CN104500651A - 飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞轮，包括由基座、风叶及曲轴，风叶包括一塑料内套和塑料叶片；塑料内套连接基座，塑料内套外围设有3个半径逐渐增加的连接环，各塑料叶片均穿设于连接环上；各塑料叶片一端与塑料内套形成间隙，塑料叶片具有与基座侧壁齐平设置的另一端；相邻塑料叶片之间均设有与各连接环连接的支撑片，支撑片一端固定于塑料内套外壁上，支撑片和塑料叶片均垂直于环形加固面；支撑片表面积为塑料叶片表面积的三分之一，各塑料叶片为均沿同一方向弯曲成圆弧形，所述塑料叶片弯曲成的圆弧形对应的角为30°。本发明将风叶与基座设置成分体结构减小了加工的复杂度，易于生产，还降低了生产和维修的成本。

Description

飞轮

技术领域

本发明属于飞轮领域，尤其是涉及一种飞轮。

背景技术

飞轮是安装在机器回转轴上，具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来；当机器转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。飞轮可以用来减少机械运转过程的速度波动。

在小型发动机磁场生成及发动机制冷中均需使用到飞轮，而飞轮由铝制成，而为了实现一定的降温作用，所述飞轮上会设置风叶，即飞轮的风叶与飞轮基体是一体压铸成型的，此种结构，飞轮基体和风叶均是铝合金压铸成型，不但原材料成本较高，飞轮本身自重相对较大，且飞轮压铸成型时因飞轮叶片较薄，还容易产生缺料、气孔、冷隔等压铸不良，导致压铸合格率低。且飞轮在旋转过程中，风叶与基座连接处的冲击力度大，导致容易导致风叶与基座连接处断裂。同时飞轮在旋转转过程中，叶片所受力大，叶片的边缘和连接处容易出现开裂、损坏，影响飞轮的正常使用，且每次更换时需对整个飞轮进行更换，维修成本高。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种成本低，旋转速度快，使用效果好，飞轮。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种飞轮，包括由铝合金压制而成的基座、固定于基座上的风叶及沿轴向穿设于基座上的曲轴，所述风叶包括连接曲轴外的塑料内套和沿塑料内套外围一周均匀设置的塑料叶片；所述基座中心向一面凸出形成凸部，基座位于凸部外围形成环形加固面，该凸部上与环形加固面连接处形成弧形侧面，塑料内套罩设于凸部，塑料叶片侧边压紧环形加固面；塑料内套外围设有3个半径逐渐增加的连接环，相邻连接环的间距相等，各塑料叶片均穿设于该连接环上；各塑料叶片的一端与塑料内套形成间隙，塑料叶片具有与基座侧壁齐平设置的另一端；相邻塑料叶片之间均设有与各连接环连接的支撑片，支撑片一端固定于塑料内套外壁上，支撑片一侧压紧于环形加固面和弧形侧面，支撑片和塑料叶片均垂直于环形加固面；支撑片表面积为塑料叶片表面积的三分之一，支撑片为沿塑料内套径向延伸的长形片状；塑料叶片呈长方形，各塑料叶片为均沿同一方向弯曲成圆弧形，所述塑料叶片弯曲成的圆弧形对应的角为30°，支撑片的厚度为塑料叶片厚度的二分之一；所述曲轴穿出风叶处连接一固定螺母，该固定螺母与塑料内套之间压紧一垫片。本发明将风叶设计成塑料内套和塑料叶片，将基座与风叶设置为分体结构，在高速旋转过程中，基座与风叶连接处的耐冲击性能更强，冲击时其连接处会形成小空隙用于小范围内的活动和引风，可将基座与风叶连接处的风力冲击减小40%，达到增强牢固性的目的；同时可实现安装、拆卸，方便清理、维修或更换，降低了使用成本，还降低了加工的复杂度；而将基座分为凸部和环形加固面对风叶起到限位作用，可实现与风叶的牢固连接，而环形加固面和弧形侧面起到增强支撑片牢固性的作用；而环形加固面则可增强塑料叶片的牢固性；弧形侧面还起到良好的引风作用，减小了风力的硬性冲击作用，增强飞轮旋转的稳定性，同时还起到了聚风的作用，将风引向风轮的中间，增大了风量；塑料内套和塑料叶片均由塑料制成，而所述的基座由铝合金制成，摒弃了传统铝制小飞轮叶片和基体一体压铸完成的方式，将两者采用不同材料分开制作，既保有原有飞轮的各项功能，同时减轻飞轮自重，而3个连接环可牢固地固定塑料叶片，该连接环进一步减小了整个飞轮的重量，相邻连接环之间还形成供空气流动的外通道，进一步增大了通风量，塑料叶片的一端与塑料内套形成间隙，该间隙使靠近塑料内套处形成聚风通道，飞轮旋转速度越快聚风通道处的风流动量越大，飞轮旋转也越稳定，此外，塑料叶片另一端与基座侧壁齐平设置，可最大程度延长塑料叶片的长度，同时保证塑料叶片具备良好的牢固性，可将飞轮的旋转速度可提高20%，能量储存量更大，使用效果更好，风力也更大，降温效果更好；而该连接环的间距设置使连接环与塑料叶片连接牢固，旋转时其连接处的受力均匀，不易损坏；支撑片可将连接环与塑料内套牢固连接，且支撑片和塑料叶片均垂直于基座的环形加固面，支撑片可起到辅助引风的作用，可在旋转过程中，而支撑片可对风起到引导作用，还可保持支撑片、塑料叶片与连接环连接的牢固性，而将支撑片表面积设置为塑料叶片表面积的三分之一，且支撑片为长条形可使支撑片的牢固性强好，防折断效果最佳，重量轻；而将塑料叶片设置成30°圆弧形，在风轮旋转过程中，可引导风进行最佳的转弯，将正面冲击的风降至最低，牢固性强、不易断裂，引风量大，还可进一步减小了旋转阻力，加快了旋转速度；而在旋转过程中，塑料叶片所受的风力远远大于支撑片的所受的风力，因而将支撑片的厚度设置为塑料叶片厚度的二分之一，在保持塑料叶片和支撑片良好牢固性的同时，将其厚度降至最低，减重效果好；设置螺母和垫片可将基座与风叶牢固连接，而设置垫片则进一步增强螺母连接的牢固性和稳定性；本发明降低了加工的复杂度，减少了材料成本和维修成本，提高生产合格率，增强了连接的牢固性，且可方便清理飞轮。

进一步地，所述基座中间形成供曲轴穿出的通孔，基座位于通孔外围形成加固孔，所述塑料内套上设有可插入加固孔内的定位柱。设置该通孔方便基座与曲轴的连接，而设置加固孔则增强了基座与风叶连接的牢固性，防止在飞轮高速旋转时风叶和基体之间相对错位及转动，增强旋转的稳定性，且该加固孔和定位柱拆卸、安装方便。

进一步地，所述塑料叶片具有靠近基座外边缘的一端，所述塑料叶片两端均形成光滑的半圆柱形边。而设置光滑的半圆柱形边则在旋转过程中起到均匀受力的作用，进一步增强塑料叶片牢固性，避免出现开裂现象，延长了塑料叶片的使用寿命，同时还起到了减小噪音的作用。

进一步地，所述各连接环均具有贴基座的底面。该设置可增强连接环的抗弯曲和抗折断的性能，提高了连接环的牢固性。

综上所述，本发明将风叶与基座设置成分体结构减小了加工的复杂度，易于生产，还降低了生产和维修的成本。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的剖视图。

图4为本发明的基座结构示意图。

图5为本发明的基座俯视图。

图6为本发明的风叶结构示意图。

图7为本发明的风叶俯视图。

图8为本发明的风叶立体图。

图9为本发明的风叶仰视图。

图10为本发明的风叶与基座连接示意图一。

图11为本发明的风叶与基座连接示意图二。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-11所示，一种飞轮，包括基座1、风叶2及曲轴3，所述基座1由铝合金压制而成，风叶2固定于基座1上，曲轴3沿轴向穿设于基座1和风叶2上。

具体的，如图1-图3和图6-图11所示， 所述风叶2包括塑料内套21和塑料叶片22，所述塑料内套21连接曲轴3，塑料叶片22沿塑料内套21外围一周均匀设置。进一步地，所述塑料内套21连接基座1，即所述基座1中心向一面凸出形成凸部13，基座1位于凸部13外围形成环形加固面14，该凸部13上与环形加固面14连接处形成弧形侧面；所述塑料内套21罩设于凸部13处，塑料叶片22侧边压紧环形加固面14。再者，所述基座1中间形成供曲轴3穿出的通孔11，基座1位于通孔11外围形成加固孔12,该加固孔12和通孔均设于凸部13上，所述塑料内套21上与加固孔对12应处设有定位柱211；该定位柱211可插入加固孔内，实现风叶2与基座1的固定，进而增强飞轮旋转的稳定性。

优选的，所述塑料内套21外围设有3个连接环4，该3个连接环4半径逐渐增加，且3个连接环4依次套接，连接环4之间的间距均相等，每一塑料叶片22均穿设于3个连接环4上，相邻塑料叶片22之间均设有支撑片5，每一支撑片5均与各连接环4连接。具体的，各塑料叶片22的一端均与塑料内套21形成间隙，各塑料叶片22具有与基座1侧壁齐平设置的另一端；所述支撑片5一端固定于塑料内套21外壁上，支撑片5一侧压紧于环形加固面14和弧形侧面上，支撑片5垂直于环形加固面14和弧形侧面，而塑料叶片22则垂直于环形加固面14；支撑片5表面积为塑料叶片22表面积的三分之一，支撑片5为沿塑料内套21径向延伸的长形片状；塑料叶片22呈长方形，各塑料叶片22为均沿同一方向弯曲成圆弧形，所述塑料叶片22弯曲成的圆弧形对应的角为30°，支撑片4的厚度为塑料叶片22厚度的二分之一；所述曲轴3穿出风叶2处连接一固定螺母6，该固定螺母6与塑料内套21之间压紧一垫片7。为了进一步增强连接环使用的牢固性，所述各连接环4均具有贴基座1的底面。

同时，为了进一步提升塑料叶片的牢固性，延长塑料叶片的使用寿命，所述塑料叶片22具有靠近基座1外边缘的一端，所述塑料叶片22两端均形成光滑的半圆柱形边。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种飞轮，包括由铝合金压制而成的基座（1）、固定于基座（1）上的风叶（2）及沿轴向穿设于基座（1）上的曲轴（3），其特征在于：所述风叶（2）包括连接曲轴（3）外的塑料内套（21）和沿塑料内套（21）外围一周均匀设置的塑料叶片（22）；所述基座（1）中心向一面凸出形成凸部（13），基座（1）位于凸部（13）外围形成环形加固面（14），该凸部（13）上与环形加固面（14）连接处形成弧形侧面，塑料内套（21）罩设于凸部，塑料叶片（22）侧边压紧环形加固面（14）；塑料内套（21）外围设有3个半径逐渐增加的连接环（4），相邻连接环（4）的间距相等，各塑料叶片（22）均穿设于该连接环（4）上；各塑料叶片（22）的一端与塑料内套（21）形成间隙，塑料叶片（22）具有与基座（1）侧壁齐平设置的另一端；相邻塑料叶片（22）之间均设有与各连接环（4）连接的支撑片（5），支撑片（5）一端固定于塑料内套（21）外壁上，支撑片（5）一侧压紧于环形加固面（14）和弧形侧面，支撑片（5）和塑料叶片（22）均垂直于环形加固面（14）；支撑片（5）表面积为塑料叶片（22）表面积的三分之一，支撑片（5）为沿塑料内套（21）径向延伸的长形片状；塑料叶片（22）呈长方形，各塑料叶片（22）为均沿同一方向弯曲成圆弧形，所述塑料叶片（22）弯曲成的圆弧形对应的角为30°，支撑片（4）的厚度为塑料叶片（22）厚度的二分之一；所述曲轴（3）穿出风叶（2）处连接一固定螺母（6），该固定螺母（6）与塑料内套（21）之间压紧一垫片（7）。

2.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于：所述基座（1）中间形成供曲轴（3）穿出的通孔（11），基座（1）位于通孔（11）外围形成加固孔（12），所述塑料内套（21）上设有可插入加固孔内的定位柱（211）。

3.根据权利要求1或2所述的飞轮，其特征在于：所述塑料叶片（22）具有靠近基座（1）外边缘的一端，所述塑料叶片（22）两端均形成光滑的半圆柱形边。

4.根据权利要求1或2所述的飞轮，其特征在于：所述各连接环（4）均具有贴基座（1）的底面。