CN202121435U - 一种飞轮储能系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种飞轮储能系统，旨在提供一种可方便轴承检修和润滑的飞轮储能系统，其包括外壳、置于外壳内的转子和定子、与转子连接的飞轮轴和连接在飞轮轴两端的轴承，所述外壳包括位于转子两端外侧的端盖，所述端盖上开设有通孔；所述飞轮储能系统还包括设置在所述通孔处且与所述端盖密封连接的空心的套筒和设于所述套筒内且与所述转子相邻的密封装置，所述轴承置于所述套筒内且位于所述密封装置外侧。本实用新型可用于各种飞轮储能系统。

Description

一种飞轮储能系统
技术领域
本实用新型涉及飞轮储能系统，尤其是涉及一种飞轮储能系统的飞轮的支撑结构。
背景技术
飞轮储能系统依靠电能驱动飞轮旋转，把电能转换为机械能，而在需要制动时，飞轮减速把机械能转换为电能储存起来。飞轮储能系统根据不同的要求，有多种设计方法。在飞轮储能系统中，可以由一个或一个以上的定子以及一个或一个以上的转子(飞轮)。飞轮储能系统一般是由磁轴承来支撑的，特别是高速飞轮储能系统。为了减少空气阻力和能量损耗，飞轮一般放置在真空室中。
苏州菲莱特能源科技有限公司于2009年12月22日申请的、申请号为200910215956.2、实用新型创造名称为一种具有双刚度轴的飞轮储能系统的中国实用新型专利申请公布了一种具有双飞轮、单定子的盘式高速飞轮储能系统，其包括：飞轮、安装在容器内支撑飞轮旋转的纵向轴承系统、飞轮存储能量时用于加速和释放能量时用于减速的电动机/发电机系统；轴承系统包括支撑飞轮重力的轴向磁轴承；飞轮通过上、下柔性轴连接到顶部和底部的机械轴承中。由于定子盘位于两个飞轮之间，飞轮中部固定连接在一起，飞轮两端由轴承支撑，轴承固定在顶部端盖和底部端盖上且放置在真空室中，很好的保证了真空室的真空度。但是，该种飞轮储能系统的飞轮的支撑结构设计给轴承的检修、润滑、冷却带来了困难，也为轴承的选型带来了困难。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术飞轮储能系统的轴承因设计原因而存在轴承检修和润滑困难的技术问题，提供了一种飞轮储能系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为设计一种飞轮储能系统，包括外壳、置于外壳内的转子和定子、与转子连接的飞轮轴和连接在飞轮轴两端的轴承，所述外壳包括位于转子两端外侧的端盖，所述端盖上开设有通孔；所述飞轮储能系统还包括设置在所述通孔处且与所述端盖密封连接的空心的套筒和设于所述套筒内且与所述转子相邻的密封装置，所述轴承置于所述套筒内且位于所述密封装置外侧。
所述密封装置为磁流体密封装置。
所述套筒与所述端盖一体成型而成。
所述套筒与所述端盖可拆卸连接。
所述轴承的外端还设置有一固定于所述套筒上的轴承盖。
所述套筒朝外突出所述端盖。
所述转子包括两个，所述定子包括一个，且所述定子置于两转子之间。
所述定子包括至少两个，所述转子包括至少三个，且所述定子分别置于两个转子之间。
本实用新型通过在飞轮储能系统的端盖上开通孔，并在通孔处设置空心的套筒，将轴承固定于套筒内，并在套筒内设置与转子相邻的密封装置。从而把飞轮轴引出真空室，在飞轮轴和外壳之间使用密封装置密封，轴承安装在密封结构外面。因此可非常方便的对轴承进行检修、润滑或冷却。同时，还可在套筒与端盖非一体成型而成时，根据轴承的尺寸选择合适的套筒，非常方便轴承的选型。
附图说明
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
图1是本实用新型飞轮储能系统的第一实施例结构示意图；
图2是本实用新型飞轮储能系统的第二实施例结构示意图；
图3是本实用新型飞轮储能系统的第三实施例结构示意图。
具体实施方式
请参见图1。本实施例揭示了一种双飞轮单定子的飞轮储能系统，其包括外壳11、置于外壳内的转子12和定子13、与转子连接的飞轮轴14、连接在飞轮轴两端的轴承15、套筒16和密封装置17。在本具体实施例中，所述密封装置为磁流体密封装置。当然，也可以为其他密封装置，如迷宫式密封装置。所述转子包括两个，即第一转子121和第二转子122，所述定子包括一个，且所述定子置于两转子之间。
外壳11包括位于转子两端外侧的端盖111，所述端盖上开设有通孔112。套筒16为空心结构，其设置在所述通孔处且与端盖一体成型而成。所述套筒朝外突出所述端盖。密封装置17设于所述套筒内且与所述转子相邻。轴承15置于所述套筒内且位于所述密封装置外侧。轴承15的外端还设置有一固定于所述套筒上的轴承盖151。
实施例二
请参见图2，本实施例揭示了一种三飞轮双定子的飞轮储能系统，其包括外壳21、置于外壳内的转子22和定子23、与转子连接的飞轮轴24、连接在飞轮轴两端的轴承25、套筒26和密封装置27。在本具体实施例中，所述密封装置为磁流体密封装置。当然，也可以为其他密封装置，如迷宫式密封装置。所述定子包括两个，即第一定子231和第二定子232，所述转子包括三个，即第一转子221、第二转子222、第三转子223，且所述定子分别置于两个转子之间。当然，转子和定子的个数可根据需要设置，如设置成四转子两定子等。
其中，外壳21包括位于转子两端外侧的端盖211，所述端盖上开设有通孔212。套筒26为空心结构，其设置在所述通孔处且与端盖一体成型而成。所述套筒朝外突出所述端盖。密封装置27设于所述套筒内且与所述转子相邻。轴承25置于所述套筒内且位于所述密封装置外侧。轴承25的外端还设置有一固定于所述套筒上的轴承盖251。
实施例三
请参见图3。该图仅示出了套筒处的局部示意图。本实施例与实施例一、实施例二的不同之处在于：套筒36与端盖311不是一体成型而成，而是分开制造而成。套筒36与端盖311可拆卸连接且密封连接。
在本具体实施例中，磁流体密封装置的泄漏率为10-12·m3·s-1，可保证的真空度为10-6Pa。可以保证真空室的真空度，结构简单，安装方便。磁流体密封结构使用寿命长，可靠性高，自身维护方便、简单。而其它动密封方式，例如迷宫式密封，在周速大于5m/s时可能使润滑脂由曲路中甩出，使密封失效。因此，本实用新型优选密封装置采用磁流体密封装置。
本实用新型通过在飞轮储能系统的端盖上开通孔，并在通孔处设置空心的套筒，将轴承固定于套筒内，并在套筒内设置与转子相邻的密封装置。从而把飞轮轴引出真空室，在飞轮轴和外壳之间使用密封装置密封，轴承安装在密封结构外面。因此可非常方便的对轴承进行检修、润滑或冷却。同时，还可在套筒与端盖非一体成型而成时，根据轴承的尺寸选择合适的套筒，非常方便轴承的选型。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞轮储能系统，包括外壳、置于外壳内的转子和定子、与转子连接的飞轮轴和连接在飞轮轴两端的轴承，所述外壳包括位于转子两端外侧的端盖，其特征在于：所述端盖上开设有通孔；所述飞轮储能系统还包括设置在所述通孔处且与所述端盖密封连接的空心的套筒和设于所述套筒内且与所述转子相邻的密封装置，所述轴承置于所述套筒内且位于所述密封装置外侧。
2.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述密封装置为磁流体密封装置。
3.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述套筒与所述端盖一体成型而成。
4.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述套筒与所述端盖可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述轴承的外端还设置有一固定于所述套筒上的轴承盖。
6.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述套筒朝外突出所述端盖。
7.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述转子包括两个，所述定子包括一个，且所述定子置于两转子之间。
8.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于：所述定子包括至少两个，所述转子包括至少三个，且所述定子分别置于两个转子之间。
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