CN117691802A - 一种新型结构的飞轮储能单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型结构的飞轮储能单元，包括第二环体和T形杆体，所述T形杆体上端为圆盘状且T形杆体端安装于第二环体内部，所述T形杆体下壁面安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一端啮合有第二锥齿轮，所述第二环体外壁面上安装有四对第二杆体且四对第二杆体的另一端安装有第一环体，四对所述第二杆体的外壁面上均活动套装有配重块，飞轮结构在其原有的原理基础上增加了弹簧以弹性势能的方式增加了存储能量的上限使其在相同的质量和转速下可以存储更多的能量，同时本飞轮储存能量即释放能量时优先以弹性势能的方式储存能量，在弹性势能的这部分能量释放完之前转速可以保持稳定。
Description
技术领域
本发明涉及飞轮储能技术领域，具体为一种新型结构的飞轮储能单元。
背景技术
飞轮储能系统的工作原理即在电力富裕条件下，由电能驱动飞轮到高速旋转,电能转变为机械能储存，当系統需要时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，供用户使用。飞轮储能系统通过转子的加速和减速,实现电能的存入和释放。飞轮的转子和机械轴承支撑系统是飞轮储能系统的重要部件，飞轮在转动的过程中，会因转动偏移而产生角动量，从而造成轴承的振动，降低轴承的使用寿命，影响飞轮正常工作。为了保证飞轮的稳定工作，需要设置缓冲减振装置对轴承进行减震处理。
现有的飞轮储能技术其存储能量的上限仅受其飞轮的质量及转速决定，对材料强度要求较高，导致成本居高不下，此类飞轮因为过高的质量仅仅只能作为固定设施而使用，针对上述问题设计了一种增加了弹簧以弹性势能的方式增加了飞轮的储能上限的新型结构的飞轮储能单元。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型结构的飞轮储能单元，解决了现有的飞轮储能技术其存储能量的上限仅受其飞轮的质量及转速决定，对材料强度要求较高，导致成本居高不下，此类飞轮因为过高的质量仅仅只能作为固定设施而使用的技术问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新型结构的飞轮储能单元，包括第二环体和T形杆体，所述T形杆体上端为圆盘状且T形杆体端安装于第二环体内部，所述T形杆体下壁面安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一端啮合有第二锥齿轮，所述第二环体外壁面上安装有四对第二杆体且四对第二杆体的另一端安装有第一环体，四对所述第二杆体的外壁面上均活动套装有配重块，四对所述配重块的两端侧壁面和第一环体内壁面以及第二环体外壁面之间分别安装有四对第一弹簧和四对第二弹簧。
优选的,四对所述第二杆体的外壁面均开设有滑槽，四对所述滑槽内部均安装有滑块且四对滑块分别安装于配重块内部。
优选的,所述第二锥齿轮内部插装有第一杆体。
优选的,四对所述配重块的质量均一致。
有益效果
本发明提供了一种新型结构的飞轮储能单元,本发明提供了一种新型的储能飞轮结构在其原有的原理基础上增加了弹簧以弹性势能的方式增加了存储能量的上限使其在相同的质量和转速下可以存储更多的能量，同时本第一圆环储存能量即释放能量时优先以弹性势能的方式储存能量，在弹性势能的这部分能量释放完之前转速可以保持稳定。
附图说明
图1为本发明所述一种新型结构的飞轮储能单元的结构示意图。
图中：1、第一环体；2、第二环体；3、T形杆体；4、第一锥齿轮；5、第一杆体；6、第二锥齿轮；7、第二杆体；8、第一弹簧；9、第二弹簧；10、配重块。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种新型结构的飞轮储能单元，包括第二环体2和T形杆体3，T形杆体3上端为圆盘状且T形杆体3端安装于第二环体2内部，T形杆体3下壁面安装有第一锥齿轮4，第一锥齿轮4的一端啮合有第二锥齿轮6，第二环体2外壁面上安装有四对第二杆体7且四对第二杆体7的另一端安装有第一环体1，四对第二杆体7的外壁面上均活动套装有配重块10，四对配重块10的两端侧壁面和第一环体1内壁面以及第二环体2外壁面之间分别安装有四对第一弹簧8和四对第二弹簧9。
本发明设计的飞轮类似自行车车轮在辐条上增加配重块，配重块10可以在第二杆体7上通过滑槽和滑块自由移动，配重块10两端连接第一弹簧8和第二弹簧9，配重块10在第一环体1旋转时受到离心力时，有第一弹簧8和第二弹簧9的弹力和其平衡，一方面使其能够承受更高的转速，另一方面则是当第一环体1转速下降时离心力下降，配重块10会受到的弹力不变，弹力推动配重块10向T形杆体3靠近，配重块10的速度不变离T形杆体3的距离靠近时，会将力作用于第二杆体7上推动第一环体1增加转速，从而使第一环体1的转速保持稳定，在第一弹簧8和第二弹簧9的弹性势能彻底释放完毕之前第一环体1的转速都将保持稳定。
本实施例进一步设置为,四对第二杆体7的外壁面均开设有滑槽，四对滑槽内部均安装有滑块且四对滑块分别安装于配重块10内部。
本实施例进一步设置为,第二锥齿轮6内部插装有第一杆体5。
本实施例进一步设置为,四对配重块10的质量均一致。
其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
实施例：本飞轮储能应用于真空环境下，本发明设计的飞轮类似自行车车轮在辐条上增加配重块，配重块10可以在第二杆体7上通过滑槽和滑块自由移动，配重块10两端连接第一弹簧8和第二弹簧9，配重块10在第一环体1旋转时受到离心力时，有第一弹簧8和第二弹簧9的弹力和其平衡，一方面使其能够承受更高的转速，另一方面则是当第一环体1转速下降时离心力下降，配重块10会受到的弹力不变，弹力推动配重块10向T形杆体3靠近，配重块10的速度不变离T形杆体3的距离靠近时，会将力作用于第二杆体7上推动第一环体1增加转速，从而使第一环体1的转速保持稳定，在第一弹簧8和第二弹簧9的弹性势能彻底释放完毕之前第一环体1的转速都将保持稳定。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
Claims (4)
1.一种新型结构的飞轮储能单元，包括第二环体(2)和T形杆体(3)，其特征在于，所述T形杆体(3)上端为圆盘状且T形杆体(3)端安装于第二环体(2)内部，所述T形杆体(3)下壁面安装有第一锥齿轮(4)，所述第一锥齿轮(4)的一端啮合有第二锥齿轮(6)，所述第二环体(2)外壁面上安装有四对第二杆体(7)且四对第二杆体(7)的另一端安装有第一环体(1)，四对所述第二杆体(7)的外壁面上均活动套装有配重块(10)，四对所述配重块(10)的两端侧壁面和第一环体(1)内壁面以及第二环体(2)外壁面之间分别安装有四对第一弹簧(8)和四对第二弹簧(9)。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构的飞轮储能单元，其特征在于,四对所述第二杆体(7)的外壁面均开设有滑槽，四对所述滑槽内部均安装有滑块且四对滑块分别安装于配重块(10)内部。
3.根据权利要求1所述的一种新型结构的飞轮储能单元，其特征在于,所述第二锥齿轮(6)内部插装有第一杆体(5)。
4.根据权利要求1所述的一种新型结构的飞轮储能单元，其特征在于,四对所述配重块(10)的质量均一致。
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