CN113483057A - 飞轮自动注脂装置、飞轮及飞轮储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞轮自动注脂装置、飞轮及飞轮储能装置，飞轮自动注脂装置包括飞轮壳体、轴承、润滑脂储存组件、电磁阀和输油管组件；润滑脂储存组件设置在飞轮壳体上；润滑脂储存组件可通过输油管组件与轴承连通，润滑脂储存组件可向轴承输送润滑油；电磁阀设置在输油管组件上，用于控制输油管组件的油路通断。本发明申请提供的飞轮自动注脂装置通过设置在飞轮壳体内部的自动供油管路，将润滑脂储存组件中的润滑油根据需要，输送到轴承上，即使轴承在高速旋转的飞轮的影响下，温度升高，原来的润滑油飞溅消耗，也能及时快速地得到补充，有效改善了飞轮的轴承的润滑条件，可确保飞轮的运行安全性，提高系统的使用寿命，降低运营成本。

Description

飞轮自动注脂装置、飞轮及飞轮储能装置

技术领域

本发明涉及机械润滑技术领域，特别是涉及一种飞轮自动注脂装置、飞轮及飞轮储能装置。

背景技术

飞轮储能系统主要由以下几个部分构成：高速旋转飞轮本体、电动/发电机、控制器和电力电子变换装置，其中飞轮本体和电动/发电机常利用磁悬浮轴承支撑，并密封在真空装置内。系统的工作原理为：当电网提供的能量高于负载所需时，飞轮系统工作在充电状态，由控制器控制电机带动飞轮旋转，将电能转化成机械能存储起来。当电网提供的能量低于负载所需时，飞轮在控制器的控制下工作在发电状态，将机械能转化成电能，经电力变换后供给负载。

由于飞轮储能系统内部处于一定真空度的真空环境，且高速运转的飞轮轴承发热量较高，轴承内部的润滑油脂很容易因为飞溅而散失。轴承温度过高，还会使得润滑脂过热，进一步加速散失，会大幅度缩短飞轮中轴承的寿命，影响着系统总体性能。因此，飞轮支撑件(轴承)的润滑脂持续性润滑特性，对保证储能飞轮系统的正常工作起着至关重要的作用，目前飞轮轴承安装前会先行填充润滑脂，然后装入飞轮储能机构内，但也无法避免上述问题的出现。

发明内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种飞轮自动注脂装置、飞轮及飞轮储能装置。

第一个方面，本申请提供了一种飞轮自动注脂装置，包括飞轮壳体、轴承、润滑脂储存组件、电磁阀和输油管组件；所述润滑脂储存组件设置在所述飞轮壳体上，并且贯穿所述飞轮壳体的内外；

所述润滑脂储存组件可通过所述输油管组件与所述轴承连通，所述润滑脂储存组件可向所述轴承输送润滑油；所述电磁阀设置在所述输油管组件上，用于控制所述输油管组件的油路通断。

在第一个方面的某些实现方式中，所述润滑脂储存组件包括端盖、储存筒和伸缩部，所述储存筒设置在所述飞轮壳体上，所述端盖设置在所述储存筒的顶端，所述伸缩部设置在所述储存筒内，用于调节所述储存筒的储存空间；所述储存筒的底端与所述输油管组件连通。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述伸缩部包括压板和弹簧；所述弹簧的一端连接在所述压板上，所述弹簧的另一端抵靠在所述端盖上。

所述储存筒与所述飞轮壳体一体成型。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述输油管组件包括导脂管道、润滑脂导管和出脂管；所述导脂管道开设在所述飞轮壳体上，所述导脂管道的一端与所述润滑脂储存组件连接，另一端与所述电磁阀连接；所述润滑脂导管一端与所述电磁阀连接，另一端与所述出脂管连通；所述出脂管连通至所述轴承。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述输油管组件还包括喷嘴和喷嘴套；所述喷嘴套设置在所述轴承附近的所述飞轮壳体上，所述喷嘴设置在所述喷嘴套内，所述喷嘴的入口端与所述出脂管连接，所述喷嘴的出口端朝向所述轴承。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述喷嘴包括同轴连接的第一直管和第二直管，所述第一直管的周侧面开设有若干个通孔，所述通孔与所述第二直管的管腔连通。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀靠近所述飞轮壳体的轴向第一端，所述第二电磁阀靠近所述飞轮壳体的轴向第二端；所述电磁阀包括电磁阀头、阀体弹簧和阀芯，所述电磁阀头用于控制所述阀体弹簧的伸缩；所述阀体弹簧与所述阀芯连接，所述阀芯可封闭或打开所述润滑脂储存组件的出油端。

第二个方面，本发明申请提供了一种飞轮，包括飞轮轴和如本发明申请第一个方面中描述的飞轮自动注脂装置，所述飞轮轴与所述轴承连接。

第三个方面，本发明申请提供了一种飞轮储能装置，包括如本发明申请第二个方面描述的飞轮。

本发明申请的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：

本发明申请提供的飞轮自动注脂装置通过设置在飞轮壳体内部的自动供油管路，将润滑脂储存组件中的润滑油根据需要，输送到轴承上，即使轴承在高速旋转的飞轮的影响下，温度升高，原来的润滑油飞溅消耗，也能及时快速地得到补充，有效改善了飞轮的轴承的润滑条件，可确保飞轮的运行安全性，提高系统的使用寿命，降低运营成本。

本申请附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本发明的具体实施了解到。

附图说明

图1为本发明申请一实施例中飞轮自动注脂装置的剖面结构示意图；

图2为本发明申请一实施例中图1的A处细节结构示意图；

图3为本发明申请一实施例中图1的B处细节结构示意图；

图4为本发明申请一实施例中图1的C处细节结构示意图；

图5为本发明申请一实施例中图1的D处细节结构示意图；

图6为本发明申请一实施例中图1的E处细节结构示意图；

图7为本发明申请一实施例中喷嘴的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的可能的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本发明的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。

相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。

本发明申请第一个方面的实施例提供了一种飞轮自动注脂装置，如图1～图6所示，包括飞轮壳体100、轴承200、润滑脂储存组件300、电磁阀400和输油管组件500；润滑脂储存组件300设置在飞轮壳体100上，并且贯穿飞轮壳体100的内外；

润滑脂储存组件300可通过输油管组件500与轴承200连通，润滑脂储存组件300可向轴承200输送润滑油；电磁阀400设置在输油管组件500上，用于控制输油管组件500的油路通断。

当飞轮运行时，轴承200中的润滑油脂逐渐被消耗，工程人员可通过飞轮的运行时间，预估轴承200中残留的润滑油脂余量，适时打开电磁阀400，通过润滑油脂储存组件将润滑油通过输油管组件500输送到飞轮的轴承200上。输油管组件500设置在飞轮壳体100内，并不会干扰飞轮壳体100内的飞轮轴10的运行。

本发明申请提供的飞轮自动注脂装置通过设置在飞轮壳体100内部的自动供油管路，将润滑脂储存组件300中的润滑油根据需要，输送到轴承200上，即使轴承200在高速旋转的飞轮的影响下，温度升高，原来的润滑油飞溅消耗，也能及时快速地得到补充，有效改善了飞轮的轴承200的润滑条件，可确保飞轮的运行安全性，提高系统的使用寿命，降低运营成本。

可选的，在第一个方面实施例的一些实现方式中，如图1和图4所示，润滑脂储存组件300包括端盖310、储存筒320和伸缩部330，储存筒320设置在飞轮壳体100上，端盖310设置在储存筒320的顶端，伸缩部330设置在储存筒320内，用于调节储存筒320的储存空间；储存筒320的底端与输油管组件500连通。端盖310将伸缩部330和润滑油脂封闭在储存筒320中，当需要向轴承200补充润滑油脂时，打开电磁阀400使得输油管组件500通畅，推动伸缩部330，将储存筒320中的润滑油脂推入到输油管组件500中，并逐渐流到轴承200上。储存筒320上还可另外设置油塞340，以便于维护保养用。

可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在一些具体实施方式中，如图4所示，伸缩部330包括压板331和弹簧332；弹簧332的一端连接在压板331上，弹簧332的另一端抵靠在端盖310上。通过包含压板331和弹簧332的伸缩部330，能够使得润滑脂储存组件300自动向输油管组件500以及轴承200中补充润滑油脂。压板331相当于储存筒320中的活塞，弹簧332在压板331和端盖310之间，当储存筒320中的润滑油脂较多时，储存筒320的剩余空间很小，弹簧332被压缩，存有弹性势能。当打开电磁阀400，使得输油管组件500通畅，弹簧332则会释放存储的弹性势能，推动压板331下压，将润滑油脂输入输油管组件500当中，直至添加到轴承200中。关闭电磁阀400后，弹簧332停止伸长，润滑脂储存组件300停止向轴承200添加润滑脂。可选的，储存筒320与飞轮壳体100一体成型。直接在飞轮壳体100上设置一筒形结构，用作储存筒320。

可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的另一些实现方式中，如图3和图5所示，输油管组件500包括导脂管道510、润滑脂导管520和出脂管530；导脂管道510开设在飞轮壳体100上，导脂管道510的一端与润滑脂储存组件300连接，另一端与电磁阀400连接；润滑脂导管520一端与电磁阀400连接，另一端与出脂管530连通；出脂管530连通至轴承200。为避免对飞轮壳体100中的飞轮轴10的运行产生干扰，节省飞轮壳体100中的空间，上述的导脂管道510可直接结合到飞轮壳体100当中，在生产飞轮壳体100时即采用机加工或者铸造的方式开设好。根据需要，可实际决定出脂管530的端头形状，确定准确向轴承200上添加适量的润滑脂。电磁阀400作为输油管组件500中的通断控制节点，可采用常见的电磁阀产品。

可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的一些具体实施方式中，如图2所示，输油管组件500还包括喷嘴540和喷嘴套550；喷嘴套550设置在轴承200附近的飞轮壳体100上，喷嘴540设置在喷嘴套550内，喷嘴540的入口端与出脂管530连接，喷嘴540的出口端朝向轴承200。为便于向轴承200中准确投放合适份量的润滑脂，在出脂管530的端头专门设置喷嘴540，并且通过喷嘴套550准确地将喷嘴540安装到飞轮壳体100上。

可选的，结合上述具体实施方式，在另一些具体实施方式中，如图7所示，喷嘴540包括同轴连接的第一直管541和第二直管542，第一直管541的周侧面开设有若干个通孔543，通孔543与第二直管542的管腔连通。通过将喷嘴540设置为第一直管541和第二直管542两个部分，且在第一直管541的周侧面开设通孔543，而第二直管542与这些通孔543连通，第二直管542可正对飞轮中的轴承200。喷嘴540通过喷嘴套550与出脂管530连通，可通过出脂管530将润滑脂输入喷嘴套550，再通过第一直管541的通孔543输入到喷嘴540内，接着通过第二直筒添加到轴承200中。可实现改变润滑脂流动方向的效果，充分适应飞轮壳体100的内腔环境。

可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的某些实现方式中，如图3和图5所示，电磁阀400包括第一电磁阀400和第二电磁阀400，第一电磁阀400靠近飞轮壳体100的轴向第一端，第二电磁阀400靠近飞轮壳体100的轴向第二端；电磁阀400包括电磁阀头410、阀体弹簧420和阀芯430，电磁阀头410用于控制阀体弹簧420的伸缩；阀体弹簧420与阀芯430连接，阀芯430可封闭或打开润滑脂储存组件300的出油端。如前文描述，本申请中提到的电磁阀400可采用现有技术中的合适的电磁阀400，也可采用本实现方式中描述的电磁阀400。

本发明申请第二个方面的实施例提供了一种飞轮，包括飞轮轴10和如本发明申请第一个方面实施例中描述的飞轮自动注脂装置，飞轮轴10与轴承200连接。飞轮自动注脂装置的具体结构可详细参考前面第一个方面的描述，不再赘述。

本发明申请提供的飞轮，由于采用了本发明申请第一个方面提供的飞轮自动注脂装置，飞轮的轴承的润滑条件得以改善，可确保飞轮的运行安全性。

基于同一技术构思，本发明申请第三个方面的实施例提供了一种飞轮储能装置，包括如本发明申请第二个方面的实施例描述的飞轮。本发明申请提供的飞轮储能装置，由于采用了本发明申请第一个方面提供的飞轮自动注脂装置，飞轮的轴承的润滑条件得以改善，可确保飞轮的运行安全性，提高飞轮的使用寿命，降低飞轮储能装置的运营成本。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种飞轮自动注脂装置，其特征在于，包括飞轮壳体、轴承、润滑脂储存组件、电磁阀和输油管组件；所述润滑脂储存组件设置在所述飞轮壳体上，并且贯穿所述飞轮壳体的内外；

所述润滑脂储存组件可通过所述输油管组件与所述轴承连通，所述润滑脂储存组件可向所述轴承输送润滑油；所述电磁阀设置在所述输油管组件上，用于控制所述输油管组件的油路通断。

2.根据权利要求1所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述润滑脂储存组件包括端盖、储存筒和伸缩部，所述储存筒设置在所述飞轮壳体上，所述端盖设置在所述储存筒的顶端，所述伸缩部设置在所述储存筒内，用于调节所述储存筒的储存空间；所述储存筒的底端与所述输油管组件连通。

3.根据权利要求2所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述伸缩部包括压板和弹簧；所述弹簧的一端连接在所述压板上，所述弹簧的另一端抵靠在所述端盖上。

4.根据权利要求2所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述储存筒与所述飞轮壳体一体成型。

5.根据权利要求1所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述输油管组件包括导脂管道、润滑脂导管和出脂管；所述导脂管道开设在所述飞轮壳体上，所述导脂管道的一端与所述润滑脂储存组件连接，另一端与所述电磁阀连接；所述润滑脂导管一端与所述电磁阀连接，另一端与所述出脂管连通；所述出脂管连通至所述轴承。

6.根据权利要求5所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述输油管组件还包括喷嘴和喷嘴套；所述喷嘴套设置在所述轴承附近的所述飞轮壳体上，所述喷嘴设置在所述喷嘴套内，所述喷嘴的入口端与所述出脂管连接，所述喷嘴的出口端朝向所述轴承。

7.根据权利要求6所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述喷嘴包括同轴连接的第一直管和第二直管，所述第一直管的周侧面开设有若干个通孔，所述通孔与所述第二直管的管腔连通。

8.根据权利要求1所述的飞轮自动注脂装置，其特征在于，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀靠近所述飞轮壳体的轴向第一端，所述第二电磁阀靠近所述飞轮壳体的轴向第二端；所述电磁阀包括电磁阀头、阀体弹簧和阀芯，所述电磁阀头用于控制所述阀体弹簧的伸缩；所述阀体弹簧与所述阀芯连接，所述阀芯可封闭或打开所述润滑脂储存组件的出油端。

9.一种飞轮，其特征在于，包括飞轮轴和如权利要求1～8中任一项所述的飞轮自动注脂装置，所述飞轮轴与所述轴承连接。

10.一种飞轮储能装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的飞轮。

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