CN219499151U - 飞轮储能电机定子用散热水套、飞轮储能电机及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及飞轮储能技术领域，提供一种飞轮储能电机定子用散热水套、飞轮储能电机和飞轮储能设备。该飞轮储能电机定子用散热水套包括水套主体、法兰部和承载部，水套主体具有第一端部，水套主体内部设有腔体以用于容纳电机定子；法兰板设于第一端部，并位于水套主体的外周壁，以用于固定水套主体；承载部设于第一端部，并位于腔体的内侧壁，以用于承托电机定子与水套主体之间的灌封胶。本实施例的飞轮储能电机定子用散热水套具有较高加工精度，因而与其他零部件装配成飞轮储能电机时，具有较高的装配效率和装配精度。

Description

飞轮储能电机定子用散热水套、飞轮储能电机及设备

技术领域

本实用新型涉及飞轮储能技术领域，尤其涉及一种飞轮储能电机定子用散热水套、飞轮储能电机和飞轮储能设备。

背景技术

飞轮储能系统是通过电机对储能飞轮进行驱动或制动的方式实现机械能与电能双向转换的系统，其电机定子组件一般体积大、质量重，装配工艺又要求节省时间且不能产生配合间隙。

在飞轮储能系统中，需要使用散热水套对飞轮储能系统进行散热。如图1所示，在传统的散热水套01中，由于水套011的法兰012与用于承载灌封胶的承载底部013分别位于水套011的相对两端，这样在加工时，散热水套01的型材(原材料)装夹后，一般先加工出散热水套01的外圆0111和法兰012的安装面0121，如需要加工内圆0112还需要把散热水套01拆下来反向装夹再加工内圆0112(或者先加工内圆0112，再反向装夹加工出外圆0111和法兰012的安装面0121)，散热水套01需要二次装夹影响加工精度和效率。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种飞轮储能电机定子用散热水套、飞轮储能电机和飞轮储能设备，旨在解决现有飞轮储能电机装配工序繁琐、精度低下以及装配效率低的问题。

其中，第一方面，提供的一种飞轮储能电机定子用散热水套，具体技术方案如下：

一种飞轮储能电机定子用散热水套，包括：

水套主体，所述水套主体具有第一端部，所述水套主体内部设有腔体以用于容纳电机定子；

法兰部，所述法兰板设于所述第一端部，并位于所述水套主体的外周壁，以用于固定所述水套主体；

承载部，所述承载部设于所述第一端部，并位于所述腔体的内侧壁，以用于承托所述电机定子与所述水套主体之间的灌封胶。

在一些实施方式中，所述水套主体为中空的筒形结构，所述筒形结构的中空部分形成所述腔体。

在一些实施方式中，所述腔体的内侧壁设有凸台，所述凸台具有背对所述第一端部的台阶面，所述台阶面用于承托所述电机定子。

在一些实施方式中，所述凸台的内周面至所述筒形结构之中心轴的距离大于所述承载部的内周面至所述筒形结构之中心轴的距离。

在一些实施方式中，所述凸台的数量为一个，且环设于所述腔体的内侧壁；或者，

所述凸台的数量为两个以上，且沿所述腔体之内侧壁的圆周方向间隔布设。

在一些实施方式中，所述水套主体还具有与第一端部相对的第二端部，所述第二端部设有第一密封槽和若干第一安装孔，所述第一密封槽用于容置密封圈，所述第一安装孔用于供密封板固定安装。

在一些实施方式中，所述水套主体的外周壁设有供散热介质通过的冷却通道。

相对于现有技术而言，本实施例提供的飞轮储能电机定子用散热水套，法兰部和承载部设置于水套主体的第一端部，并且法兰部设置在水套主体的外周壁而承载部设置于腔体的内侧壁，这样散热水套的型材(原材料)在机床上实现一次装夹，便能使得飞轮储能电机定子用散热水套结构的关键配合位(与电机定子配合的内圆面，与电机外壳配合的外圆面，固定在电机外壳的法兰安装面)加工到位，无需翻面加工，一次装夹的加工精度比反复装夹校正的精度高，从而使得飞轮储能电机定子用散热水套具有较高加工精度，有利于提高飞轮储能电机的安装效率和安装精度。

第二方面，本实用新型实施例提供一种飞轮储能电机。其采用的技术方案如下：

一种飞轮储能电机，包括：

电机外壳，所述电机外壳内设有容纳腔；

上述任一项所述的飞轮储能电机定子用散热水套，所述水套主体穿设于所述容纳腔中，且所述法兰部固定于所述电机外壳的底部一侧；

电机定子，所述电机定子安装于所述腔体中；

灌封胶，所述灌封胶填充于所述电机定子与所述水套主体之间；

密封板，所述密封板设于所述水套主体与所述第一端部相对的第二端部，且分别与所述第二端部和所述电机外壳固定连接。

在一些实施方式中，所述电机外壳的外周壁上设置有用于与飞轮转子的真空室固定连接的第一安装部，所述第一安装部邻近所述电机外壳的所述底部。

相对于现有技术而言，本实施例提供的飞轮储能电机，由于飞轮储能电机定子用散热水套的结构做了调整，因而飞轮储能电机定子用散热水套具有较高加工精度，将飞轮储能电机定子用散热水套与其他零部件装配成飞轮储能电机时，只需先将电机外壳的底部朝上，顶部朝下，即可把飞轮储能电机定子用散热水套吊装至电机外壳中，固定之后，再把电机外壳和飞轮储能电机定子用散热水套整体翻过来把密封胶圈和密封板安装于顶部即可流入到下一个工序，减少了飞轮储能电机的安装工序和过程管控项目，由于翻转次数减少，装配工序得到有效的简化，这样不仅可以有效提高装配效率，而且还可以提高装配精度。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种飞轮储能设备。其具体采用的技术方案如下：

一种飞轮储能设备，包括飞轮转子，及上述所述的飞轮储能电机；在所述飞轮转子与所述飞轮储能电机连接的状态下，所述飞轮储能电机能够带动所述飞轮转子升速进行充电储存能量以及能够带动所述飞轮转子降速以释放能量。

相对于现有技术而言，本实用新型实施例提供的飞轮储能设备，由于采用上述的飞轮储能电机，而上述的飞轮储能电机采用上述的飞轮储能电机定子用散热水套结构，因此飞轮储能设备具有较高的装配精度和装配效率，从而使得飞轮储能设备具有较好的结构可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例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例，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为现有散热水套的剖视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的飞轮储能电机定子用散热水套的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的飞轮储能电机定子用散热水套的剖视示意图；

图4为图3的正视示意图；

图5为本实用新型实施例提供的飞轮储能电机的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的飞轮储能电机的爆炸结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的飞轮储能电机的剖视示意图；

图8为本实用新型实施例提供的电机外壳的立体结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的电机外壳的剖视示意图；

图10为本实用新型实施例提供的飞轮储能设备的简化结构示意图。

附图标号说明：

10、飞轮储能电机定子用散热水套；

11、水套主体；1101、第一端部；1102、第二端部；110、腔体；111、凸台；1110、台阶面；112、第一密封槽；113、第一安装孔；114、冷却通道；

12、法兰部；

13、承载部；

20、飞轮储能电机；

21、电机外壳；210、容纳腔；211、底部；212、顶部；2121、第三密封槽；2122、第三安装孔；213、第一安装部；214、第二安装部；2141、第二密封槽；2142、第二安装孔；

22、电机定子；

23、灌封胶；

24、密封板；

30、飞轮储能设备；

31、真空室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

本实用新型实施例提供的飞轮储能电机定子用散热水套10及其零部件如图2至图4所示。

请参阅图2、图3以及图4，本实施例提供的飞轮储能电机定子用散热水套10包括水套主体11、法兰部12和承载部13。其中，水套主体11具有第一端部1101，水套主体11内部设有腔体110以用于容纳电机定子22；法兰部12设于第一端部1101，并位于水套主体11的外周壁，以用于固定水套主体11；承载部设于第一端部1101，并位于腔体110的内侧壁，以用于承托电机定子22与水套主体11之间的灌封胶23。本实施例提供的飞轮储能电机定子用散热水套10，法兰部12和承载部13均设于水套主体11的第一端部1101，因此加工制造散热水套时，机床固定好型材后，仅需一次装夹即可完成外圆和内圆的加工，从而获得飞轮储能电机定子用散热水套10，而不需要反复装夹，也不需要翻转型材才能完成加工，提高了飞轮储能电机定子用散热水套10的加工精度和加工效率。

请参阅图2、图3以及图4和图7，在一些实施方式中，水套主体11为中空的筒形结构，筒形结构的中空部分形成腔体110，腔体110内用于容纳电机定子22，从而电机定子22产生的热量可以传递至水套主体11中，由流经水套主体11的散热介质带走热量，达到散热的效果。在一些实施方式中，腔体110的内侧壁设有凸台111，凸台111具有背对第一端部1101的台阶面1110，台阶面1110用于承托电机定子22，从而实现对电机定子22的卡位。在一些实施方式中，筒形结构具有中心轴，凸台111的内周面至筒形结构之中心轴的距离(D)大于承载部13的内周面至筒形结构之中心轴的距离(d)，这样的结构设计，便于在散热水套内安装电机定子22，使得电机定子22被有效的卡位在台阶面1110上，同时有利于承载灌封胶23。在一些实施方式中，凸台111的数量为一个，并且凸台111环设于腔体110的内侧壁，这样的凸台111结构，可以有效提高电机定子22安装的可靠性。在一些实施方式中，凸台111的数量为两个以上，并且两个以上的凸台111沿腔体110之内侧壁的圆周方向间隔布设，这样的结构设计，可以有利于节省凸台111的材料从而减轻散热水套10的整体重量。

请参阅图2、图3、图4以及图7，在一些实施方式中，水套主体11还具有第二端部1102，并且第二端部1102与第一端部1101相对设置。第二端部1102设有第一密封槽112和若干第一安装孔113，第一密封槽112用于容置密封圈，第一安装孔113用于供密封板24固定安装。

请参阅图2、图3、图4以及图7，在一些实施方式中，水套主体11的外周壁设有供散热介质通过的冷却通道114，当飞轮储能电机定子用散热水套10安装至电机外壳21时，电机外壳21与冷却通道114围合形成冷却通路，散热介质流经冷却通路而带走热量，从而达到散热的效果。在一些实施方式中，散热介质选自水、油或者气体等。在一些实施方式中，冷却通道114设于水套主体11的外周。在一些实施方式中，水套主体11的外周壁形成有环形凸起(图中未标示)，并且环形凸起自第一端部1101沿着水套主体11的外周壁以水套主体11的中心轴外轴心螺旋延伸至第二端部1102，由环形凸起、水套主体11的外周壁围合形成冷却通道114，飞轮储能电机定子用散热水套10安装至电机外壳21时，与电机外壳21围合形成冷却通道114，电机外壳21设有散热介质入口和散热介质出口，从散热介质入口通入散热介质，散热介质即可沿着冷却通道114流动，最终经由散热介质出口流出，从而带走热量，以达到散热的效果。

请参阅图5至图9以及图2至图4，基于上述的飞轮储能电机定子用散热水套10，本实用新型实施例还提供一种飞轮储能电机20。

具体地，飞轮储能电机20包括电机外壳21、飞轮储能电机定子用散热水套10、电机定子22、灌封胶23、密封板24以及电机转子(图中未展示)。其中，电机外壳21内设有容纳腔210；飞轮储能电机定子用散热水套10的水套主体11穿设于容纳腔210中，且法兰部12固定于电机外壳21的底部211一侧；电机定子22安装于腔体110中；灌封胶23填充于电机定子22与水套主体11之间，以将电机定子22与飞轮储能电机定子用散热水套10进行固定密封；密封板24设于水套主体11与第一端部1101相对的第二端部1102，且分别与第二端部1102和电机外壳21固定连接；电机转子穿设安装于由电机定子22和灌封胶23围合形成的空间内。

请参阅图5、图6以及图7，在一些实施方式中，飞轮储能电机20还包括密封圈(图中未展示)，密封圈安装于第二端部1102的第一密封槽112中，密封板24与电机外壳21、飞轮储能电机定子用散热水套10进装配，以使密封圈对飞轮储能电机定子用散热水套10进行密封。

请参阅图5、图6、图7以及图8，在一些实施方式中，电机外壳21设有散热介质入口(图中未标示)和散热介质出口(图中未标示)，以供散热介质进入冷却通道114，并带走热量，以达到散热的效果。在一些实施方式中，电机外壳21还设有三个通孔(图中未标示)，以供与电机定子22连接的三相线接头分别经由通孔穿至电机外壳21的外部。

请参阅图8、图9以及图10，在一些实施方式中，电机外壳21的外周壁上设置有第一安装部213，第一安装部213用于与飞轮转子的真空室31固定连接，第一安装部213邻近电机外壳21的底部211，以使得第一安装部213与真空室31固定连接时，法兰部12位于第一安装部213和真空室31之间，从而可使得飞轮储能电机20安装时，减少翻转的次数，提高安装效率和安装的可靠性。

请参阅图7、图8、图9，在一些实施方式中，电机外壳21的内周壁上设置有第二安装部214，第二安装部214用于与密封板24连接，以提高电机外壳21与飞轮储能电机定子用散热水套10安装的密封效果和安装的可靠性。在一些实施方式中，第二安装部214设有第二密封槽2141和第二安装孔2142，第二密封槽2141的开口背对第一端部1101(朝向第二端部1102)，第二密封槽2141用于容置密封圈，以提高冷却通道114的密封效果，密封板24通过紧固件(图中未标示)固定在第二安装部214，从而实现飞轮储能电机定子用散热水套10与电机外壳21的密封固定。在一些实施方式中，电机外壳21的顶部212设有第三密封槽2121和第三安装孔2122，以供对飞轮储能电机20进行密封和固定。

本实施例提供的飞轮储能电机20，由于飞轮储能电机定子用散热水套10的结构做了调整，具体是将法兰部12和承载部13设于同一端部，这样散热水套的型材(原材料)在机床上实现一次装夹，即可完成飞轮储能电机定子用散热水套10结构的关键配合位置(与电机定子配合的内圆面，与电机外壳配合的外圆面，固定在电机外壳的法兰安装面)的加工，无需反复装夹和翻面加工，一次装夹加工成型的加工精度比反复装夹校正的精度高，在飞轮储能电机定子用散热水套10具有较高加工精度的前提下，将飞轮储能电机定子用散热水套10与电机定子22、灌封胶23、密封板24以及电机外壳21进行装配时，只需先将电机外壳21的底部211朝上，顶部212朝下，即可先把飞轮储能电机定子用散热水套10吊装至电机外壳21中，固定之后，再把电机外壳21和飞轮储能电机定子用散热水套10整体翻过来把密封胶圈和密封板24安装于顶部212即可流入到下一个工序，减少了飞轮储能电机20的安装工序和过程管控项目，由于翻转次数减少，装配工序得到有效的简化，这样不仅可以有效提高装配效率，而且还可以提高装配精度。

请参阅图10、图5至图9，基于上述的飞轮储能电机20，本实用新型实施例还提供一种飞轮储能设备30。

具体地，飞轮储能设备30包括飞轮转子(图中未标示)、飞轮储能电机20和真空室31；其中，飞轮转子安装于真空室31中，飞轮储能电机20通过第一安装部213与真空室31连接，在飞轮转子与飞轮储能电机20连接的状态下，飞轮储能电机20能够带动飞轮转子升速进行充电储存能量以及能够带动飞轮转子降速以释放能量。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，包括：

水套主体，所述水套主体具有第一端部，所述水套主体内部设有腔体以用于容纳电机定子；

法兰部，所述法兰板设于所述第一端部，并位于所述水套主体的外周壁，以用于固定所述水套主体；

承载部，所述承载部设于所述第一端部，并位于所述腔体的内侧壁，以用于承托所述电机定子与所述水套主体之间的灌封胶。

2.如权利要求1所述的飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，所述水套主体为中空的筒形结构，所述筒形结构的中空部分形成所述腔体。

3.如权利要求2所述的飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，所述腔体的内侧壁设有凸台，所述凸台具有背对所述第一端部的台阶面，所述台阶面用于承托所述电机定子。

4.如权利要求3所述的飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，所述凸台的内周面至所述筒形结构之中心轴的距离大于所述承载部的内周面至所述筒形结构之中心轴的距离。

5.如权利要求3所述的飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，所述凸台的数量为一个，且环设于所述腔体的内侧壁；或者，

所述凸台的数量为两个以上，且沿所述腔体之内侧壁的圆周方向间隔布设。

6.如权利要求1至5任一项所述的飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，所述水套主体还具有与第一端部相对的第二端部，所述第二端部设有第一密封槽和若干第一安装孔，所述第一密封槽用于容置密封圈，所述第一安装孔用于供密封板固定安装。

7.如权利要求1至5任一项所述的飞轮储能电机定子用散热水套，其特征在于，所述水套主体的外周壁设有供散热介质通过的冷却通道。

8.一种飞轮储能电机，其特征在于，包括：

电机外壳，所述电机外壳内设有容纳腔；

权利要求1至7任一项所述的飞轮储能电机定子用散热水套，所述水套主体穿设于所述容纳腔中，且所述法兰部固定于所述电机外壳的底部一侧；

电机定子，所述电机定子安装于所述腔体中；

灌封胶，所述灌封胶填充于所述电机定子与所述水套主体之间；

密封板，所述密封板设于所述水套主体与所述第一端部相对的第二端部，且分别与所述第二端部和所述电机外壳固定连接。

9.根据权利要求8所述的飞轮储能电机，其特征在于，所述电机外壳的外周壁上设置有用于与飞轮转子的真空室固定连接的第一安装部，所述第一安装部邻近所述电机外壳的所述底部。

10.一种飞轮储能设备，其特征在于，包括飞轮转子，及权利要求8或9所述的飞轮储能电机；在所述飞轮转子与所述飞轮储能电机连接的状态下，所述飞轮储能电机能够带动所述飞轮转子升速进行充电储存能量以及能够带动所述飞轮转子降速以释放能量。