一种飞轮储能系统转子的制作方法

本发明涉及一种飞轮储能系统转子，特别是涉及一种分段式飞轮储能系统转子。

背景技术：

电网稳定性要求使储能迎来发展机遇，风光配套、消峰平谷、电动车等将成为储能快速发展的新动力，国内储能市场孕育千亿市场空间。飞轮储能与化学蓄电池相比,飞轮电池具有高比能量、长寿命（可达25年以上）、快速充放电、无污染、免维护等特性。飞轮储能系统中的机械飞轮多作成整圆形式，在随转子高速旋转时，由于巨大的离心力作用将产生很大的径向拉力和周向拉力。整圆结构在离心力作用下引起膨胀趋势产生的周向拉力作用下很容易破裂。转子轴在长度较大时，加工中很难保证轴线的直线度，同时在高速旋转时要保持动平衡对加工造成难度。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提供了一种飞轮储能系统转子，设计多段螺旋连接式转子轴，加工难度大幅降低，同时采用飞轮块代替整圆形式飞轮消除周向拉力作用，每段转子轴分别承载飞轮块以保持能量密度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括下段转子轴、上段转子轴、轮毂、轮辐；所述下段转子轴和多个上段转子轴连接在一起组合成转子轴整体；所述轮毂连接在下段转子轴或上段转子轴的上部。

进一步，下段转子轴两端为凸出螺纹，上段转子轴下部为内凹螺纹上部为凸出螺纹。

进一步，轮毂通过螺旋连接在下段转子轴或上段转子轴的上部凸出螺纹上，螺旋方向正好使轮毂旋转时产生拧紧作用力。轮毂旋紧后上段转子轴再旋紧在凸出螺纹上压紧轮毂。

进一步，轮毂的四周对称布置有轮辐,用作对飞轮块的支撑。轮辐中间有主杆，两边有斜支撑，以防止高速旋转时在离心力作用下发生弯曲。轮辐的主杆和斜支撑均采用中空结构，以增强抗弯强度。

进一步，靠近两端部的轮毂半径较大可承受较大能量，靠近中部的轮毂半径较小，以减少离心力作用使轴产生的形变。

进一步，飞轮块通过螺栓连接在轮辐上。

本发明的有益效果是：本设计采用多段螺旋连接式转子轴，加工难度大幅降低，每段转子轴分别承载飞轮块以保持能量密度；本设计采用飞轮块配合分段式转子，避免了在离心力作用下破碎的风险，有利于提高转子转速。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明各部分结构示意图；

图2是本发明的轮辐和飞轮组合示意图；

图3是本发明的整体组装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

1.参照图1至图2，本发明的一种飞轮储能系统转子，包括下段转子轴2、上段转子轴3、轮毂4、轮辐5；所述下段转子轴2和多个上段转子轴3连接在一起组合成转子轴整体1；所述轮毂4连接在下段转子轴2或上段转子轴3的上部。

所述下段转子轴2两端为凸出螺纹，上段转子轴3下部为内凹螺纹上部为凸出螺纹。轮毂4通过螺旋连接在下段转子轴2或上段转子轴3的上部凸出螺纹上，螺旋方向正好使飞轮旋转时产生拧紧作用力。轮毂4旋紧后上段转子轴再旋紧在凸出螺纹上压紧轮毂4。轮毂4的四周对称布置有轮辐5,用作对飞轮块6的支撑。飞轮块6通过螺栓7连接在轮辐5上。

所述轮辐5中间有主杆，两边有斜支撑，以防止高速旋转时在离心力作用下发生弯曲。轮辐5的主杆和斜支撑均采用中空结构，以增强抗弯强度。

如图3所示，下段转子轴2与多个上段转子轴3、轮毂4、轮辐5、飞轮块6相互连接后组成储能系统转子整体。靠近两端部的轮毂半径较大可承受较大能量，靠近中部的轮毂半径较小以减少离心力作用使轴产生的形变。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种飞轮储能系统转子，包括下段转子轴、上段转子轴、轮毂、轮辐；所述下段转子轴和多个上段转子轴连接在一起组合成转子轴整体；所述轮毂连接在下段转子轴或上段转子轴的上部。本设计采用多段螺旋连接式转子轴，加工难度大幅降低，每段转子轴分别承载飞轮块以保持能量密度；采用飞轮块配合分段式转子，避免了在离心力作用下破碎的风险，有利于提高转子转速。

技术研发人员：廖力达;谭奇;张柳江
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2019.03.05
技术公布日：2019.05.31