一种储能惯性飞轮的制作方法

本实用新型的发明属于机电设备领域,涉及多级飞轮惯性传动技术，尤其涉及一种二级旋转加速储能系统,具体地提供了一种合理排布的类恒星行星排布的新型储能惯性飞轮。

背景技术：

惯性飞轮作为储能单元在动力领域使用广泛，尤其以柴油机电动机为动力输出的场景中使用。目前市场上使用的惯性飞轮，往往都是只有单体设计的飞轮主体，储能效率一般都是储存当前飞轮质量与转速的惯性动能，这使得惯性飞轮的有效转动动能需要克服摩擦力及空气阻力做功。

在风力发电机中,惯性飞轮也作为辅助变速箱稳速的配件使用，但是常规惯性储能飞轮并不能有效解决短时间分合或者阵风影响下的转速稳定问题。

技术实现要素：

本实用新型的发明提供了一种新型的储能惯性飞轮。所述储能惯性飞轮具有储能效率高的优点，特别是在间断或波动输入的动力源输入时可以在额定输入的工况下，大大提高飞轮的有效转速时长以及转速，并且作为一种节能、环保的驱动设备的配套设备可以适应多种工作场景，显著提高能量利用率。

本发明提供的储能惯性飞轮，包括飞轮主轴，与飞轮主轴相连的飞轮基体以及分布在所述飞轮基体边缘的多个从动飞轮；其中所述从动飞轮包含从动飞轮基体及连接所述从动飞轮基体的从动飞轮转轴。

根据发明的具体实施方式，所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮的数量至少为2，并且所述从动飞轮均匀分布或者对称分布在所述飞轮基体的边缘。在飞轮基体的边缘安装的从动飞轮形成行星轮组合。

根据发明的具体实施方式，所述储能惯性飞轮中，所述飞轮主轴与所述飞轮基体之间的连接方式为直接接触或通过法兰连接。

根据发明的具体实施方式，所述储能惯性飞轮的所述从动飞轮转轴与所述从动飞轮基体之间的连接方式是直接接触或通过轴承连接。

本发明的所述储能惯性飞轮具有以下特点：

(1)相对于同比等质量等尺寸的常规惯性飞轮(例如图1所示)，本发明的储能惯性飞轮具有较大的惯性动量，动能曲线更加平稳，可以显著减少动力输入波动带来的影响。

(2)相对于同比等质量等尺寸的常规惯性飞轮，本发明的储能惯性飞轮可以具有较高的转动速度。

(3)本发明的储能惯性飞轮的结构合理、设计灵活、运行可靠、节能效果好，并且用途广泛。

附图说明

图1是现有飞轮的示意图。

图2是根据本发明的一种具体实施方式的行星排布惯性飞轮的示意图。

图3是根据本发明的另一种具体实施方式的行星排布惯性飞轮的示意图，其中所述飞轮基体采用框架结构。

图4是根据本发明的另一种具体实施方式的行星排布惯性飞轮的示意图，其中所述从动飞轮在所述飞轮基体上的安装结构采用C形结构，并且所述从动飞轮基体的形状为陀螺形。

图中：1、飞轮主轴，2、飞轮基体，3、从动飞轮基体，4、从动飞轮转轴。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示并通过以下具体实施方式对本发明作进一步的阐述和说明。

如图2所示，在本发明的实施方式中，所述储能惯性飞轮包括飞轮主轴1，与飞轮主轴1相连的飞轮基体2以及分布在所述飞轮基体2边缘的多个从动飞轮；其中所述从动飞轮包含从动飞轮基体3及连接所述从动飞轮基体3的从动飞轮转轴4。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮的数量至少为2，例如为3、4、5、6、7、8或9。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮均匀分布或者对称分布在所述飞轮基体2的边缘，或接近边缘的部位。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述飞轮主轴1与所述飞轮基体2之间的连接方式可以为直接接触、通过法兰连接或其它合适的刚性连接方式。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述惯性飞轮基体 2的结构可以为框架结构、一体结构、盘式结构或其它合适的结构。例如，所述盘式结构可以镂空也可以不镂空。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮转轴 4与所述从动飞轮基体3之间的连接方式可以是直接接触、通过轴承连接或其它合适的连接方式。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮基体 3的形状可以为陀螺形、圆柱形、圆盘形、多边柱形或其它合适的以中心点为对称的形状。所述圆盘形可以是镂空或非镂空圆盘结构。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮在所述飞轮基体2上的安装结构可以采用C形结构、工字结构、U形结构、框形结构或其它合适的结构。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮转轴 4与所述飞轮主轴1的轴线相互平行或带有一定的偏角。例如，在一种具体实施方式中所述偏角为不大于10°、20°、30°、40°或45°。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述从动飞轮可以为一组，或者也可以为两组；两组时，各组分别安装在所述飞轮基体2 边缘的两侧，从而形成双从动飞轮结构(未图示)。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，可以采用二级惯性飞轮(例如见图2)或多级惯性飞轮(未图示)叠加设计方式，亦即在初级从动飞轮基础上还可叠加安装次级从动飞轮形成三级或者以此类推更多级的惯性飞轮系统。图2-3所示的为二级设计。

在本发明具体实施方式的所述储能惯性飞轮中，所述惯性飞轮基体可以使用高强度抗拉力好且具有一定的韧性的材料制作，例如所述材料为合金。

本发明的所述储能惯性飞轮能够用于风力发电机组上。由于本发明的设计，根据一些具体实施方式并且与常规储能惯性飞轮相比，使譬如在风力发电机组上能量利用率提高了18％，并且简化风力发电机变速箱的制造和维护成本25％。所述储能惯性飞轮具有广泛的用途和前景。

以上仅列出了本发明的一些具体实施方式或实施例，但本发明并不限于此，还可以做出较多的变换或者改进。本领域的技术人员应用理解，本发明的说明书及权利要求所做的等效结构或步骤的变化，均属于本发明的保护范围。