一种磁吸力可调的飞轮储能装置的制作方法

1.本发明涉及飞轮储能技术领域，具体为一种磁吸力可调的飞轮储能装置。


背景技术：

2.目前为了降低飞轮储能装置中的轴承损耗,将磁悬浮技术应用其中。采用磁悬浮轴承将转子悬浮起来,由于转子不存在机械摩擦,不仅降低了轴承损耗,还可以实现转子的高速旋转。
3.申请号为202010464393.7中国发明专利本发明公开了一种磁悬浮飞轮储能装置,包括机壳﹑转子、定子、真空壳体、底座、铁芯、上径向传感器、下径向传感器、上侧永磁偏置径向磁悬浮轴承、下侧永磁偏置径向磁悬浮轴承、飞轮、陶瓷柱,陶瓷珠、连接柱、环形永磁体以及两个端盖。该装置利用上侧永磁偏置径向磁悬浮轴承和下侧永磁偏置径向磁悬浮轴承对铁芯进行径向支撑,利用永磁体产生偏置磁场,绕组线圈提供平衡负载或干扰的控制磁场，可以有效减少风阻带来的能量损耗。然而该装置在使用中还存在一些问题；
4.在实际使用中，为了避免磁场吸力过大，导致飞轮被吸附在永磁体上，无法正常运转，需要针对生产误差留出足够的安全裕量。然而现有技术一般通过人为的降低磁场吸力，不仅调节费劲，而且将磁场吸力设置得远远低于飞轮的重力，这显然与设置永磁体来辅助承载的目的相违背。
5.鉴于此，我们提出一种磁吸力可调的飞轮储能装置。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种磁吸力可调的飞轮储能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磁吸力可调的飞轮储能装置，包括电机壳体、飞轮壳体和底座，所述电机壳体、飞轮壳体和底座依次相连，且电机壳体中转动安装有芯轴，所述芯轴上固定安装有飞轮和转子，且飞轮上固定安装有第一导磁组件，所述飞轮壳体中安装有换向式驱动的调节结构，且调节结构上固定连接有第二导磁组件，所述调节机构连接在飞轮壳体内具有密封性能的推动结构上，且推动结构活动连接在飞轮壳体的弧形缺口中，所述推动结构与飞轮壳体之间配合设置有方便解锁的定位结构。
8.优选的，所述电机壳体和飞轮壳体一体成型，且飞轮壳体中设置有真空腔，所述底座由空心柱芯和面板组成。
9.优选的，所述芯轴通过磁悬浮轴承进行安装，且转子位于电机定子内部，所述飞轮位于飞轮壳体的真空腔中。
10.优选的，调节结构包括有支撑杆、弹簧、楔形块、推块和拨杆，所述第二导磁组件固定连接在支撑杆上。
11.优选的，所述楔形块和推块均滑动安装在飞轮壳体的滑槽中，且两者通过斜面接触连接，所述支撑杆垂直连接在楔形块的底部，且弹簧连接在楔形块上，所述拨杆垂直连接
在推块上。
12.优选的，推动结构包括有圆盘、隔离环、把手和弧形驱动槽，所述圆盘转动安装在飞轮壳体的空腔中，且隔离环安装在圆盘的上下两面，且隔离环接触密封在飞轮壳体中，所述把手安装在圆盘的侧面，且把手贯穿安装在弧形缺口中，所述推块活动连接在弧形驱动槽中。
13.优选的，所述定位结构包括有卡块、限位板、压块、弹片和定位槽。
14.优选的，所述卡块和压块分别连接在限位板的两侧，且限位板滑动安装在把手的滑槽中，所述卡块位于弧形缺口内部，且压块位于弧形缺口的外部，所述弹片采用s形结构，连接在限位板的下方，所述定位槽排列安装在弧形缺口的上表面。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1.本发明中将第二导磁组件连接在换向式的调节结构上，而调节结构则连接在具有密封性能的推动结构上，推动结构采用外导式安装方式，能够将第二导磁组件的调节导出到飞轮壳体的外部，从外部完成第二导磁组件的位置调整，使得第一导磁组件和第二导磁组件之间的轴向间隙距离可控，从而可以进行辅助承载单元对飞轮施加的辅助承载力大小的调节，使得飞轮的安装保有一定的安全裕量，减小加工和装配难度。
17.2.本发明中的推动结构采用了外导式安装的方式，并且其上设置有接触密封的隔离环，在保证能够从飞轮壳体外部完成调节的同时，通过隔离环进行了密封隔离，保证调节的间隙不会造成飞轮壳体内部真空腔失效，确保飞轮正常工作运行，降低能量损耗。
附图说明
18.图1为本发明结构的剖切图；
19.图2为本发明结构示意图；
20.图3为图1中a区域的放大示意图；
21.图4为图1中b区域的放大示意图；
22.图5为本发明中圆盘的示意图。
23.图中：电机壳体1、飞轮壳体2、底座3、芯轴4、飞轮5、转子 6、第一导磁组件7、第二导磁组件8、支撑杆9、弹簧10、楔形块 11、推块12、拨杆13、圆盘14、隔离环15、把手16、卡块17、限位板18、压块19、弹片20、弧形缺口21、定位槽22、弧形驱动槽 23、下端轴24。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种磁吸力可调的飞轮储能装置，包括电机壳体1、飞轮壳体2和底座3，电机壳体 1、飞轮壳体2和底座3依次相连，且电机壳体1中转动安装有芯轴 4，芯轴4上固定安装有飞轮5和转子6，且飞轮5上固定安装有第一导磁组件7，飞轮壳体2中安装有换向式驱动的调节结构，且调节结构上固定连接有第二导磁组件，调节机构连接在飞轮壳体2内具有密封性能的推动结构上，且推动结构活动连接在飞轮
壳体2的弧形缺口21中，推动结构与飞轮壳体2之间配合设置有方便解锁的定位结构。
26.如图1以及图2所示，电机壳体1和飞轮壳体2一体成型，且飞轮壳体2中设置有真空腔，底座3由空心柱芯和面板组成，电机壳体 1、飞轮壳体2以及底座3构成整个储能装置的基础结构；
27.如图2所示，芯轴4通过磁悬浮轴承进行安装，且转子6位于电机定子内部，飞轮5位于飞轮壳体2的真空腔中，在动力充足时，能够通过芯轴4带动飞轮5高速转动，从而将电能转换为机械能储存在飞轮5中，在需要时进行释放，而飞轮5的安装具有一定的安全裕量，能够进行第二导磁组件8的位置调节，使得第二导磁组件8与第一导磁组件7之间的轴向间隙距离可控；
28.如图1以及图2所示，调节结构包括有支撑杆9、弹簧10、楔形块11、推块12和拨杆13，第二导磁组件8固定连接在支撑杆9上，第二导磁组件8的位置主要通过调节结构来控制改变；
29.如图2以及图3所示，楔形块11和推块12均滑动安装在飞轮壳体2的滑槽中，且两者通过斜面接触连接，支撑杆8垂直连接在楔形块11的底部，且弹簧10连接在楔形块上，拨杆13垂直连接在推块 12上，通过拨块13的移动，来推动推块12，从而使得推块12的斜面针对楔形块11的斜面进行了转向推动，将推块12的左右移动转换为楔形块11的上下移动，而楔形块11的位移能够通过支撑杆8反应在第二导磁组件8上，因此进行了连通式的调节过程，第二导磁组件 8的位置受到拨杆13的直接控制；
30.如图3以及图4所示，推动结构包括有圆盘14、隔离环15、把手16和弧形驱动槽23，圆盘14转动安装在飞轮壳体2的空腔中，且隔离环15安装在圆盘14的上下两面，且隔离环15接触密封在飞轮壳体2中，把手16安装在圆盘14的侧面，且把手16贯穿安装在弧形缺口21中，拨块13活动连接在弧形驱动槽23中，圆盘14转动时，通过其上设置的弧形驱动槽23位置变动，能够对拨块13产生斜向的推动力，从而使得拨块13在圆盘14的径向上移动，因此使用圆盘14进行了拨块13的驱动，而圆盘14又受到了把手16的直接控制，把手16通过弧形缺口21伸到飞轮壳体2的外部，易于控制，所以最终通过转动把手16完成了第二导磁组件8的调节控制，并通过隔离环5进行了密封隔离，保证调节的间隙不会造成飞轮壳体2内部真空腔失效；
31.如图4所示，定位结构包括有卡块17、限位板18、压块19、弹片20和定位槽22，在将第二导磁组件8调节到位之后，需要进行其位置保持，所以使用定位结构来维持稳定性；
32.如图4以及图5所示，卡块17和压块19分别连接在限位板18 的两侧，且限位板18滑动安装在把手16的滑槽中，卡块17位于弧形缺口21内部，且压块19位于弧形缺口21的外部，弹片20采用s 形结构，连接在限位板18的下方，定位槽22排列安装在弧形缺口 21的上表面，弹片20的弹力作用在限位块18上，使得卡块17上移，插接进相应位置的定位槽22中，完成了圆盘14的快速固定，而在需要进行调节时，只需要从外部按压压块19，即可使得卡块17从定位槽22中快速脱离，并且压块19集成安装在把手16中，可以方便的进行解锁和调节；
33.工作原理：在实际使用中，电机壳体1、飞轮壳体2以及底座3 构成整个储能装置的基础结构，在动力充足时，能够通过芯轴4带动飞轮5高速转动，从而将电能转换为机械能储存在飞轮5中，在需要时进行释放，而飞轮5的安装具有一定的安全裕量，能够进行第二导磁组件8的位置调节，使得第二导磁组件8与第一导磁组件7之间的轴向间隙距离可控，第二导
磁组件8固定连接在支撑杆9上，第二导磁组件8的位置主要通过调节结构来控制改变；通过拨块13的移动，来推动推块12，从而使得推块12的斜面针对楔形块11的斜面进行了转向推动，将推块12的左右移动转换为楔形块11的上下移动，而楔形块11的位移能够通过支撑杆8反应在第二导磁组件8上，因此进行了连通式的调节过程，第二导磁组件8的位置受到拨杆13的直接控制，拨块13活动连接在弧形驱动槽23中，圆盘14转动时，通过其上设置的弧形驱动槽23位置变动，能够对拨块13产生斜向的推动力，从而使得拨块13在圆盘14的径向上移动，因此使用圆盘14 进行了拨块13的驱动，而圆盘14又受到了把手16的直接控制，把手16通过弧形缺口21伸到飞轮壳体2的外部，易于控制，所以最终通过转动把手16完成了第二导磁组件8的调节控制，并通过隔离环 5进行了密封隔离，保证调节的间隙不会造成飞轮壳体2内部真空腔失效，在将第二导磁组件8调节到位之后，需要进行其位置保持，所以使用定位结构来维持稳定性，定位结构中的弹片20的弹力作用在限位块18上，使得卡块17上移，插接进相应位置的定位槽22中，完成了圆盘14的快速固定，而在需要进行调节时，只需要从外部按压压块19，即可使得卡块17从定位槽22中快速脱离，并且压块19 集成安装在把手16中，可以方便的进行解锁和调节。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。