[發明專利]一種飛輪儲能轉子軸

有效

• 申請號: 201310042821.7
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103107642B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 張超平;戴興建;李偉廷;張玉甫;秦曉峰;李勝忠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團中原石油勘探局鉆井三公司;清華大學
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明提供一種飛輪儲能轉子軸裝置，包括上軸承、無磁性軸、電機轉子芯軸、電機轉子、飛輪、下端軸和下軸承組成，在電機轉子軸的上端安裝有動平衡工藝盤。本發明通過在電機轉子軸的上端安裝有動平衡工藝盤，在飛輪高速旋轉的時候，使飛輪達到平衡，減小運轉時的振動，降低設備運行時的噪音，保證整個裝置平穩運行。同時，飛輪的結構為啞鈴型，其應力水平比空心飛輪低50%，增加了飛輪外側輪緣厚度，提高了飛輪的轉動慣量。

技術領域

本發明涉及一種飛輪儲能轉子軸，屬飛輪儲電裝置技術領域。

背景技術

隨著新能源發電和電動汽車等的快速發展，飛輪儲能技術及飛輪旋轉速度向著高速化方向發展，飛輪儲能裝置的應用將更加廣泛。中國專利CN202260819 公開了一種盤式飛輪儲能裝置，包括殼體，殼體內部安裝有定子盤、轉軸、轉子一和轉子二，轉軸的兩端分別通過軸承支承在殼體上；定子盤位于轉子一和轉子二之間，且該定子盤的中央開孔供轉軸穿過、邊緣與殼體內壁固定連接，轉子一與轉軸成一體結構，轉子二的中央開孔并與轉子二可拆卸且可傳遞扭矩。在轉子制造和使用過程中，由于材料的不均勻、制造工藝誤差、裝配水平等多方面因素的影響，飛輪轉子存在著一定的不平衡量。轉子在高速運轉時，在不平衡力的作用下發生強迫振動，為了控制轉子運動時振幅在允許范圍之內，在運行前必須做動平衡處理。因此如何快速有效地做好動平衡處理、減小轉子運轉時的振動量，提高飛輪系統安全性是飛輪轉子軸設計的關鍵技術之一。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術存在的電機轉子不平衡量從而導致轉子在高速運轉時發生強迫振動的缺陷，提供一種高速飛輪儲能轉子軸。

本發明由上軸承、無磁性軸、電機轉子芯軸、電機轉子、飛輪、下端軸和下軸承組成，在電機轉子芯軸的上端安裝有動平衡工藝盤。

動平衡工藝盤為圓盤，在圓盤的上平面上開有環形燕尾槽。

飛輪為啞鈴形結構，其輪轂截面為錐面結構，中心為無孔實心體，飛輪的輪緣上平面上開有上環形燕尾槽。

飛輪的輪緣下平面上開有下環形燕尾槽。

飛輪的輪轂采用變截面等強度的錐面結構。

本發明通過在電機轉子軸的上端安裝有動平衡工藝盤，在飛輪高速旋轉的時候，使飛輪達到平衡，減小運轉時的振動，降低設備運行時的噪音，保證整個裝置平穩運行。同時，飛輪的結構為啞鈴型，其應力水平比空心飛輪低50%，增加了飛輪外側輪緣厚度，提高了飛輪的轉動慣量。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。其中有：上軸承1，無磁性軸2，連接螺栓3，動平衡工藝盤4，電機轉子芯軸5，電機轉子6，飛輪連接螺栓7，飛輪8，下端軸9，下端軸連接螺栓10，下軸承11。

具體實施方式

如圖1 所示，本發明由上軸承1、無磁性軸2、電機轉子芯軸5、電機轉子6、飛輪8、下端軸9和下軸承11組成，在電機轉子芯軸5的上端安裝有動平衡工藝盤4。整個飛輪轉子軸采用立式結構。飛輪轉子軸支撐在上軸承1和下軸承11上。連接螺栓3連接無磁性軸2和電機轉子芯軸5，電機轉子6套裝在電機轉子芯軸5上，并由鍵傳遞扭矩。飛輪連接螺栓7連接飛輪8和電機轉子芯軸5。下端軸9通過下端軸連接螺栓10與飛輪8連接在一起。

所述的動平衡工藝盤4為盤式結構，其上部加工有環形燕尾槽4a1，用于動平衡處理時放置平衡塊。

所述的飛輪8為啞鈴形結構，飛輪輪轂采用變截面等強度的錐面結構，中心為無孔實心結構，其應力水平比空心飛輪低50%，增加了飛輪外側輪緣部分厚度，從而提高了飛輪的轉動慣量。

所述的飛輪8輪緣上下面分別設置上環形燕尾槽8a1、下環形燕尾槽8a2，可用于動平衡處理時放置平衡塊。