一种新型飞轮的制作方法

本发明涉及一种新型飞轮，属于抛料机技术领域。

背景技术：

抛料机是有色金属火法冶金领域常用的设备。抛料机安装在焙烧炉的进料口旁，以便将物料高速抛入焙烧炉或其他设备。飞轮是抛料机的零件之一，是安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来；当机器转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。飞轮可以用来减少机械运转过程的速度波动。抛料机中的一根回转轴上有两个飞轮，飞轮在旋转的过程中产生的离心力使其转动惯量特别大，造成系统的不平衡，系统的不平衡易使得回转轴与飞轮之间发生振动，加剧回转轴与轴承之间的磨损。在一根回转轴上采用两个飞轮的原因是，避免单个飞轮质量和体积过大导致离心力过大，两个飞轮相对于同等质量的单个飞轮来说，系统的不平衡相对降低；但是由于两个飞轮在作业时，两个飞轮的旋转方向相同，采用两个飞轮仍不能消除系统的不平衡，且储能效果有限。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种新型飞轮，具体技术方案如下：

一种新型飞轮，设置在抛料机的机壳内部，所述新型飞轮包括转轴、第一飞轮、第二飞轮、换向器，转轴与机壳之间设置有与转轴相配合的第一轴承和与第一轴承相配合的轴承座，第一轴承的外圈与机壳之间通过轴承座固定连接；所述第一飞轮与转轴之间设置有连接套，第一飞轮与转轴之间通过连接套固定连接，转轴带动第一飞轮转动且第一飞轮的转向与转轴的转向相同；所述第二飞轮的质量大于或等于第一飞轮的质量，第二飞轮与转轴之间设置有第二轴承，第二飞轮与转轴之间通过第二轴承活动连接；所述换向器设置在第二飞轮和第一飞轮之间，转轴通过换向器带动第二飞轮转动且第二飞轮的转向与转轴的转向相反。

作为上述技术方案的改进，所述换向器包括内齿圈、与转轴相配合的外齿圈、四个外齿轮、正方形固定架，外齿圈设置在内齿圈的中央，外齿圈与转轴固定连接；四个外齿轮均设置在内齿圈和外齿圈之间且四个外齿轮以外齿圈为中心对称分布，外齿轮与内齿圈内啮合，外齿轮与外齿圈外啮合，外齿轮的中央设置有可转动的齿轮轴，外齿轮中的齿轮轴与固定架的拐角部固定连接，固定架与机壳之间设置有多个连杆，固定架与机壳之间通过连杆固定连接；所述内齿圈的外部设置有翻边，翻边上设置有多个与螺栓相配合的螺孔，翻边与第二飞轮之间通过螺栓固定连接。

作为上述技术方案的改进，当第二飞轮的质量大于第一飞轮的质量时，所述第二飞轮为双质量飞轮。

作为上述技术方案的改进，所述外齿圈的分度圆直径与内齿圈的分度圆直径之间的比值为a，0.33≤a≤0.41。

作为上述技术方案的改进，所述翻边与内齿圈之间为一体式结构。

作为上述技术方案的改进，所述机壳与转轴之间还设置有与转轴相配合的压盖，压盖设置在机壳的外侧。

作为上述技术方案的改进，所述转轴的主动端设置在机壳的外部，转轴的主动端上设置有带轮，带轮的中央设置有与转轴的主动端相配合的轴套，带轮与转轴的主动端之间通过轴套固定连接。

本发明所述新型飞轮对现有抛料机中的飞轮结构优化设计，利用换向器使得第二飞轮、第一飞轮之间的转向相反，不但能消除系统的不平衡，避免第一飞轮、第二飞轮与转轴之间发生振动，降低转轴与第一轴承之间的磨损，提高所述新型飞轮的使用寿命，而且还能提升所述新型飞轮的储能效果，第二飞轮、第一飞轮的能量利用率高，同时还提高了抛料机中齿轮传动机构的灵活性和综合利用率，应用价值高。所述换向器结构简单，稳定性好，体积小，承载能力大，工作平稳，传动效率高，能将转轴输入的动力从内齿圈处反向输出，实施效果好。

附图说明

图1为本发明所述新型飞轮结构示意图；

图2为本发明所述换向器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，所述新型飞轮，设置在抛料机的机壳10内部，所述新型飞轮包括转轴20、第一飞轮30、第二飞轮40、换向器50，转轴20与机壳10之间设置有与转轴20相配合的第一轴承21和与第一轴承21相配合的轴承座22，第一轴承21的外圈与机壳10之间通过轴承座22固定连接；所述第一飞轮30与转轴20之间设置有连接套31，第一飞轮30与转轴20之间通过连接套31固定连接，转轴20带动第一飞轮30转动且第一飞轮30的转向与转轴20的转向相同；所述第二飞轮40的质量大于或等于第一飞轮30的质量，第二飞轮40与转轴20之间设置有第二轴承41，第二飞轮40与转轴20之间通过第二轴承41活动连接；所述换向器50设置在第二飞轮40和第一飞轮30之间，转轴20通过换向器50带动第二飞轮40转动且第二飞轮40的转向与转轴20的转向相反。

当转轴20转动的转速增大时，第一飞轮30和第二飞轮40的动能增加，能量被贮蓄起来；当转轴20转动的转速降低时，第一飞轮30和第二飞轮40动能减少，能量被释放出来。由于第二飞轮40的转动方向与第一飞轮30的转动方向相反，第一飞轮30、第二飞轮40在旋转的过程中产生的离心力能相互抵消一部分，当第二飞轮40的质量等于第一飞轮30的质量时，第一飞轮30、第二飞轮40在旋转的过程中产生的离心力被全部抵消，消除系统的不平衡，避免第一飞轮30、第二飞轮40与转轴20之间发生振动，降低转轴20与第一轴承21之间的磨损，提高设备的使用寿命；

当第二飞轮40的质量大于第一飞轮30的质量时，所述新型飞轮的储能效果提升，第一飞轮30、第二飞轮40在旋转的过程中产生的离心力能相互抵消掉一部分，系统的不平衡被进一步降低；例如，第二飞轮40的质量是第一飞轮30质量的一倍，所述新型飞轮的储能效果提升了一半，第一飞轮30、第二飞轮40在旋转的过程中产生的离心力最少能相互抵消掉一半，系统的不平衡程度降低了一半，第一飞轮30、第二飞轮40与转轴20之间振动的程度下降，设备使用寿命延长。

同时，由于第二飞轮40的转动方向与第一飞轮30的转动方向相反，使得第二飞轮40、第一飞轮30可同时应用于不同转动方向的传动机构，不但提高了第二飞轮40、第一飞轮30的能量利用率，而且还提高了抛料机中齿轮传动机构的灵活性和综合利用率，应用价值高，实施效果好。

如图2所示，所述换向器50包括内齿圈51、与转轴20相配合的外齿圈52、四个外齿轮53、正方形固定架54，外齿圈52设置在内齿圈51的中央，外齿圈52与转轴20固定连接；四个外齿轮53均设置在内齿圈51和外齿圈52之间且四个外齿轮53以外齿圈52为中心对称分布，外齿轮53与内齿圈51内啮合，外齿轮53与外齿圈52外啮合，外齿轮53的中央设置有可转动的齿轮轴，外齿轮53中的齿轮轴与固定架54的拐角部固定连接，固定架54与机壳10之间设置有多个连杆11，固定架54与机壳10之间通过连杆11固定连接；所述内齿圈51的外部设置有翻边55，翻边55上设置有多个与螺栓相配合的螺孔551，翻边55与第二飞轮40之间通过螺栓固定连接。

换向器50的作业过程：转轴20带动外齿圈52转动，由于外齿轮53与外齿圈52外啮合，使得外齿轮53的转动方向与外齿圈52的转动方向相反，由于外齿轮53与内齿圈51内啮合，使得外齿轮53的转向与内齿圈51的转向相同，即转轴20的转向与内齿圈51相反，内齿圈51带动第二飞轮40使得第二飞轮40的转向与转轴20的转向相反；例如，转轴20顺时针转动，外齿圈52顺时针转动，外齿轮53逆时针转动，内齿圈51逆时针转动，内齿圈51带动第二飞轮40逆时针转动。其中，外齿轮53具有支撑、传动作用；正方形固定架54具有锁死、固定作用，保持换向器50结构的稳定；四个外齿轮53对称分布并且配合正方形固定架54，进一步提高换向器50的稳定性，还有利于后续固定架54的固定；翻边55保证内齿圈51与第二飞轮40之间的固定。换向器50结构简单，稳定性好，能将转轴20输入的动力从内齿圈51处反向输出。

为进一步缩小换向器50的体积以及提高其承载能力，所述外齿圈52的分度圆直径与内齿圈51的分度圆直径之间的比值为a，0.33≤a≤0.41。可根据转轴20和第二飞轮40的规格调整a的大小。所述换向器50体积小，承载能力大，工作平稳，传动效率高。

当第二飞轮40的质量大于第一飞轮30的质量时，所述第二飞轮40为双质量飞轮。当第二飞轮40的质量大于第一飞轮30的质量时，所述新型飞轮的储能效果提升，由于双质量飞轮的隔振、减振效果优良，并且双质量飞轮的初级质量较传统传动系统的飞轮质量小很多，所以双质量飞轮的转动惯量很小，使得系统的不平衡被显著降低，第一飞轮30、第二飞轮40与转轴20之间振动的程度可忽略不计，设备使用寿命提高。

为方便制作翻边55以及提高翻边55与内齿圈51的结合强度，所述翻边55与内齿圈51之间为一体式结构。

为提高所述新型飞轮的密封效果，所述机壳10与转轴20之间还设置有与转轴20相配合的压盖23，压盖23设置在机壳10的外侧。

为方便抛料机中的驱动装置驱动转轴20，所述转轴20的主动端设置在机壳10的外部，转轴20的主动端上设置有带轮12，带轮12的中央设置有与转轴20的主动端相配合的轴套，带轮12与转轴20的主动端之间通过轴套固定连接。抛料机中的驱动装置通过传动带带动带轮12转动，带轮12带动转轴20转动，完成后续作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。