[發(fā)明專利]一種飛輪電機(jī)軸系的旋轉(zhuǎn)保護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710744078.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107317426B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴興建;鐘國彬;徐旸;蘇偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院;清華大學(xué)
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;H02K7/08;H02K11/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種飛輪電機(jī)軸系的旋轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，包括：轉(zhuǎn)軸、第一飛輪、圓柱殼、圓環(huán)板和飛輪殼體；所述轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置于所述第一飛輪的圓心處；所述圓柱殼與所述第一飛輪沿所述轉(zhuǎn)軸徑向同軸非接觸設(shè)置；所述圓環(huán)板與所述第一飛輪沿所述轉(zhuǎn)軸軸向同軸非接觸設(shè)置，所述圓環(huán)板位于所述第一飛輪的底部與所述飛輪殼體之間。本發(fā)明在支撐飛輪電子轉(zhuǎn)子的工作軸承系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增設(shè)了圓環(huán)板殼組合結(jié)構(gòu)，故障軸系在工作軸承失效后，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪會因?yàn)橹亓Φ袈湓谒鰣A環(huán)板殼組合結(jié)構(gòu)上，通過飛輪與圓柱殼和圓環(huán)板之間的摩擦消耗飛輪的動能，降低軸系解體的風(fēng)險，解決了在軸承失效后難以降低軸系解體風(fēng)險，避免軸系與靜止部件碰摩的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及保護(hù)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種飛輪電機(jī)軸系的旋轉(zhuǎn)保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

飛輪儲能機(jī)組一般采用高速軸系，因?yàn)樾D(zhuǎn)系統(tǒng)具有很大的動能，當(dāng)高速軸系結(jié)構(gòu)強(qiáng)度被破壞和軸承系統(tǒng)失效的時候，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備損壞甚至危及人身安全。為了控制風(fēng)險，現(xiàn)有的飛輪儲能機(jī)組的安全防護(hù)有以下技術(shù)手段，首先是采用正確的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算分析方法，準(zhǔn)確計(jì)算得到飛輪電機(jī)軸系旋轉(zhuǎn)部件的應(yīng)力應(yīng)變-載荷特性數(shù)據(jù)，防止強(qiáng)度破壞；其次是采用正確的軸系動載荷計(jì)算方法，準(zhǔn)確計(jì)算軸承的使用壽命，定期維護(hù)軸承系統(tǒng)，防止軸承失效引起軸系與靜止部件碰摩引發(fā)嚴(yán)重故障。可是現(xiàn)有的安全防護(hù)只能減小高速軸系結(jié)構(gòu)強(qiáng)度被破壞和軸承系統(tǒng)失效的風(fēng)險，無法在軸承失效后避免軸系與靜止部件碰摩引發(fā)嚴(yán)重故障，因此導(dǎo)致了在軸承失效后難以降低軸系解體風(fēng)險，避免軸系與靜止部件碰摩的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種飛輪電機(jī)軸系的旋轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，本發(fā)明在支撐飛輪電子轉(zhuǎn)子的工作軸承系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增設(shè)了圓環(huán)板殼組合結(jié)構(gòu)，故障軸系在工作軸承失效后，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪會因?yàn)橹亓Φ袈湓谒鰣A環(huán)板殼組合結(jié)構(gòu)上，通過飛輪與圓柱殼和圓環(huán)板之間的摩擦消耗飛輪的動能，降低軸系解體的風(fēng)險，解決了在軸承失效后難以降低軸系解體風(fēng)險，避免軸系與靜止部件碰摩的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的一種飛輪電機(jī)軸系的旋轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，包括：轉(zhuǎn)軸、第一飛輪、圓柱殼、圓環(huán)板和飛輪殼體；

所述飛輪殼體內(nèi)設(shè)置有所述第一飛輪和所述轉(zhuǎn)軸，所述第一飛輪與所述轉(zhuǎn)軸固定連接，所述轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置于所述第一飛輪的圓心處；

所述圓柱殼與所述第一飛輪沿所述轉(zhuǎn)軸徑向同軸非接觸設(shè)置，所述圓柱殼位于所述第一飛輪與所述飛輪殼體之間；

所述圓環(huán)板與所述第一飛輪沿所述轉(zhuǎn)軸軸向同軸非接觸設(shè)置，所述圓環(huán)板位于所述第一飛輪的底部與所述飛輪殼體之間。

優(yōu)選地，還包括：第一保護(hù)軸承、第一軸承座、第一軸向固定環(huán)和第二軸向固定環(huán)；

所述第一軸承座內(nèi)設(shè)置有所述第一保護(hù)軸承，所述第一保護(hù)軸承與所述轉(zhuǎn)軸同軸非接觸設(shè)置；

所述第一軸向固定環(huán)位于所述第一保護(hù)軸承的頂部，所述第二軸向固定環(huán)位于所述第一保護(hù)軸承的底部，所述第一軸向固定環(huán)和所述第二軸向固定環(huán)用于軸向固定所述第一保護(hù)軸承。

優(yōu)選地，還包括：第二保護(hù)軸承、第二保護(hù)軸承座；

所述第二保護(hù)軸承座設(shè)置于所述飛輪殼體內(nèi)，位于所述第二保護(hù)軸承底部；

所述第二保護(hù)軸承與所述轉(zhuǎn)軸同軸非接觸設(shè)置。

優(yōu)選地，所述圓柱殼與所述第一飛輪之間設(shè)置有第一徑向間隙；

所述圓環(huán)板與所述第一飛輪之間設(shè)置有第一軸向間隙；

所述第一徑向間隙為1.5-3mm；

所述第一軸向間隙為1.5-3mm。

優(yōu)選地，所述飛輪殼體與所述圓柱殼之間設(shè)置有徑向安裝間隙；

所述圓柱殼與所述圓環(huán)板之間設(shè)置有徑向安裝間隙。