CN110725895A - 一种储能飞轮保护装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种储能飞轮保护装置，用于飞轮突然失稳状态下对飞轮及其组件的保护，防止造成破坏性损坏，所述储能飞轮保护装置包括磁力吸盘、蝶形弹簧、回转支承、传感器、导柱和预紧螺母；所述回转支承内与外部螺栓固定连接，所述磁力吸盘与回转支承之间通过所述导柱处加所述蝶形弹簧，所述导柱与所述磁力吸盘螺纹副连接，所述导柱与所述回转支承移动副连接，通过所述预紧螺母预紧。本申请针对普通轴承无法承受的飞轮冲击力的问题而提出。

Description

一种储能飞轮保护装置
技术领域
本申请涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种储能飞轮保护装置。
背景技术
飞轮储能的高功率密度、长寿命、稳定、环保、以及环境的高适性等优点，逐渐被广泛应用于储能、电源及能量补充等行业。目前，飞轮失稳后下落的冲击力是通过普通的轴承承受的，而由于飞轮在高速转动过程中下落的冲击力较大，普通轴承无法承受的，会造成内部结构的严重损坏的问题，造成经济损失的同时，存在安全隐患。
发明内容
本申请针对上述问题提供了一种储能飞轮保护装置。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本申请提供的一种储能飞轮保护装置，用于飞轮突然失稳状态下对飞轮及其组件的保护，防止造成破坏性损坏，储能飞轮保护装置包括磁力吸盘、蝶形弹簧、回转支承、回转支承、导柱和预紧螺母；
所述回转支承与外部螺栓固定连接，所述磁力吸盘与回转支承之间通过所述导柱处加所述蝶形弹簧，所述导柱与所述磁力吸盘螺纹副连接，所述导柱与所述回转支承移动副连接，通过所述预紧螺母预紧。
在本申请的一种实施方式中，所述磁力吸盘与所述回转支承同轴设置。这使得磁力吸盘与飞轮也能够同轴设置，当磁力吸盘将飞轮通过磁力吸住时，磁力吸盘与飞轮之间的连接点绕磁力吸盘的轴向分布，进而使各连接点所承受的力矩大小相同，降低某连接点因承受力矩较大而出现磁力吸盘与飞轮分离的风险，提高飞轮保护装置的可靠性。
在本申请的一种实施方式中，在所述磁力吸盘上形成有配合槽，所述配合槽套装在所述回转支承上。这使得磁力吸盘与回转支承之间的径向作用力除通过导柱进行传递外，还可通过配合槽的内壁与回转支承的外壁之间进行传递，降低因径向作用力较大导致导柱断裂并使储能飞轮保护装置失效的可能。
在本申请的一种实施方式中，所述蝶形弹簧套装在所述导柱上。这样能够使蝶形弹簧的位置相对固定，不会在磁力吸盘与回转支承之间导出窜动，提高了储能飞轮保护装置装配的紧密性，进而提高了可靠性及安全性。当然，也可不将蝶形弹簧套装在导柱上，而是在回转支承或磁力吸盘上设置销钉固定蝶形弹簧。
在本申请的一种实施方式中，所述导柱有至少两个，各所述导柱沿所述回转支承的周向均匀分布。这提高了储能飞轮保护装置对径向作用力的抗冲击能力，增加了储能飞轮保护装置的可靠性。
在本申请的一种实施方式中，所述磁力吸盘为电磁吸盘。该电磁吸盘可在飞轮与电磁吸盘接触时通电磁化，而其他时间处于没有磁性的状态，避免磁力吸盘因始终具有磁力并可能与其他含铁装置相互作用产生的危险。
在本申请的一种实施方式中，在所述回转支承的周向上，所述回转支承安装在所述电磁吸盘与所述回转支承之间。当飞轮与电磁吸盘接触时，可通过该回转支承采集压力信号并传递给控制器，进而使控制器控制电磁吸盘通电产生磁力，提高设备的自动化程度。
在本申请的一种实施方式中，所述回转支承用于承受所述飞轮失稳状态下转动所产生的轴向力、径向力及倾翻力矩。
在本申请的一种实施方式中，蝶形弹簧用于对所述飞轮失稳跌落冲击力进行缓冲和吸收能量。
在本申请的一种实施方式中，所述的磁力吸盘通过吸力与飞轮贴合，带动回转支承转动，减少飞轮表面因为摩擦造成大的损伤。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的飞轮保护装置，并通过在磁力吸盘与回转支承之间的蝶形弹簧对飞轮下落的冲击力进行缓冲，进而降低冲击力损坏回转支承的几率，减小安全事故发生的可能；相对于在磁力吸盘与飞轮之间产生摩擦作用，通过磁力吸盘与通过磁力实现与飞轮连接并使飞轮带动磁力吸盘转动，能够减小磁力吸盘及飞轮的磨损程度，延长磁力吸盘及飞轮的使用寿命；通过导柱，使该导柱能够承受一定径向冲击力，以减小磁力吸盘与回转支承在冲击力的作用下产生径向相对运动的可能；通过预紧螺母使蝶形弹簧与磁力吸盘和回转支承之间产生一定张力，使整个装置连接紧密，并在飞轮与磁力吸盘接触的瞬间就对磁力吸盘产生一定缓冲力，能够较快速的对飞轮进行减速，减小飞轮移动距离，进而减小出现事故的风险。
本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的储能飞轮保护装置的内部结构示意图。
附图标记：
1-磁力吸盘；2-蝶形弹簧；3-回转支承；4-传感器；5-导柱；6-预紧螺母。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，本申请提供一种储能飞轮保护装置，用于飞轮突然失稳状态下对飞轮及其组件的保护，防止造成破坏性损坏，储能飞轮保护装置包括磁力吸盘1、蝶形弹簧2、回转支承3、传感器4、导柱5和预紧螺母6；
回转支承3与外部螺栓固定连接，磁力吸盘1与回转支承3之间通过导柱5处加蝶形弹簧2，导柱5与磁力吸盘1螺纹副连接，导柱5与回转支承3移动副连接，通过预紧螺母6预紧。
使用时，使回转支承3在竖直方向上位于磁力吸盘1的下方，使磁力吸盘1位于飞轮与回转支承3之间，回转支承3固定在下方安装位上，并使回转支承3与飞轮同轴设置，当飞轮失稳下落时，使磁力吸盘1将飞轮吸住，并通过在磁力吸盘1与回转支承3之间的蝶形弹簧2对飞轮下落的冲击力进行缓冲。
本申请实施例所提供的飞轮保护装置，并通过在磁力吸盘1与回转支承3之间的蝶形弹簧2对飞轮下落的冲击力进行缓冲，进而降低冲击力损坏回转支承3的几率，减小安全事故发生的可能；相对于在磁力吸盘1与飞轮之间产生摩擦作用，通过磁力吸盘1与通过磁力实现与飞轮连接并使飞轮带动磁力吸盘1转动，能够减小磁力吸盘1及飞轮的磨损程度，延长磁力吸盘1及飞轮的使用寿命；通过导柱5，使该导柱5能够承受一定径向冲击力，以减小磁力吸盘1与回转支承3在冲击力的作用下产生径向相对运动的可能；通过预紧螺母6使蝶形弹簧2与磁力吸盘1和回转支承3之间产生一定张力，使整个装置连接紧密，并在飞轮与磁力吸盘1接触的瞬间就对磁力吸盘1产生一定缓冲力，能够较快速的对飞轮进行减速，减小飞轮移动距离，进而减小出现事故的风险。
在本申请的一种实施方式中，磁力吸盘1与回转支承3同轴设置。这使得磁力吸盘1与飞轮也能够同轴设置，当磁力吸盘1将飞轮通过磁力吸住时，磁力吸盘1与飞轮之间的连接点绕磁力吸盘1的轴向分布，进而使各连接点所承受的力矩大小相同，降低某连接点因承受力矩较大而出现磁力吸盘1与飞轮分离的风险，提高飞轮保护装置的可靠性。
在本申请的一种实施方式中，在磁力吸盘1上形成有配合槽，配合槽套装在回转支承3上。这使得磁力吸盘1与回转支承3之间的径向作用力除通过导柱5进行传递外，还可通过配合槽的内壁与回转支承3的外壁之间进行传递，降低因径向作用力较大导致导柱5断裂并使储能飞轮保护装置失效的可能。
在本申请的一种实施方式中，蝶形弹簧2套装在导柱5上。这样能够使蝶形弹簧2的位置相对固定，不会在磁力吸盘1与回转支承3之间导出窜动，提高了储能飞轮保护装置装配的紧密性，进而提高了可靠性及安全性。当然，也可不将蝶形弹簧2套装在导柱5上，而是在回转支承3或磁力吸盘1上设置销钉固定蝶形弹簧2。
在本申请的一种实施方式中，导柱5有至少两个，各导柱5沿回转支承3的周向均匀分布。这提高了储能飞轮保护装置对径向作用力的抗冲击能力，增加了储能飞轮保护装置的可靠性。
在本申请的一种实施方式中，磁力吸盘1为电磁吸盘。该电磁吸盘可在飞轮与电磁吸盘接触时通电磁化，而其他时间处于没有磁性的状态，避免磁力吸盘1因始终具有磁力并可能与其他含铁装置相互作用产生的危险。
在本申请的一种实施方式中，在回转支承3的周向上，传感器4安装在电磁吸盘与回转支承3之间。当飞轮与电磁吸盘接触时，可通过该传感器4采集压力信号并传递给控制器，进而使控制器控制电磁吸盘通电产生磁力，提高设备的自动化程度。
在本申请的一种实施方式中，回转支承3用于承受飞轮失稳状态下转动所产生的轴向力、径向力及倾翻力矩。
在本申请的一种实施方式中，蝶形弹簧2用于对飞轮失稳跌落冲击力进行缓冲和吸收能量。
在本申请的一种实施方式中，的磁力吸盘1通过吸力与飞轮贴合，带动回转支承3转动，减少飞轮表面因为摩擦造成大的损伤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种储能飞轮保护装置，其特征在于，用于飞轮突然失稳状态下对飞轮及其组件的保护，防止造成破坏性损坏，所述储能飞轮保护装置包括磁力吸盘(1)、蝶形弹簧(2)、回转支承(3)、传感器(4)、导柱(5)和预紧螺母(6)；
所述回转支承(3)与外部螺栓固定连接，所述磁力吸盘(1)与回转支承(3)之间通过所述导柱(5)处加所述蝶形弹簧(2)，所述导柱(5)与所述磁力吸盘(1)螺纹副连接，所述导柱(5)与所述回转支承(3)移动副连接，通过所述预紧螺母(6)预紧。
2.根据权利要求1所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，所述磁力吸盘(1)与所述回转支承(3)同轴设置。
3.根据权利要求2所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，在所述磁力吸盘(1)上形成有配合槽，所述配合槽套装在所述回转支承(3)上。
4.根据权利要求1所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，所述蝶形弹簧(2)套装在所述导柱(5)上。
5.根据权利要求1所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，所述导柱(5)有至少两个，各所述导柱(5)沿所述回转支承(3)的周向均匀分布。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，所述磁力吸盘(1)为电磁吸盘。
7.根据权利要求6所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，在所述回转支承(3)的周向上，所述传感器(4)安装在所述电磁吸盘与所述回转支承(3)之间。
8.根据权利要求1所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，所述回转支承(3)用于承受所述飞轮失稳状态下转动所产生的轴向力、径向力及倾翻力矩。
9.根据权利要求1所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，蝶形弹簧(2)用于对所述飞轮失稳跌落冲击力进行缓冲和吸收能量。
10.根据权利要求1所述的储能飞轮保护装置，其特征在于，所述的磁力吸盘(1)通过吸力与飞轮贴合，带动回转支承(3)转动，减少飞轮表面因为摩擦造成大的损伤。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Cui Yadong

Inventor after: Wang Shaofeng

Inventor after: Wang Jialiang

Inventor after: Li Guangjun

Inventor after: Wang Dachun

Inventor after: Li Shusheng

Inventor before: Cui Yadong

Inventor before: Wang Shaofeng

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
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