[实用新型]一种高速飞轮、飞轮组及自动离合机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速飞轮、飞轮组及自动离合机构。

背景技术

通常飞轮结构为圆饼状，在转速一定时，其心部应力最大，外缘应力最小，这主要由于飞轮每一处离心应力都要由飞轮心部承受，当直径与宽度确定的情况下，也就是目标值转动惯量确定的情况下，转速越高心部应力越大，如果超出许应应力的话，就不得不降低飞轮直径，降低飞轮直径固然能降低离心应力，但同时也降低飞轮转动惯量，因为它们都于直径的平方有关，为弥补转动惯量减少同时满足许应应力，就要加大飞轮宽度，研究表明圆饼状这种飞轮结构转速越高飞轮的宽度增加越大，飞轮的重量也越大。高速飞轮加减重孔会使减重孔周围形成很大的应力集中，靠提高材质会得不偿失，同时减重孔在高速情况下增大风阻，不利于蓄能利用。由此可见，飞轮结构为圆饼状其使用有一定局限性，适宜于低速，在高速情况下使用时显得笨重。另外在高速时，飞轮轴不能太细，否则易形成轴的共振，但太粗时轴承不易选择，由此可见高速飞轮的设计与低速飞轮的设计差别很大。随着经济技术的发展，飞轮用于高速的场合越来越多，高速时飞轮的离心应力影响飞轮设计的比重很大，此时传统的结构形式如圆饼状、加减重孔等形式实现大惯量同时降低质量比较困难。

传统飞轮结合形成飞轮组时，飞轮之间一般采用螺栓连接，特别是对于大型飞轮由于连接螺栓较多，当飞轮组的惯量要求变化时，飞轮连接或脱开时费时费力，工作效率低下，另外飞轮上由于有螺栓孔，在高速时螺栓孔形成应力集中，因此这种飞轮连接形式也不适于高速场合。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高速飞轮、飞轮组及自动离合机构，以克服现有技术中存在的缺陷。

本实用新型的技术方案为： 一种高速飞轮，其特征在于： 

包括飞轮，所述飞轮厚度从飞轮中心沿半径至外缘递减，所述飞轮外缘中部设置有凹槽。

所述飞轮沿半径的剖面所呈梯形的梯形斜度为7°；

所述飞轮轴直径为d1，飞轮的内孔直径为d2，飞轮的装轴承处直径为d3，凹槽宽度为b，飞轮外缘宽度为B，飞轮外径为D1，凹槽内径为D2，其关系为：

d2=d1+5mm，d3≥2d2，b=0.4B，D2=0.6D1。

一种利用上述高速飞轮的飞轮组， 包括飞轮轴承、多个串联的飞轮、滑套、飞轮轴、箱体、内齿和外齿；其中，所述飞轮通过飞轮轴承支撑于箱体内，飞轮轴从多个串联的飞轮的中心孔中穿过，滑套设置于飞轮轴上，滑套上的外齿与飞轮上的内齿相连。

所述滑套通过设置于其上的内花键与设置于飞轮轴上的外花键相连。

一种利用上述的高速飞轮和上述的飞轮组的自动离合机构，其特征在于：

包括环行槽、气缸、拨叉和拨叉轴；其中，

所述拨叉设置于滑套中的环行槽内并与拨叉轴相连，气缸与拨叉轴相连，气缸与拨叉轴均设置于箱体（8）上。

    本实用新型的技术效果为：

本实用新型有别于传统的飞轮结构形式及结合、脱开方式，在实现大惯量同时降低质量，同时可实现飞轮组自动离合，尤其在高速及高效的场合效果明显。

附图说明

图1是本实用新型剖视图，飞轮与飞轮轴处于结合状态；

图2是本实用新型飞轮与飞轮轴处于脱开状态图；

图3是本实用新型自动离合装置剖视图；

图4是本实用新型剖视图局部放大图。

附图标记为：

1—飞轮轴承，2—飞轮，3—滑套，4—飞轮轴，5—气缸，6—拨叉，7—拨叉轴，8—箱体，9—凹槽，10—内齿，11—外花键，12—环行槽，13—内花键，14—外齿。

具体实施方式

本实用新型属于基础部件，可用于需要用高速飞轮作为蓄能的各个领域。本实用新型属于高速飞轮组的飞轮结构形式及自动离合机构，主要用于要求具有高速（一般外缘速度≥120m/s）、大惯量和低质量及要求自动离合场合。

参见图1至图4，本实用新型涉及的一种高速飞轮、飞轮组及自动离合机构的结构为：

一种高速飞轮，包括飞轮2，所述飞轮2厚度从飞轮2中心沿半径至外缘递减，飞轮2沿半径的剖面呈梯形，所述飞轮2外缘中部设置有凹槽9。