[發(fā)明專利]一種簧片串聯(lián)式大型儲能渦卷彈簧

無效

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• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102444683A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 王璋奇;米增強;湯敬秋;余洋
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F16F3/04
• 分類號: F16F3/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發(fā)明屬于儲能與機械制造領域，特別涉及一種簧片串聯(lián)式大型儲能渦卷彈簧，應用于大型機械彈性儲能裝置中。

背景技術

平面渦卷彈簧應用于動力驅動和儲能領域。目前的平面渦卷彈簧的結構，簧片形狀呈阿基米德螺線，外端固定在渦簧箱體內壁上，內端固定在心軸上，簧片截面呈矩形。常見的平面渦卷彈簧是由一組簧片(單根簧片或者多根簧片)在一個平面內盤繞而成，相對于截面的厚度，簧片的寬度不能過大，從而限制了簧片的剛度。用于大型儲能平面渦簧的儲能量需要盡可能的大，因而，在簧片的截面結構尺寸不變的前提下，可以在渦簧箱里并列安裝多組簧片。與單組渦簧一樣，多組簧片的內端并列固定在心軸上，外端并列固定在渦簧箱體內壁上。平面渦簧這樣的制作安裝方法，可以在心軸強度安全的前提下，盡可能多的安裝簧片，增大平面渦簧的儲能量。

由于多組簧片的結構尺寸非常大，在制作、安裝和維護時的難度很大，這種安裝方法，在增大了儲能量的同時，也增加了渦簧的安裝和維護的難度。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述缺陷公開了一種簧片串聯(lián)式大型儲能渦卷彈簧，它的結構如下：1-N個結構相同的單組渦簧的心軸均設置花鍵槽，大型渦簧心軸的中間軸端設置1-N個花鍵，單組渦簧的心軸的每個花鍵槽與大型渦簧心軸的中間軸端設置1-N個花鍵對應的裝配在一起，從而，大型渦簧心軸與1-N個單組渦簧裝配在一起；大型渦簧心軸與大型渦簧箱體裝配在一起，每個單組渦簧的外壁通過螺釘與大型渦簧箱體裝配在一起，第N單組渦簧的心軸壓緊軸套，第1單組渦簧的心軸與鎖緊螺母緊密安裝在一起，大型渦簧心軸的右端制作有軸肩。

所述1-N個單組渦簧的結構如下：渦簧片的內端固定在單組渦簧心軸上，外端固定在外壁上，外壁設置有螺紋孔。

所述大型渦簧箱體的左右兩端分別通過螺釘固定渦簧箱左端蓋和渦簧箱右端蓋。

本發(fā)明的有益效果為：1)簡化具有多組簧片的大型儲能渦簧的制作安裝過程，從而提高多組并列簧片的大型儲能渦簧的安裝、調試、保養(yǎng)和維護的效率，節(jié)約大量人力和物力。2)增加了大型渦簧的儲能量。

附圖說明

圖1為大型渦簧軸向剖面

圖2為大型渦簧徑向剖面

圖3為大型渦簧心軸示意圖

圖4單組渦簧結構圖

圖中標號：1-外壁，2-渦簧片，3-心軸，4-鎖緊螺母，5-渦簧箱左端蓋，6-大型渦簧箱體，7-螺釘，8-大型渦簧心軸，9-渦簧箱右端蓋，10-軸套，11-軸肩。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明；

如圖1、圖2、圖3所示，一種簧片串聯(lián)式大型儲能渦卷彈簧的結構如下：1-N個結構相同的單組渦簧的心軸(3)均設置花鍵槽，均設置花鍵槽(心軸3為中空的心軸，沿其軸線制作一個通孔，孔壁上制作花鍵槽)，大型渦簧心軸8的中間軸端設置1-N個花鍵，單組渦簧的心軸的每個花鍵槽與大型渦簧心軸的中間軸端設置1-N個花鍵對應的裝配在一起，從而，大型渦簧心軸8與1-N個單組渦簧裝配在一起；大型渦簧心軸8與大型渦簧箱體6裝配在一起，每個單組渦簧的外壁1通過螺釘7與大型渦簧箱體6裝配在一起，第N單組渦簧的心軸3壓緊軸套10(軸套10起到定位和調整距離的作用)，定位在軸肩11的一側，在渦簧心軸8的左端制作螺紋，通過螺紋與鎖緊螺母4的配合，將第1單組渦簧的心軸3與鎖緊螺母4緊密安裝在一起，鎖緊螺母4向右壓緊1-N個單組渦簧，渦簧心軸8的右端制作有軸肩11，大型渦簧箱體6的左右兩端分別通過螺釘固定渦簧箱左端蓋5和渦簧箱右端蓋9。

如圖4所示，1-N個單組渦簧的結構如下：渦簧片2的內端固定在單組渦簧心軸3上，外端固定在外壁1上，外壁1設置有多個螺紋孔(螺釘7與螺紋孔裝配在一起)。

本發(fā)明的工作過程為：大型渦簧箱體6固定不動，當受到順時針方向的輸入扭矩時，大型渦簧心軸8旋轉，通過大型渦簧心軸8上的花鍵與心軸3上的花鍵槽作用，帶動渦簧片2順時針旋緊。由于1-N個單組渦簧的心軸3串聯(lián)安裝在大型渦簧的心軸8上，外壁1固定在大型渦簧箱體6上，所以大型渦簧箱內的多個單組渦簧同時旋緊儲能；

當大型渦簧釋放能量時，多個單組渦簧同時逆時針旋轉，釋放彈性勢能，驅動大型渦簧心軸8逆時針旋轉，輸出扭矩。