飞轮锁止装置的制作方法

1.本实用新型涉及飞轮储能设备领域，尤其涉及一种飞轮锁止装置。


背景技术：

2.飞轮储能系统储存电能，其作为化学电池和超级电容器的一种替代产品，具有寿命长、维护量小、高效率和高功率等优点。飞轮储能的原理是依靠电机来实现充放电，依靠旋转的飞轮存储能量，充电时电机推动飞轮转动，飞轮将电能转换为动能储存起来；放电时飞轮驱动电机，把动能转换为电能释放出去。在储能过程中，飞轮能量e
∝
ρvs2，其中ρ为转子材料的密度，v为转子的尺寸，s为转子边缘的线速度。因此，电机中转子的速度和转子的尺寸决定飞轮存储的能量，对于飞轮储能器来说，电机转子的尺寸和速度决定了其储存能量的多少。
3.但从飞轮能量的角度来说，随着转速的升高，维持转速所消耗的能量将会提高，所以在飞轮设计中必须考虑能量的损失。飞轮旋转时，轴承的摩擦将消耗很大一部分能量。所以在飞轮设计中，通常利用永磁或励磁将飞轮纵向悬浮，以减少飞轮能量损失，同时需要将飞轮腔室内形成真空环境，以减少飞轮旋转过程中产生的空气摩擦而导致的能量损失。
4.飞轮通常由金属制成，在非运行状态，通常需要将飞轮腔室内充入惰性气体，以隔绝水蒸气，保证飞轮不产生锈蚀。所以从飞轮装配完成后，应尽量保持飞轮腔室内气体不与大气相通。
5.然而在飞轮体运输(转运)过程中，由于运输(转运)会对飞轮整体进行起吊、平移、倾斜等操作，这些操作将使飞轮悬浮系统收到干扰，从而导致旋转体相对外壳产生位移，这有可能导致飞轮损坏或失效；在飞轮运输过程中，为了防止锈蚀，飞轮腔室内应保持充满惰性气体的状态，因此在飞轮出厂到运行的过程中，应保持密封状态以使得惰性气体不产生流失。
6.综上，在运输(转运)过程中，亟需一种飞轮锁止装置，对飞轮旋转体加以固定，以保证飞轮旋转体相对外壳不产生相对位移，同时该锁固装置在锁固与解锁两个状态下以及两个状态进行转换过程中均可以保持腔体内呈密封状态，并且为了方便安装和维护，飞轮锁止装置应可在飞轮正常运行状态下保持密封状态。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的就在于提供一种飞轮锁止装置，具有解决上述技术问题的优点。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种飞轮锁止装置，包括锁止螺栓本体、外套管和压紧垫，所述外套管贯穿固定在飞轮盖板上，所述锁止螺栓本体位于外套管内侧且与外套管螺纹连接，所述锁止螺栓本体长度大于外套管的长度，所述压紧垫设置在锁止螺栓本体位于飞轮盖板内侧的一端，且与飞轮表面抵接。
9.优选的，所述锁止螺栓本体由头部、中间部和顶杆部组成，其中顶杆部与头部分别
固定在中间部的两端，中间部的直径大于顶杆部的直径，顶杆部与中间部同轴设置，所述外套管上开设有与中间部及顶杆部形状适配的截面为t型的空腔，其中中间部与空腔的侧壁螺纹连接，顶杆部与空腔的侧壁相贴合，所述顶杆部的侧壁开设有一圈纵向密封槽，所述纵向密封槽内设置有始终与空腔侧壁相抵接的密封环。
10.优选的，所述外套管包括连接段与密封段，所述连接段与密封段同轴设置，所述密封段直径大于连接段设置，飞轮盖板上开设有与外套管形状适配截面为t型的安装孔，连接段与安装孔的侧壁螺纹连接，密封段与安装孔的侧壁间隙配合，所述密封段设置连接段的端面上开设有一圈平面密封槽，所述平面密封槽内设置有与安装孔侧壁抵接的第一密封圈。
11.优选的，所述密封段包括嵌入段和外漏段，嵌入段和外漏段同轴设置，所述外漏段的直径大于嵌入段设置，所述外漏段不位于安装孔内。
12.优选的，所述外漏段与飞轮盖板间夹设有第二密封圈。
13.优选的，所述压紧垫通过螺栓固定在锁止螺栓本体上，所述压紧垫上开设有供螺栓的头部完全容置的容置槽。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
15.一、该锁固装置在锁固与解锁两个状态下以及两个状态进行转换过程中均可以保持腔体内呈密封状态；
16.二、结构简单，拆装方便，易于维修；
17.三、该装置可在飞轮正常运行状态下保持密封状态。
附图说明
18.图1为本实施例的剖面结构示意图；
19.图2为本实施例锁止螺栓本体的结构示意图；
20.图3为本实施例外套管的结构示意图。
21.图中：1、锁止螺栓本体；11、头部；12、中间部；13、顶杆部；131、纵向密封槽；2、外套管；21、连接段；22、密封段；221、平面密封槽；222、嵌入段；223、外漏段；3、压紧垫；4、飞轮盖板；5、飞轮。
具体实施方式
22.下面将对本实用新型作进一步说明。
23.实施例：
24.如图1所示，一种飞轮锁止装置，包括锁止螺栓本体1、外套管2和压紧垫3。
25.如图1、3所示，外套管2包括连接段21与密封段22，连接段21与密封段22同轴设置，密封段22直径大于连接段21设置。飞轮盖板4上开设有与外套管2形状适配截面为t型的安装孔，用以供外套管2整体贯穿固定在飞轮盖板4上。其中连接段21与安装孔的侧壁螺纹连接，密封段22与安装孔的侧壁间隙配合，密封段22设置连接段21的端面上开设有一圈平面密封槽221，平面密封槽221内设置有与安装孔侧壁抵接的第一密封圈，当第一密封圈与安装孔侧壁抵接时，完成外套管2与飞轮盖板间的密封。为了提高密封效果，密封段22包括嵌入段222和外漏段223，嵌入段222和外漏段223同轴设置，外漏段223的直径大于嵌入段222
设置，外漏段223不位于安装孔内，在外漏段223与飞轮盖板4间夹设有第二密封圈，以此来对外套管2与飞轮盖板4间进行第二次密封。
26.如图1、2所示，锁止螺栓本体1长度大于外套管2的长度，锁止螺栓本体1由头部11、中间部12和顶杆部13组成，其中顶杆部13与头部11分别固定在中间部12的两端，中间部12的直径大于顶杆部13的直径，顶杆部13与中间部12同轴设置，外套管2上开设有与中间部12及顶杆部13形状适配的截面为t型的空腔，其中中间部12与空腔的侧壁螺纹连接，顶杆部13与空腔的侧壁相贴合，顶杆部13的侧壁开设有一圈纵向密封槽131，纵向密封槽131内设置有始终与空腔侧壁相抵接的密封环。操作人员通过转动头部11可控制顶杆部13在飞轮盖板4内侧的伸入长度，以控制该飞轮锁止装置是否与飞轮5相抵接。在转动过程中顶杆部13以及与顶杆部13配合的空腔区域的侧壁均为光滑的表面，位于顶杆部13与空腔侧壁间的密封环将顶杆部13与外套管2间进行密封，且不受锁止螺栓本体1转动的干扰，达到较强的密封效果。顶杆部13上开设的纵向密封槽131对密封环起到了较强的定位作用，避免密封圈因锁止螺栓本体1的移动而在顶杆部13上位置的改变，达到确保密封的效果。
27.压紧垫3设置在锁止螺栓本体1位于飞轮盖板4内侧的一端，且与飞轮5表面抵接，压紧垫3通过螺栓固定在锁止螺栓本体1上，压紧垫3上开设有供螺栓的头部11完全容置的容置槽，以避免螺栓的头部11与飞轮5刚性摩擦，造成飞轮5的损坏，压紧垫3由橡胶制成，与飞轮5间的摩擦力较大，能够更快的进行锁止。
28.在本实施例中螺栓的头部11完全容置的容置槽，且与容置槽开口处的距离为2～3mm，以确保压紧垫3在锁止形变后螺栓的头部11不会与飞轮5表面接触，造成飞轮5表面的刚性磨损。
29.使用过程：
30.操作人员正方向转动使锁止螺栓本体1上的压紧垫3与飞轮5表面抵接即可完成飞轮5的锁定，操作人员反方向转动使锁止螺栓本体1上的压紧垫3与飞轮5表面分开，此时的飞轮5可进行转动。
31.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。