[实用新型]一种多级式扭力弹簧储能器

说明书

本实用新型公开了一种多级式扭力弹簧储能器，该储能器包含：输入轴，穿设在输入轴上的扭力限制器主动件，中间轴，依次穿设在中间轴上的扭力限制器从动件、前法兰盘、多级套设扭力部件和后法兰盘，输出轴，以及穿设在输出轴上的失电制动器。其中，前法兰盘与扭力限制器从动件固定连接；后法兰盘与失电制动器固定连接。在多级套设扭力部件中：1级扭力部件包含：套设在输入轴上的1级扭力弹簧；m级扭力部件包含：由内到外依次套设在m‑1级扭力弹簧上的m‑1级支撑套和m级扭力弹簧，用于滑动连接m级扭力弹簧一端的m级弧形滑槽。本实用新型的多级式扭力弹簧储能器能够提高储能的能力和精度，同时储能器的使用寿命得到提高。

技术领域

本实用新型涉及一种储能机构，具体涉及一种多级式扭力弹簧储能器。

背景技术

由于人们所需的能源都具有很强的时间性和空间性，为了合理利用能源并提高能源的利用率，就需要使用一种装置，把一段时间内暂时不用的多余能量通过某种方法收集并储存起来，在使用高峰期时再提取使用，或者运往能量紧缺的地方再使用，这就需要一种能量的储能器。

目前，常用的储能器有电力储能器，即蓄电池，其通过电化学进行储能，但是存在以下缺点：(1)充放电过程为化学反应，铅酸电池会产生铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质；(2)锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险；(3)需要保护线路，防止电池被过度充放电；(4)生产要求条件高，成本高；(5)使用条件有限制，高低温使用危险大；(6)不同程度上存在自放电现象，造成能源的损失。

目前，常用的储能器还有机械自重储能器，其利用提拉加载在活塞上的质量，将液体的液压能转化为重物的重力势能来储存能量。该储能器结构简单、压力稳定，主要用于冶金等大型液压系统的恒压供油。但是，该储能器体积、重量较大，其需要依托重力场，使用中受方向性的限制，不方便，而且反应慢，现在已很少使用。

现有技术的液/气压储能器，其对安装条件要求较高，需防振、防高温、防污染，还需要定期检查维护防泄漏。该储能器做功能力差，通常只用于控制回路中，其工作介质不循环使用，成本高。

而现有技术中也常采用单个扭簧进行储能，但是单个弹簧的倔强系数通常为固定值，倔强系数小的弹簧，柔性好，变形幅度大，容易控制储能精度，但储存的能量较少；倔强系数大的弹簧，刚度好，变形幅度小，不易精确控制储能量的输出，但储能的能力强。因此，单扭簧储能器无法兼顾吸储能力和放储精度，而且由于弹簧在长时间变形后，会产生疲劳，出现永久变形，弹力减弱甚至消失的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多级式扭力弹簧储能器，该储能器解决了现有技术单个弹簧储存差使用寿命短的问题，能够提高储能的能力和精度，同时储能器的使用寿命得到提高。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种多级式扭力弹簧储能器，该储能器包含：输入轴，穿设在所述的输入轴上的扭力限制器主动件，中间轴，依次穿设在所述的中间轴上的扭力限制器从动件、前法兰盘、多级套设扭力部件和后法兰盘，输出轴，以及穿设在所述的输出轴上的失电制动器。

其中，所述的前法兰盘与扭力限制器从动件固定连接；所述的后法兰盘与失电制动器固定连接。

在所述的多级套设扭力部件中：1级扭力部件包含：套设在输入轴上的1级扭力弹簧；m级扭力部件包含：由内到外依次套设在m-1级扭力弹簧上的m-1级支撑套和m级扭力弹簧，用于滑动连接m级扭力弹簧一端的m级弧形滑槽，以及设置在前法兰盘和后法兰盘上的m-1级定位槽；其中，m＝2……n，n>2。

其中，所述的m-1级定位槽与所述的m-1级支撑套相对应，以固定所述的m-1级支撑套；所述的m级弧形滑槽设置在所述的前法兰盘上。

其中，所述1级扭力弹簧的一端固定连接在所述的前法兰盘上，另一端固定连接在所述的后法兰盘上；所述m级扭力弹簧的另一端固定连接在所述的后法兰盘上。