一种用于中小型飞轮储能系统的减振缓冲装置

1.本发明属于飞轮储能系统技术领域，具体的说，涉及一种用于中小型飞轮储能系统的减振缓冲装置。


背景技术：

2.飞轮储能系统的工作原理即在电力富裕条件下,由电能驱动飞轮到高速旋转,电能转变为机械能储存，当系統需要时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，供用户使用。飞轮储能系统通过转子的加速和减速,实现电能的存入和释放。飞轮的转子和机械轴承支撑系统是飞轮储能系统的重要部件，飞轮在转动的过程中，会因转动偏移而产生角动量，从而造成轴承的振动，降低轴承的使用寿命，影响飞轮正常工作。为了保证飞轮的稳定工作，需要设置缓冲减振装置对轴承进行减震处理。
3.目前，现有的用于飞轮减振的方式一般简单在转子的轴向添加橡胶来进行减振，减震效果不佳，且橡胶的使用寿命有限，需要频繁的进行更换，费时费力，不利于飞轮的持续稳定工作。


技术实现要素：

4.本发明提供一种用于中小型飞轮储能系统的减振缓冲装置，用于解决。
5.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
6.一种用于中小型飞轮储能系统的减振缓冲装置，包括筒状结构的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座的内圈过盈配合有第二安装座，第二安装座的内圈过盈配合有轴承，轴承的内圈过盈配合有飞轮的转轴，第二安装座的内外壁之间开设有环形结构的安装腔，安装腔内部设有径向减振单元；
7.第一安装座的内部设有固定板，固定板的顶面设有若干个第二阻尼器，且固定板贯穿安装有缓冲杆，轴承的底面设有压板，压板的底面与缓冲杆的顶端相接触，缓冲杆的底端连接有轴向减振单元。
8.进一步的，所述径向减振单元包括若干个径向减振机构，若干个径向减振机构沿安装腔的圆周方向均匀设置，所述轴向减振单元包括若干个轴向减振机构，若干个轴向减振机构沿缓冲杆底端周向均匀设置。
9.进一步的，所述径向减震机构包括两个第一阻尼器和固设于安装腔的外圈侧壁上的第一安装组件，两第一阻尼器的一端与第一安装组件转动连接，另一端均固定安装有连接板，两连接板均与安装腔对应的内圈侧壁相触，且两第一阻尼器之间通过弹簧连接。
10.进一步的，所述第一安装组件包括第一安装座和第一销轴，第一安装座固定安装于安装腔的外圈侧壁上，两第一阻尼器的一端通过第一销轴与第一安装座转动连接。
11.进一步的，所述两连接板均为弧形结构，连接板的弧形尺寸与安装腔的内圈侧壁的外径相适配并与其滑动连接。
12.进一步的，所述轴向减振机构包括设置于第一安装座的底板顶面的固定块，固定
块上开设有滑槽，滑槽内部设有压簧和滑块，压簧的一端与滑槽的一端侧壁固定连接，另一端与滑块固定连接，滑块的顶端固定安装有第二安装组件，第二安装组件转动连接有连接杆的一端，连接杆的另一端通过另一组第二安装组件转动安装在缓冲杆的底部。
13.进一步的，所述第二安装组件包括第二安装座和第二销轴，连接杆的两端端分别通过第二安装座和第二销轴与滑块和缓冲杆转动连接。
14.进一步的，所述固定块的数量有四块，且四块固定块在第一安装座内呈矩形间隔设置。
15.进一步的，所述第二阻尼器的数量有三个，三个第二阻尼器在固定板上呈三角形设置，且缓冲杆位于固定板的中间位置，缓冲杆在位于固定板上方的高度大于第二阻尼器的高度。
16.进一步的，所述安装腔的顶部设有环形结构的盖板。
17.本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
18.(1)飞轮的转轴通过轴承转动安装在第二安装座内，第二安装座安装在第一安装座内，在第二安装座内开着有安装腔，并且安装腔内设置有径向减振单元，可以通过径向减振单元对第二安装座内圈的飞轮转轴经轴承传递的径向振动起到缓冲作用；
19.(2)第一安装座内设固定板，固定板上设置有第二阻尼器和缓冲杆，轴承通过压板和第二阻尼器及缓冲杆连接有轴向减振单元，当飞轮的转轴产生的轴向振动传递到轴向减振单元时，轴向减振单元会起到缓冲作用；
20.综上，本发明可在径向和轴向方向上对飞轮工作时产生的振动进行缓冲，从而起到防护作用，保证了飞轮的持续稳定工作，适用于飞轮储能系统技术领域。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
22.在附图中：
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为本发明中的第一装配结构示意图；
25.图3为图2中a处局部放大图；
26.图4为本发明中的第二装配结构示意图；
27.图5为本发明中的压簧和缓冲杆连接的立体结构示意图。
28.图中：1、第一安装座；2、第二安装座；3、轴承；4、转轴；5、压板；6、盖板；7、安装腔；8、第一安装组件；9、第一阻尼器；10、连接板；11、弹簧；12、固定板；13、第二阻尼器；14、固定块；15、压簧；16、滑块；17、第二安装组件；18、连接杆；19、缓冲杆。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
30.本发明公开了一种用于中小型飞轮储能系统的减振缓冲装置，如图1所示，包括筒状结构的第一安装座1和第二安装座2，所述第一安装座1的内圈过盈配合有第二安装座2，
第二安装座2的内圈过盈配合有轴承3，轴承3的内圈过盈配合有飞轮的转轴4，如图2所示，第二安装座2的内外壁之间开设有环形结构的安装腔7，安装腔7内部设有径向减振单元；第一安装座1与基座等基础设施或安装台相连，以构成储能飞轮的支撑。所述安装腔7的顶部设有环形结构的盖板6。安装腔7上设置有盖板6，盖板6对安装腔7进行防护，防止异物及灰尘掉落，保证安装腔7内部干净整洁，保证其使用寿命，且安装腔7内设置有若干个第一安装组件8，若干个第一安装组件8在安装腔7内均匀分布，从而配合对应的第一阻尼器9起到很好的径向振动缓冲减振作用。
31.第一安装座1的内部设有固定板12，固定板12的顶面设有若干个第二阻尼器13，且固定板12贯穿安装有缓冲杆19，轴承3的底面设有压板5，压板5的底面与缓冲杆19的顶端相接触，缓冲杆19的底端连接有轴向减振单元。
32.作为一个优选的实施例，如图4所示，所述径向减振单元包括若干个径向减振机构，若干个径向减振机构沿安装腔7的圆周方向均匀设置，所述轴向减振单元包括若干个轴向减振机构，若干个轴向减振机构沿缓冲杆19底端周向均匀设置。如图5所示，所述径向减震机构包括两个第一阻尼器9和固设于安装腔7的外圈侧壁上的第一安装组件8，两第一阻尼器9的一端与第一安装组件8转动连接，另一端均固定安装有连接板10，两连接板10均与安装腔7对应的内圈侧壁相触，且两第一阻尼器9之间通过弹簧11连接。所述第一安装组件8包括第一安装座1和第一销轴，第一安装座1固定安装于安装腔7的外圈侧壁上，两第一阻尼器9的一端通过第一销轴与第一安装座1转动连接。所述两连接板10均为弧形结构，连接板10的弧形尺寸与安装腔7的内圈侧壁的外径相适配并与其滑动连接。
33.通过设置第二安装座2且在第二安装座2上设置安装腔7，在安装腔7内环形设置由第一安装组件8、第一阻尼器9、连接板10和弹簧11组成的若干个径向缓冲机构来配合使用，当飞轮在转动过程中产生的径向振动作用力通过转轴4和轴承3传递到第二安装座2时，第二安装座2的内圈会将一组或几组径向缓冲机构的两连接板10做展开运动，因为每组连接板10之间相连的两第一阻尼器9之间设有弹簧11，所以弹簧11就会通过两第一阻尼器9对两连接板10的展开起到一定的阻力作用，与径向振动力相反，部分抵消或全部抵消径向振动作用力，从而起到缓冲作用，不会使径向振动传递到第一安装座1及相应的固定设施或地基之上，故，第二安装座2内圈经过安装腔7内的径向缓冲机构进行缓冲，大大降低或消除了径向振动，可以在径向方向上对飞轮工作时产生的径向振动进行缓冲，从而对飞轮的工作起到了防护作用，保证了飞轮的持续稳定工作；
34.作为一个优选的实施例，如图4-5所示，所述轴向减振机构包括设置于第一安装座1的底板顶面的固定块14，固定块14上开设有滑槽，滑槽内部设有压簧15和滑块16，压簧15的一端与滑槽的一端侧壁固定连接，另一端与滑块16固定连接，滑块16的顶端固定安装有第二安装组件17，第二安装组件17转动连接有连接杆18的一端，连接杆18的另一端通过另一组第二安装组件17转动安装在缓冲杆19的底部。所述第二安装组件17包括第二安装座2和第二销轴，连接杆18的两端端分别通过第二安装座2和第二销轴与滑块16和缓冲杆19转动连接。所述固定块14的数量有四块，且四块固定块14在第一安装座1内呈矩形间隔设置。
35.作为一个优选的实施例，所述第二阻尼器13的数量有三个，三个第二阻尼器13在固定板12上呈三角形设置，且缓冲杆19位于固定板12的中间位置，缓冲杆19在位于固定板12上方的高度大于第二阻尼器13的高度。在飞轮不工作状态下，缓冲杆19在位于固定板12
上方的高度大于第二阻尼器13的高度，在压簧15的弹力作用下，缓冲杆19在位于固定板12上方的高度大于第二阻尼器13的高度，缓冲杆19与固定板12滑动连接，当振动产生的作用力首先作用缓冲杆19上，通过压簧15先进行缓冲减振，待压板5接触到第二阻尼器13时，再通过第二阻尼器13进行缓冲减振，从而形成双重减振的能力，提高减振能力。
36.通过设置由固定板12、第二阻尼器13、固定块14、连接杆18和缓冲杆19组成的若干个轴向减振机构配合使用，当飞轮在转动过程中产生的轴向振动作用力通过转轴4和轴承3传递到第二安装座2下方的压板5时，在轴向方向上通过压板5和缓冲杆19作用在连接杆18上，对若干个连接杆18产生展开的作用力，该展开的作用力会使压块对压簧15产生压缩的作用力，压簧15的反作用力与轴向方向的作用力相反，产生部分抵消或全部抵消，在通过连接杆18作用在滑块16上经压簧15进行缓冲，若无法实现全部抵消时，剩余的轴向作用力还会通过第二阻尼器13再进行缓冲处理，实现双重缓冲的轴向减振效果，从而进一步的提升了缓冲减振的性能，保证飞轮的持续稳定工作。
37.综上所述，本发明中飞轮的转轴4通过轴承3转动安装在第二安装座2内，第二安装座2安装在第一安装座1内，在第二安装座2内开着有安装腔7，并且安装腔7内设置有径向减振单元，可以通过径向减振单元对第二安装座2内圈的飞轮转轴4经轴承3传递的径向振动起到缓冲作用；第一安装座1内设固定板12，固定板12上设置有第二阻尼器13和缓冲杆19，轴承3通过压板5和第二阻尼器13及缓冲杆19连接有轴向减振单元，当飞轮的转轴4产生的轴向振动传递到轴向减振单元时，轴向减振单元会起到缓冲作用，可在径向和轴向方向上对飞轮工作时产生的振动进行缓冲，从而起到防护作用，保证了飞轮的持续稳定工作，适用于飞轮储能系统技术领域。
38.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。