CN215634995U - 一种飞轮电池及其新型真空门泵接口 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞轮电池及其新型真空门泵接口。本实用新型的飞轮电池包括箱体和新型真空门泵接口，新型真空门泵接口包括第一外阀体、内阀体、阀芯和弹簧。抽出本实用新型的飞轮电池内部空气时，将真空泵连接在气泵接口处，随着真空泵将第二气流通道中的空气抽吸走，第二气流通道中的气压小于第一气流通道中的气压，压缩弹簧而将阀芯由出气口处推开。箱体内的空气被真空泵抽出。真空泵撤除之后，随着外界空气进入第二气流通道中，阀芯两侧的压差会快速缩小而不能继续将弹簧压缩，弹簧在弹力作用下回弹而带动阀芯密封出气口处，防止空气进入箱体内。所以本实用新型能够可靠地将箱体内的空气抽出，降低飞轮的运行空阻。

Description

一种飞轮电池及其新型真空门泵接口

技术领域

本实用新型涉及一种飞轮电池及其新型真空门泵接口。

背景技术

目前，飞轮电池作为能量存储装置，已经应用到电动汽车、航空航天、电网负载调节和其他某些蓄能应用领域。飞轮电池中的磁力轴承由于其无机械接触具有长寿命和免维护的优点，使用磁力轴承作为支撑结构的飞轮在运行中受到的阻力主要来自于飞轮电池箱体内的空气引起的风阻，因此设计一种能够可靠地将箱体内部空气抽出以降低飞轮运行风阻的飞轮电池至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够可靠地将飞轮电池箱体内部空气抽出的真空门泵接口；本实用新型的目的还在于提供一种使用上述真空门泵接口的飞轮电池。

为实现上述目的，本实用新型的一种新型真空门泵接口采用以下技术方案：

一种新型真空门泵接口，包括第一外阀体、内阀体、阀芯和弹簧，所述第一外阀体包括用于与箱体连接的箱体连接结构，所述第一外阀体上开设有上下贯通的第一气流通道，内阀体固定安装在第一外阀体中，其上开设有上下贯通的第二气流通道，内阀体包括连杆和支撑杆，所述支撑杆有多根且沿周向均布以支撑所述连杆，所述连杆的下端开设有滑槽，所述阀芯包括导向杆与芯体，所述导向杆导向移动地安装在所述滑槽中，所述弹簧套装在所述导向杆上且其两端分别与所述芯体及所述连杆抵接，所述第一气流通道的上端形状与所述芯体的外周面形状吻合适配而形成所述出气口。

所述出气口的内壁面为倒锥面，所述芯体的形状为与之吻合适配的锥台状。

所述内阀体通过外壁面上的外螺纹段螺纹固定在所述第一外阀体内部，所述第一外阀体上的内螺纹段长度与所述内阀体上的外螺纹段的长度差值大于所述滑槽的深度，所述内阀体、所述外阀体与所述滑槽共中心线。

包括第二外阀体，所述第二外阀体通过内壁面上的内螺纹段螺纹固定在所述第一外阀体外部，所述第二外阀体的上端面上开设有通孔，通孔的孔口沿向内延伸以挡止内阀体的限位面。

所述内阀体的上端凸出所述限位面而形成气泵接口。

包括特斯拉阀，所述特斯拉阀的气流通道与所述第一气流通道连通，所述特斯拉阀的出口套接在所述第一外阀体的下端，所述特斯拉阀的入口向下以伸入飞轮电池的箱体内。

所述特斯拉阀与所述第一外阀体螺纹连接在一起。

本实用新型的飞轮电池采用以下技术方案：

飞轮电池，包括箱体及安装在箱体内的新型真空门泵接口；新型真空门泵接口，包括第一外阀体、内阀体、阀芯和弹簧，所述第一外阀体包括用于与箱体连接的箱体连接结构，所述第一外阀体上开设有上下贯通的第一气流通道，内阀体固定安装在第一外阀体中，其上开设有上下贯通的第二气流通道，内阀体包括连杆和支撑杆，所述支撑杆有多根且沿周向均布以支撑所述连杆，所述连杆的下端开设有滑槽，所述阀芯包括导向杆与芯体，所述导向杆导向移动地安装在所述滑槽中，所述弹簧套装在所述导向杆上且其两端分别与所述芯体及所述连杆抵接，所述第一气流通道的上端形状与所述芯体的外周面形状吻合适配而形成所述出气口。

所述出气口的内壁面为倒锥面，所述芯体的形状为与之吻合适配的锥台状。

所述内阀体通过外壁面上的外螺纹段螺纹固定在所述第一外阀体内部，所述第一外阀体上的内螺纹段长度与所述内阀体上的外螺纹段的长度差值大于所述滑槽的深度，所述内阀体、所述外阀体与所述滑槽共中心线。

包括第二外阀体，所述第二外阀体通过内壁面上的内螺纹段螺纹固定在所述第一外阀体外部，所述第二外阀体的上端面上开设有通孔，通孔的孔口沿向内延伸以挡止内阀体的限位面。

所述内阀体的上端凸出所述限位面而形成气泵接口。

包括特斯拉阀，所述特斯拉阀的气流通道与所述第一气流通道连通，所述特斯拉阀的出口套接在所述第一外阀体的下端，所述特斯拉阀的入口向下以伸入飞轮电池的箱体内。

所述特斯拉阀与所述第一外阀体螺纹连接在一起。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型的飞轮电池包括箱体和新型真空门泵接口，新型真空门泵接口包括第一外阀体、内阀体、阀芯和弹簧。抽出本实用新型的飞轮电池内部空气时，将真空泵连接在气泵接口处，随着真空泵将第二气流通道中的空气抽吸走，第二气流通道中的气压小于第一气流通道中的气压，压力增大到设定值时即可压缩弹簧而将阀芯由出气口处推开。箱体内的空气经第一气流通道、第二气流通道后被真空泵抽出。真空泵撤除之后，随着外界空气进入第二气流通道中，阀芯两侧的压差会快速缩小而不能继续将弹簧压缩，弹簧在弹力作用下回弹而带动阀芯密封出气口处，防止空气进入箱体内。由此可知，使用本实用新型能够可靠地将箱体内的空气抽出，降低飞轮的运行空阻。

附图说明

图1为本实用新型的一种飞轮电池的实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一种飞轮电池的实施例中新型真空门泵接口的结构示意图；

图3是图2的剖视图。

具体实施方式

本实用新型的一种飞轮电池的实施例：

本实用新型的一种飞轮电池的具体结构如图1至图3所示，包括箱体7和密封安装在箱体7上端开口处的新型真空门泵接口。新型真空门泵接口包括特斯拉阀1、第一外阀体2、第二外阀体3、内阀体4、弹簧5和阀芯6。

其中第一外阀体2过盈安装在箱体7上端开口处以密闭箱体7上端开口，第一外阀体2中部设置有第一气流通道21，第一气流通道21的上端为出气口22，出气口22的内壁面加工成倒锥面。第一外阀体2用于与箱体7过盈连接的外壁面形成了用于与箱体7连接的箱体连接结构。

内阀体4螺纹连接在第一外阀体2中，内阀体4包括连杆41、支撑杆42、气泵接口43和第二气流通道44，其中气泵接口43位于内阀体4的上端，第二气流通道44贯通所述气泵接口43，内阀体4的中心线位置处设置有连杆41，内阀体4包括多根沿周向均布以支撑所述连杆41的支撑杆42，支撑杆42间隙排布以不打断所述第二气流通道44。连杆41的下端同心开设有滑槽46，阀芯6的导向杆61导向移动地安装在所述滑槽46中。阀芯6的下端芯体62为与所述锥面形状吻合适配的锥台结构，所述弹簧5为压缩弹簧，其套装在导向杆61上。第二外阀体3通过上端的内螺纹套装在第一外阀体2的外围，第二外阀体3的上端面上开设有供所述气泵接口43由之伸出的通孔，通孔的孔口沿31用于挡止内阀体4的限位面45以防止内阀体4上行。

抽出本实用新型的飞轮电池内部空气时，将真空泵连接在气泵接口43处，随着真空泵将第二气流通道44中的空气抽吸走，第二气流通道44中的气压小于第一气流通道21中的气压，压力增大到设定值时即可压缩弹簧5而将阀芯6由出气口22处推开。箱体7内的空气经第一气流通道21、第二气流通道44后被真空泵抽出。真空泵撤除之后，随着外界空气进入第二气流通道44中，阀芯6两侧的压差会快速缩小而不能继续将弹簧5压缩，弹簧5在弹力作用下回弹而带动阀芯6密封出气口22处，防止空气进入箱体7内。

特斯拉阀1的气流通道与第一气流通道连通，其出口套接在第一外阀体2的下端，其入口伸入箱体7内部，利用特斯拉阀1加速正向空气流动、减缓反向空气流动的特性实现以下效果：在保证快速将箱体7内空气抽出的同时又能减少真空泵撤除后向箱体7内的空气回流。可以理解的是，特斯拉阀1只是使得本实用新型的效果更优，在其他实施例中，完全可以省去所述特斯拉阀，这并不会影响本实用新型的使用。

本实施例中，所述特斯拉阀1与所述第一外阀体2的下端螺纹连接在一起，以使整体连接更加稳固。在其他实施例中，所述特斯拉阀1与所述第一外阀体2还可以不进行固定，而是将两者分别安装在箱体7上，两者之间仅套接或对接以保证气流通道的连通即可。

本实施例中，为了保证阀芯6能被第一气流通道21与第二气流通道44中的压差推开，使用弹簧5刚性较小。

本实施例中，所述内阀体4外部的外螺纹段的长度l1小于第一外阀体2内部的内螺纹段的长度l2，且第一外阀体2的内螺纹段长度与内阀体4外螺纹段的长度差值大于所述滑槽46的深度h(即是满足l2-l1>h)，这种结构具有以下优点：常态下，内阀体4的限位面45与第一外阀体2的上端面齐平，此时内阀体4的下端面与第一外阀体2的壁面不抵接而是与之留有一段大于h的距离。在弹簧5部分或全部失效时，可以旋拧内阀体4使其向下移动，此时滑槽46随内阀体4下行即可直接推动阀芯6下行封堵出气口22，实现飞轮电池的应急气封，待有维修条件时及时进行维修即可，可最大限度地减轻飞轮电池运行过程中因弹簧5失效而带来的不利影响。

本实施例中，将芯体62加工成锥台、将出气口22的内壁面加工成倒锥面，一是可以增强密封效果，二是可以利用锥面对芯体62的密封过程进行引导，保证阀芯6往复移动时能插入出气口22中。在其他实施例中，芯体62也可以是圆柱状，出气口22为与之形状吻合适配的圆柱面

在其他实施例中，不考虑对飞轮电池进行应急气封或是有其他条件可实现应急气封的情况下，不需要使l2-l1>h，甚至内阀体4上外螺纹长度l1还可以等于或是小于第一外阀体2上内螺纹长度l2；不考虑应急气封的情况下，内阀体4还可以使用螺栓连接或是其他方式固定在第一外阀体2的内部；第二外阀体3的作用是对内阀体4进行限位，防止旋拧内阀体4的过程中调节过位，在有其他限位措施或是不需要考虑限位需求的情况下，第二外阀体3完全可以省去。

本实用新型的一种新型真空门泵接口的实施例：

本实用新型的一种新型真空门泵接口的具体结构与本实用新型的飞轮电池的实施例中新型真空门泵接口的具体结构相同，具体可参考图1至图3，在此不再详述。

最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种新型真空门泵接口，其特征在于：包括第一外阀体、内阀体、阀芯和弹簧，所述第一外阀体包括用于与箱体连接的箱体连接结构，所述第一外阀体上开设有上下贯通的第一气流通道，内阀体固定安装在第一外阀体中，其上开设有上下贯通的第二气流通道，内阀体包括连杆和支撑杆，所述支撑杆有多根且沿周向均布以支撑所述连杆，所述连杆的下端开设有滑槽，所述阀芯包括导向杆与芯体，所述导向杆导向移动地安装在所述滑槽中，所述弹簧套装在所述导向杆上且其两端分别与所述芯体及所述连杆抵接，所述第一气流通道的上端形状与所述芯体的外周面形状吻合适配而形成出气口。

2.根据权利要求1所述的一种新型真空门泵接口，其特征在于：所述出气口的内壁面为倒锥面，所述芯体的形状为与之吻合适配的锥台状。

3.根据权利要求1所述的一种新型真空门泵接口，其特征在于：所述内阀体通过外壁面上的外螺纹段螺纹固定在所述第一外阀体内部，所述第一外阀体上的内螺纹段长度与所述内阀体上的外螺纹段的长度差值大于所述滑槽的深度，所述内阀体、所述外阀体与所述滑槽共中心线。

4.根据权利要求3所述的一种新型真空门泵接口，其特征在于：包括第二外阀体，所述第二外阀体通过内壁面上的内螺纹段螺纹固定在所述第一外阀体外部，所述第二外阀体的上端面上开设有通孔，通孔的孔口沿向内延伸以挡止内阀体的限位面。

5.根据权利要求4所述的一种新型真空门泵接口，其特征在于：所述内阀体的上端凸出所述限位面而形成气泵接口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的新型真空门泵接口，其特征在于：包括特斯拉阀，所述特斯拉阀的气流通道与所述第一气流通道连通，所述特斯拉阀的出口套接在所述第一外阀体的下端，所述特斯拉阀的入口向下以伸入飞轮电池的箱体内。

7.根据权利要求6所述的一种新型真空门泵接口，其特征在于：所述特斯拉阀与所述第一外阀体螺纹连接在一起。

8.飞轮电池，包括箱体及安装在箱体内的新型真空门泵接口，其特征在于：所述新型真空门泵接口的结构如权利要求1-7中任一项所述。

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