RU2147090C1

RU2147090C1 - Space energy accumulator

Info

Publication number: RU2147090C1
Application number: RU98107389A
Authority: RU
Inventors: А.А. Ломанов
Original assignee: Ломанов Аполлон Анатольевич
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2000-03-27

Abstract

FIELD: space engineering; delivery of mechanical or electrical energy. SUBSTANCE: accumulator has two independent flywheels, electric unit which may operate as motor and as generator and axle with double-cone member of clutch rigidly secured to its center; single-cone clutch members are rigidly secured on flywheel at spaced relation. Axle rotatably mounted in bearing for longitudinal motion to ensure alternate engagement of clutch members and transmission of forces from electric units to flywheels or to power takeoff unit. EFFECT: enhanced efficiency of accumulator for generation of electric power when solar batteries get in shadow and lose their ability to supply electric power to space object. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству в космосе объектов, связанных с энергетикой. The invention relates to the construction in space of objects related to energy.

Известны решения накопителей энергии, работающие в "земных" условиях, по которым в 1985 г. в г. Житомире состоялась конференция. There are known solutions for energy storage devices operating in "terrestrial" conditions, according to which a conference was held in 1985 in Zhitomir.

В журнале "Изобретатель и рационализатор" N 4 за 1975 г. на стр. 15-17 и в N 4 за 1986 г., стр.24 имеются сведения о "земных" накопителях энергии. In the journal "Inventor and Rationalizer" N 4 for 1975 on pages 15-17 and N 4 for 1986, p. 24 there is information about the "terrestrial" energy storage devices.

Более близким по существу является аккумулятор электромеханической энергии, описанный в авторском свидетельстве СССР N 1126746, МПК 7 F 16 H 3/302, 1984 г., которое принято за прототип. Closer in essence is the battery of electromechanical energy, described in the USSR author's certificate N 1126746, IPC 7 F 16 H 3/302, 1984, which is taken as a prototype.

Недостатками прототипа являются его неприспособленность к использованию в космическом пространстве, усложненное решение с двумя осями и тормозными устройствами, одиночный маховик. The disadvantages of the prototype are its inability to use in outer space, a complicated solution with two axes and braking devices, a single flywheel.

Задачей изобретения является создание накопителя энергии для применения в космосе, содержащего группу маховиков, способных выдавать накопленную энергию механическим путем отбора мощности и с преобразованием в электроэнергию. The objective of the invention is the creation of an energy storage device for use in space, containing a group of flywheels capable of delivering stored energy mechanically by power take-off and with conversion to electricity.

Для достижения указанных результатов принято решение выполнения накопителя с двумя плоскостными с утолщенным ободом маховиками /вообще, количество их не ограничено/, заключенными в жесткий корпус из линейных элементов, ужесточенный крестовыми связями, состыкованный из частей, к которому по обеим сторонам прикреплены кожухи - электро и управления агрегатов /в заявку не включены/. To achieve these results, it was decided to make a drive with two planar flywheels with a thickened rim / in general, their number is not limited /, enclosed in a rigid case of linear elements, tightened by cross ties, joined from parts to which casings are attached on both sides - electrical and control units / not included in the application /.

Вдоль устройства пропущена через подшипники маховиков и корпуса, а также через агрегаты - ось, способная перемещаться вдоль и вращаться. Along the device passed through the bearings of the flywheel and the housing, as well as through the units - the axis is able to move along and rotate.

В середине оси жестко закреплен двухконусный элемент муфты сцепления, на маховиках также жестко прикреплены одноконусные детали сцепления, по положению отвечающие элементу муфты сцепления, с зазорами от него, между цапфами маховиков и корпусом, а также между ободами предусмотрены упорные подшипники. A two-cone clutch element is rigidly fixed in the middle of the axis, single-cone clutch parts are also rigidly attached to the flywheels, corresponding in position to the clutch element, with gaps from it, between the trunnions of the flywheels and the housing, and thrust bearings are provided between the rims.

Для иллюстрации принятого решения представлены чертежи. To illustrate the decision made, the drawings are presented.

На фиг. 1 показано сечение 1-1, общий вид устройства в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение 2-2, поперечный разрез; на фиг. 3 показан вид по 3-3 устройства. In FIG. 1 shows a section 1-1, a General view of the device in longitudinal section; in FIG. 2 - section 2-2, cross section; in FIG. 3 shows a view of a 3-3 device.

Космический накопитель энергии содержит:
корпус, состоящий из трубчатых элементов, в торце кругового очертания 1 с заключенными внутри их грузов магнитного перемещения 2; прямолинейных элементов 3, простыкованных на фланцах 4, развязанных связями 5, с цапфами 6 и с подшипниками 7;
маховики, состоящие из массивного обода 8, дисковых частей 9, цапф 10, снабженных подшипниками 11 и 12, элементами сцепления 13, упорными подшипниками 14;
детали вращательной системы в составе продольной оси 15, пропущенной через подшипники корпуса 7, подшипники маховиков 11, снабженной в середине элементов муфты сцепления 16, пропущенной по концам через электроагрегат 17 и агрегат управления и отбора мощности 18.The space energy storage contains:
a housing consisting of tubular elements at the end face of a circular outline 1 with prisoners inside their cargoes of magnetic displacement 2; rectilinear elements 3, docked on the flanges 4, decoupled by bonds 5, with pins 6 and with bearings 7;
flywheels, consisting of a massive rim 8, disk parts 9, trunnions 10, equipped with bearings 11 and 12, clutch elements 13, thrust bearings 14;
details of the rotational system as part of the longitudinal axis 15, passed through the bearings of the housing 7, bearings of the flywheels 11, provided in the middle of the elements of the clutch 16, passed at the ends through the electric unit 17 and the control unit and power take-off 18.

При практическом применении производится заводское изготовление деталей и элементов накопителя, поставка их в рабочую зону, где производится сборка, а при его малых размерах возможно поставлять на место монтажа в полностью собранном виде. In practical applications, factory manufacturing of parts and elements of the drive is carried out, their delivery to the working area where the assembly is carried out, and with its small dimensions it is possible to deliver to the installation site in fully assembled form.

Накопитель энергии может эксплуатироваться с закреплением на космических объектах или в виде отдельно парящей в космосе установки - электростанции или механического двигателя. The energy storage device can be operated with fastening on space objects or in the form of a separate unit hovering in space - a power plant or a mechanical engine.

Устройство работает в следующем порядке. The device operates in the following order.

Ось 15 сдвигается вдоль до сцепления муфты сцепления 16 с деталью сцепления 13 одного из маховиков (8, 9, 10), подключается электроагрегат 17 и, работая как мотор, осью 15 вращает маховик (8-10), в котором запасается энергия, передвигая ось 15 в другую сторону, производится накопление энергии во втором маховике, после чего сцепление отключается от обоих маховиков, питание электроагрегата 17 прекращается, в обоих вращающихся свободно маховиках сохраняется накопленная энергия. The axis 15 is shifted along to the clutch of the clutch 16 with the clutch part 13 of one of the flywheels (8, 9, 10), the electrical unit 17 is connected and, working as a motor, rotates the flywheel (8-10), axis 15, in which energy is stored, moving the axis 15 in the opposite direction, energy is accumulated in the second flywheel, after which the clutch is disconnected from both flywheels, the power of the electric generator 17 is stopped, and the stored energy is stored in both freely rotating flywheels.

Для выдачи электроэнергии, используя накопленную, один из вращающихся маховиков через муфту сцепления приводит во вращение ось 15 и электроагрегат 17, работающий в режиме генератора. To generate electricity using the accumulated, one of the rotating flywheels through the clutch leads to the rotation of the axis 15 and the electric unit 17, operating in generator mode.

Для выдачи механической энергии используется непосредственно вращение оси 15, воздействующее на агрегат 18. To issue mechanical energy, the rotation of the axis 15 is directly used, acting on the unit 18.

Накопитель энергии может быть полезно использован для подачи электроэнергии, когда плоские солнечные батареи, попавшие в тень, не работают и вообще для создания стабильных источников электротока в космосе в условиях невесомости и солнечной радиации. An energy storage device can be useful for supplying electricity when flat solar cells that fall into the shade do not work and generally to create stable sources of electric current in space in zero gravity and solar radiation.

Claims

1. A space energy storage device containing a rigid body, a flywheel and an electric unit capable of operating in engine mode to spin the flywheel and in generator mode for power generation, characterized in that it is equipped with a second independent flywheel, a power take-off unit and an axis with a rigidly attached to it in the middle with a two-cone clutch element, coaxial to which, with a clearance on the flywheels, single-cone clutch parts are rigidly attached, while the axis is mounted in bearings with the possibility of rotation moving providing alternate clutch clutch members and transfer of efforts from the electric plant or to the flywheel from the axis to the PTO unit.

2. The drive according to claim 1, characterized in that a circular tubular element is made along the end of the housing, along the axis of which there are loads of magnetic displacement and suspension to stabilize the stationary position of the cone.