CN103629301A - 转动惯量可变的飞轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转动惯量可变的飞轮，包括飞轮本体、滑块和弹性件，滑块至少为两个并且绕飞轮本体转轴均匀布置，各滑块均径向滑动连接于飞轮本体，弹性件连接于滑块与飞轮本体之间用于为滑块提供弹性向心力，本发明的转动惯量可变的飞轮，其转动惯量能够在一定范围内随发动机转速的改变而改变，能保证发动机高速运转的平稳性，利于扩大发动机额定转速范围，提升发动机频繁变速的灵活性，提高发动机综合使用性能，能满足社会发展的需要。

Description

转动惯量可变的飞轮
技术领域
本发明涉及一种飞轮，尤其涉及一种转动惯量可变的飞轮。
背景技术
飞轮是安装在发动机曲轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器，当发动机转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来；当发动机转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来，可以用来减少机械运转过程的速度波动，能够将发动机作功行程的部分能量储存起来，以克服其他行程的阻力，使曲轴均匀旋转，飞轮的转动惯量越大，其蓄能能力越强，利于发动机平稳运行，但启动或变速过程中则需消耗较多的能量来克服飞轮的惯能，降低了发动机的灵活性，现有技术中飞轮一般为固定式盘形结构，其转动惯量固定不变，通常择中设定飞轮的重量，不能有效保证发动机高速运转的平稳性，限制了发动机额定转速范围，也影响发动机频繁变速的灵活性，导致发动机综合使用性能欠佳，不能满足社会发展的需要。
因此，需要一种转动惯量可变的飞轮，以保证发动机高速运转的平稳性，扩大发动机额定转速范围，提升发动机频繁变速的灵活性，提高发动机综合使用性能，满足社会发展的需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种转动惯量可变的飞轮，能保证发动机高速运转的平稳性，利于扩大发动机额定转速范围，提升发动机频繁变速的灵活性，提高发动机综合使用性能，能满足社会发展的需要。
本发明的转动惯量可变的飞轮，包括飞轮本体、滑块和弹性件；所述滑块至少为两个并且绕飞轮本体转轴均匀布置，各滑块均径向滑动连接于飞轮本体；所述弹性件连接于滑块与飞轮本体之间用于为滑块提供弹性向心力；
进一步，还包括传动连接于各滑块之间用于使各滑块同步滑动的同步装置；
进一步，所述同步装置为与飞轮本体同轴转动连接的转盘；所述转盘与滑块通过平面滑道滑动配合；所述平面滑道沿转盘圆周方向偏斜使之与相应滑块滑动方向呈一定夹角；
进一步，所述平面滑道与滑块一一对应设置；平面滑道沿转盘径向由内到外向转盘转向的逆向偏斜；
进一步，当滑块沿飞轮本体径向由内向外滑动时平面滑道与相应滑块滑动方向的夹角逐渐变小；
进一步，所述弹性件为与滑块一一对应设置的压缩弹簧。
本发明的有益效果是:本发明的转动惯量可变的飞轮，其转动惯量能够在一定范围内随发动机转速的改变而改变，能保证发动机高速运转的平稳性，利于扩大发动机额定转速范围，提升发动机频繁变速的灵活性，提高发动机综合使用性能，能满足社会发展的需要。
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为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，如图所示：本发明的转动惯量可变的飞轮，包括飞轮本体1、滑块2和弹性件3；所述滑块2至少为两个并且绕飞轮本体1转轴均匀布置，各滑块2均径向滑动连接于飞轮本体1；所述弹性件3连接于滑块2与飞轮本体1之间用于为滑块2提供弹性向心力，图1中A处箭头方向为飞轮本体1的转向，各滑块2绕飞轮本体1转轴轴对称设置，飞轮本体1转速增大时，滑块2能够克服弹性向心力的作用沿飞轮本体1径向向外滑动，进而使整个飞轮转动惯量变大，反之使整个飞轮转动惯量变小。
本实施例中，还包括传动连接于各滑块2之间用于使各滑块2同步滑动的同步装置，保证各滑块2同步滑动，保证整个飞轮的重心在飞轮本体1的轴线上，避免偏心。
本实施例中，所述同步装置为与飞轮本体1同轴转动连接的转盘4；所述转盘4与滑块2通过平面滑道5滑动配合；所述平面滑道5沿转盘4圆周方向偏斜使之与相应滑块2滑动方向呈一定夹角；平面滑道5为滑槽结构，设于转盘4上，滑块2上对应平面滑道5固定设有用于与平面滑道5滑动配合的滑动导块；各滑块2沿飞轮本体1所在平面滑动，平面滑道5与飞轮本体1所在平面平行，平面滑道5可以是直线滑道也可以是曲线滑道。
本实施例中，所述平面滑道5与滑块2一一对应设置；平面滑道5沿转盘4径向由内到外向转盘4转向的逆向偏斜；使滑块2径向向外滑动时转盘4需要超越于飞轮本体1的转动，滑块2径向向内滑动时转盘4需要滞后于飞轮本体1的转动，因此在飞轮本体1加速转动过程中，由于转盘4的惯性作用能够对滑块2径向向外滑动构成一定的阻碍，进而阻碍整个飞轮的转动惯量变大，实现飞轮本体1短时间内提速。
本实施例中，当滑块2沿飞轮本体1径向由内向外滑动时平面滑道5与相应滑块2滑动方向的夹角逐渐变小，平面滑道5为以相应滑块2滑动方向为Y轴的指数函数曲线滑道，能在飞轮本体1减速过程中，降低转盘4对滑块2回位的阻碍，使滑块2在弹性件3的弹性向心力作用下顺利回位，进而使整个飞轮的转动惯量变小，能实现飞轮本体1短时间内减速；也可使平面滑道5外端与相应滑块2滑动方向形成一定的负角，因此在减速过程中能够利用转盘4的惯能为滑块2提供径向向内滑动的推力，利于滑块2快速回位；平面滑道5与相应滑块2滑动方向的夹角最大值不大于90度且不小于60度，最小值不大于45度且不小于-45度。
本实施例中，所述弹性件3为与滑块2一一对应设置的压缩弹簧。
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 (6)

1.一种转动惯量可变的飞轮，其特征在于：包括飞轮本体、滑块和弹性件；所述滑块至少为两个并且绕飞轮本体转轴均匀布置，各滑块均径向滑动连接于飞轮本体；所述弹性件连接于滑块与飞轮本体之间用于为滑块提供弹性向心力。
2.根据权利要求1所述的转动惯量可变的飞轮，其特征在于：还包括传动连接于各滑块之间用于使各滑块同步滑动的同步装置。
3.根据权利要求2所述的转动惯量可变的飞轮，其特征在于：所述同步装置为与飞轮本体同轴转动连接的转盘；所述转盘与滑块通过平面滑道滑动配合；所述平面滑道沿转盘圆周方向偏斜使之与相应滑块滑动方向呈一定夹角。
4.根据权利要求3所述的转动惯量可变的飞轮，其特征在于：所述平面滑道与滑块一一对应设置；平面滑道沿转盘径向由内到外向转盘转向的逆向偏斜。
5.根据权利要求4所述的转动惯量可变的飞轮，其特征在于：当滑块沿飞轮本体径向由内向外滑动时平面滑道与相应滑块滑动方向的夹角逐渐变小。
6.根据权利要求5所述的转动惯量可变的飞轮，其特征在于：所述弹性件为与滑块一一对应设置的压缩弹簧。
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