大转动惯量飞轮的制作方法
【专利摘要】一种大转动惯量飞轮，包括不锈钢飞轮基体，所述飞轮基体上均布有多个安装孔，所述安装孔内安装有高比重钨合金棒；所述飞轮基体的侧面安装有不锈钢密封环，所述飞轮基体与所述密封环采用密封焊接，且所述密封环覆盖所述安装孔的开口。本实用新型提供一种大转动惯量飞轮，该大转动惯量飞轮在相同外形尺寸的情况下可大幅提高无轴封泵转子的转动惯量，从而满足泵失电后的惰转流量要求。
【专利说明】大转动惯量飞轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及栗设计技术，特别是关于一种大转动惯量飞轮。
【背景技术】
[0002]现有无轴封栗的电机转子转动惯量普遍较小，部分设计方案中设置单相金属飞轮以提高转子的转动惯量。在这些设计方案中，无轴封栗由于栗体本身尺寸的限制，而无法在电机壳内设置大尺寸的飞轮以获得较大的电机转子转动惯量。另一方面，由于飞轮浸没在运行介质中，需承受较苛刻的工作环境。同时，为确保飞轮的结构完整性以防止飞轮破损而产生内部飞射物，进而对栗机组产生严重破坏，飞轮材料只能选择高强度的不锈钢。因此，在栗机组失电后由于转子转动惯量较低而无法提供所需的惰转惯量，无法满足有些实际工程应用中对栗失电惰转流量的要求。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种大转动惯量飞轮，该大转动惯量飞轮在相同外形尺寸的情况下可大幅提高无轴封栗转子的转动惯量，从而满足栗失电后的惰转流量要求。
[0004]为达上述优点，本实用新型提供一种大转动惯量飞轮，包括不锈钢飞轮基体，所述飞轮基体上均布有多个安装孔，所述安装孔内安装有高比重钨合金棒。
[0005]在本实用新型的一个实施例中，所述飞轮基体的侧面安装有不锈钢密封环，所述飞轮基体与所述密封环采用密封焊连接，且所述密封环覆盖所述安装孔的开口。
[0006]在本实用新型的一个实施例中，所述安装孔沿所述飞轮基体的厚度方向贯穿所述飞轮基体，所述高比重钨合金棒的长度与所述飞轮基体的厚度相等。
[0007]在本实用新型的一个实施例中，所述安装孔各自独立，且绕所述飞轮的主轴排列成多个同心圆，所述安装孔在各个同心圆上等距离分布。
[0008]在本实用新型的一个实施例中，位于外圈的所述安装孔的直径大于位于内圈的所述安装孔的直径。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述安装孔绕所述飞轮的主轴排列成2个同心圆，其中位于内圈的安装孔的中心与相邻的两个位于外圈的安装孔的中心之间的距离相
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[0010]在本实用新型的一个实施例中，所述安装孔及所述高比重钨合金棒的横截面为轴对称形状。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，所述安装孔及所述高比重钨合金棒的横截面为圆形。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，所述高比重钨合金棒与对应的所述安装孔采用紧
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[0013]在本实用新型的一个实施例中，所述飞轮基体的中心设有轴孔，所述密封环的宽度大于最内圈的安装孔的内边缘到最外圈的安装孔的外边缘的距离，且小于所述轴孔边缘到所述飞轮基体外边缘的距离。
[0014]综上所述，本实用新型提供的大转动惯量飞轮利用在飞轮基体内开设安装孔，并在安装孔内插入高比重钨合金棒的方式增加了飞轮的转动惯量，使本实用新型的飞轮的转动惯量远大于具有相同外形尺寸的纯不锈钢飞轮的转动惯量，而大幅提高了无轴封栗转子的转动惯量，从而满足栗失电后的惰转流量要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1所示为本实用新型一个实施例中大转动惯量飞轮的部分剖视示意图。
[0016]图2所示为本实用新型一个实施例中大转动惯量飞轮的飞轮基体的示意图。
【具体实施方式】
[0017]为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的大转动惯量飞轮其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0018]图1所示为本实用新型一个实施例中大转动惯量飞轮的部分剖视示意图。如图1所示，本实用新型的大转动惯量飞轮包括不锈钢飞轮基体100、高比重钨合金棒400及不锈钢密封环500。其中，不锈钢飞轮基体100为圆盘状，如图2所示，其中心设有轴孔200，轴孔200内插设有转轴，通过转轴带动本实用新型的大转动惯量飞轮旋转。可以理解的，本实用新型也可以不用设置轴孔，而采用端面齿接的方式连接本实用新型的大转动惯量飞轮和转轴。在本实施例中，在轴孔200的边缘与飞轮基体100的外边缘之间均布有多个各自独立的安装孔300。在本实施例中，所述的多个安装孔300绕轴孔200的中心(即飞轮的主轴)排列成多个同心圆，优选的，同心圆的个数为2个。同心圆Rl上等距离分布有多个安装孔310，同心圆R2上等距离分布有多个安装孔320，并且，安装孔310的直径大于安装孔320的直径。同时，位于内圈的安装孔320的中心与相邻的位于外圈的两个安装孔310的中心之间的距离相等，上述三点的连线呈等腰三角形。
[0019]请结合图1和图2，安装孔300沿飞轮基体100的厚度A方向贯穿飞轮基体100的两侧端面。高比重钨合金棒400以紧配合的方式固定至安装孔300内，且高比重钨合金棒400的长度与飞轮基体100的厚度相等。具体而言，高比重钨合金棒400包括位于安装孔310中的高比重钨合金棒410和位于安装孔320中的高比重钨合金棒420。优选的，本实施例中同心圆Rl与R2上分布的高比重钨合金棒的数量均为16根。需要说明的是，高比重钨合金是一类以钨为基体(W含量79-97%)，并添加有N1、Cu、Co、Cr等元素组成的合金，包括但不局限于W-N1-Fe、W-N1-Cu及WNiCuFe合金。安装孔300与高比重钨合金棒400的横截面均为轴对称图形，例如，等腰三角形、正方形、正五边形、正六边形等，优选的，本实施例中均为圆形。
[0020]接上述，不锈钢密封环500与飞轮基体100采用密封焊连接。不锈钢密封环500的宽度大于内圈安装孔320的内边缘到外圈安装孔310的外边缘的距离，且小于轴孔200边缘到飞轮基体100外边缘的距离，以使密封环500能够覆盖安装孔300的开口。
[0021]综上所述，本实施例提供的大转动惯量飞轮，其安装孔的排列设计可最大限度地增加高比重钨合金棒的体积和质量，同时，圆柱形高比重钨合金棒能够最大限度地减少不锈钢基体开孔处的应力集中现象，得到较好的结构强度，且圆柱形的高比重钨合金棒机加工性能较好。当密度为7.85g/cm3的不锈钢飞轮基体内插入密度约为19g/cm3的高比重钨合金棒时，初步计算可比纯不锈钢飞轮增加约90%的转动惯量。此外，不锈钢密封环与飞轮基体之间采用密封焊连接，可隔离高比重钨合金棒和栗内介质，确保高比重钨合金棒不会与介质流体接触。因此，本实用新型在提高相同外形尺寸飞轮的惰转惯量的前提下，又能满足飞轮在苛刻运行环境中的耐腐蚀性要求，以及保证飞轮在高速运行期间的结构完整性，防止内部飞射物的产生，具有较好的结构稳定性和较长的使用寿命。
[0022]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种大转动惯量飞轮，包括不锈钢飞轮基体，其特征在于，所述飞轮基体上均布有多个安装孔，所述安装孔内安装有高比重钨合金棒。
2.如权利要求1所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述飞轮基体的侧面安装有不锈钢密封环，所述飞轮基体与所述密封环采用密封焊连接，且所述密封环覆盖所述安装孔的开口。
3.如权利要求1所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述安装孔沿所述飞轮基体的厚度方向贯穿所述飞轮基体，所述高比重钨合金棒的长度与所述飞轮基体的厚度相等。
4.如权利要求1所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述安装孔各自独立，且绕所述飞轮的主轴排列成多个同心圆，所述安装孔在各个同心圆上等距离分布。
5.如权利要求4所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:位于外圈的所述安装孔的直径大于位于内圈的所述安装孔的直径。
6.如权利要求4所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述安装孔绕飞轮的主轴排列成2个同心圆，其中位于内圈的安装孔的中心与相邻的两个位于外圈的安装孔的中心之间的距离相等。
7.如权利要求1所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述安装孔及所述高比重钨合金棒的横截面为轴对称形状。
8.如权利要求7所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述安装孔及所述高比重钨合金棒的横截面为圆形。
9.如权利要求1所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述高比重钨合金棒与对应的所述安装孔采用紧配合结合。
10.如权利要求2所述的大转动惯量飞轮，其特征在于:所述飞轮基体的中心设有轴孔，所述密封环的宽度大于最内圈的安装孔的内边缘到最外圈的安装孔的外边缘的距离，且小于所述轴孔边缘到所述飞轮基体外边缘的距离。
【文档编号】H02K7/02GK203608011SQ201320663684
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】江笑克 申请人:中国广核集团有限公司, 中科华核电技术研究院有限公司, 中广核工程有限公司