入芯轴8转动，输入工作扭矩，存储弹性势能。工作扭矩依次逐级传递。最后一组蜗簧储能箱的蜗簧箱体11静止不动，使整个蜗簧储能装置实现储能。
当蜗簧储能装置释放能量的时候，所有蜗簧箱内的蜗簧释放弹性势能，通过逐级传递，在第一组对称式蜗簧储能箱的输入芯轴的左端输出工作扭矩，实现能量的释放。
Claims (4)
1.一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱，其特征在于，输入芯轴（8）右端装配的左轴承（9）和右轴承（14），分别安装在蜗簧箱左端盖（10）和蜗簧箱右端盖（13）上；蜗簧箱左端盖（10）和蜗簧箱右端盖（13）分别安装在蜗簧箱体（11）的两侧；蜗簧（12）的一端固定在输入芯轴（8）上，另一端固定在蜗簧箱体（11）的内壁上；输入芯轴（8）的左端伸出储能箱，装配轴承，安装在轴承座上。
2.根据权利要求1所述的一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱，其特征在于，多个所述的单体式储能箱串联装配，后一个单体式储能箱的芯轴左端安装在前一个单体式储能箱的蜗簧箱右端盖上。
3.根据权利要求2所述的一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱，其特征在于，所述输入芯轴（8）的右端面与右轴承（14）端面平齐，并与蜗簧箱右端盖（13）之间留有间隙；多个单体式储能箱串联后，各个输入芯轴单独做旋转运动。
4.根据权利要求1所述的一种大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱，其特征在于，所述单体式蜗簧储能箱的输入芯轴（8）上，安装两根并列的蜗簧（12）。
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