[实用新型]大型变截面无键连接的合金钢惯性储能飞轮

摘要

本实用新型涉及一种大型变截面无键连接的合金钢惯性储能飞轮，包括飞轮和芯轴，飞轮为轴对称的合金钢飞轮，其对称轴左右两侧为H型截面，飞轮中部为轮毂，其内部下圆柱孔半径显著小于上圆柱孔半径，轮毂左右两侧由内至外依次为轮辐和轮缘；芯轴为阶梯轴，由上至下依次为第一圆轴、第二圆轴、第三圆轴和第四圆轴，且半径依次减小；飞轮与芯轴为立式轴系，采用无键连接方式配合，第一圆轴与飞轮的上圆柱孔局部过盈配合，第三圆轴与飞轮的下圆柱孔局部过盈配合，飞轮与芯轴通过螺栓进行轴向连接，通过圆柱销传递扭矩。本实用新型的储能飞轮外直径为1000～2000mm，额定转速为2400～4800r/min，储能为20～160MJ。

主权项

一种大型变截面无键连接的合金钢惯性储能飞轮，其特征在于，包括飞轮(1)和芯轴(2)，飞轮(1)为轴对称的合金钢飞轮，其对称轴左右两侧均为H型截面，飞轮(1)中部为轮毂(14)，轮毂(14)内侧包括上圆柱孔(141)和下圆柱孔(142)，上圆柱孔(141)和下圆柱孔(142)的轴心线位于同一条直线OO’上，且下圆柱孔(142)的半径比上圆柱孔(141)的半径小50～70％，轮毂(14)左右两侧由内至外依次为轮辐(13)和轮缘(12)；芯轴(2)为阶梯轴，由上至下依次为第一圆轴(21)、第二圆轴(25)、第三圆轴(22)和第四圆轴(26)，其中第一圆轴(21)、第二圆轴(25)、第三圆轴(22)和第四圆轴(26)的轴心线位于直线OO’上，且半径依次减小；飞轮(1)与芯轴(2)为立式轴系，采用无键连接方式配合；芯轴(2)第一圆轴(21)的下部与飞轮(1)的上圆柱孔(141)过盈配合，芯轴(2)第三圆轴(22)的上部与飞轮(1)的下圆柱孔(142)过盈配合，从而使得飞轮(1)与芯轴(2)在旋转状态下不松脱、定位精准，但不传递扭矩；m个第一圆柱销孔(145)和n个第一螺栓孔(144)分别均匀分布在上圆柱孔(141)到下圆柱孔(142)的轴向过渡台阶(143)上，芯轴(2)的第二圆轴(25)下侧平台上设置m个第二圆柱销孔(23)与第一圆柱销孔(145)一一配合，以及n个第二螺栓孔(24)与第一螺栓孔(144)一一配合；采用m个圆柱销(3)，每个圆柱销(3)安装于第一圆柱销孔(145)和第二圆柱销孔(23)内，与飞轮(1)和芯轴(2)过渡配合，以连接飞轮(1)和芯轴(2)，并传递扭矩；轮毂(14)下侧设有压环(5)，采用n个螺栓(4)，每个螺栓(4)依次穿过压环(5)、第一螺栓孔(144)与第二螺栓孔(24)，并紧固于飞轮(1)和芯轴(2)上，用以飞轮(1)和芯轴(2)的轴向连接，以及将飞轮(1)的重力载荷传递给芯轴(2)，同时将压环(5)固定在飞轮(1)上，防止圆柱销(3)脱落；其中，4≤m≤8，4≤n≤8。