一种多层飞轮制造技术

本实用新型专利技术属于机械传动系统技术领域，尤其涉及一种多层飞轮，包括内、中、外三层飞轮组件以及弹性势能输入端轴、加能杆，内层飞轮组件包括内环、顶针、外环、固定外盖和若干钢珠，弹性势能输入端轴套接于内环的内部，内环设置于外环的内部，外环的内侧壁设置为凸台，凸台的两侧面设置为弧形轨道，弧形轨道内均设置有钢珠，凸台的内侧设置为棘轮，内环的一端设置为钢珠后盖、另一端可拆卸连接有固定外盖，内环的外侧壁与顶针的一端铰接，顶针与棘轮相配合，中层、外层飞轮组件均与内层飞轮组件的结构相同，并依次相互套接，加能杆垂直固定于外层飞轮组件的外环外侧壁。本实用新型专利技术能有效改善使用飞轮结构的机械储能供电系统加能效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多层飞轮
本技术属于机械传动系统
，尤其涉及一种多层飞轮。
技术介绍
在本申请的专利技术人已经提出的中国技术专利(申请号为2018209665837)“一种全智能机械储能供电系统”中，加能杆通过转动加能飞轮，进而带动弹性势能输入端轴旋转，给弹簧储能盒内的弹簧(采用涡卷弹簧或螺旋弹簧)增加弹性势能，在系统的整个运动过车中，加能飞轮只需要在90°范围内运转。加能杆在一定时间内、一定的运动弧长内，通过加能飞轮带动弹性势能输入端轴转动的弧长越长，则弹性势能的储存越高、系统中的加能效率越高。现阶段的加能飞轮仅仅是采用市面上已有的单层飞轮结构，加能效率有待提升，如何更进一步提高该全智能机械储能供电系统的加能效率已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本技术提供了一种多层飞轮，其能有效改善使用飞轮结构的机械储能供电系统加能效率低的问题。本技术解决的技术问题采用的技术方案为：包括内层飞轮组件、中层飞轮组件、外层飞轮组件、弹性势能输入端轴和加能杆，所述内层飞轮组件包括内环、顶针、外环、固定外盖和若干钢珠，所述弹性势能输入端轴、内环与外环三者同轴设置，所述内环和外环均为圆筒结构，所述弹性势能输入端轴固定套接于内环的内部，所述内环设置于外环的内部，所述外环的内侧壁中间向内凸起设置为凸台，所述凸台的左右两侧面设置为弧形轨道，所述弧形轨道内均设置有若干钢珠，所述凸台的内侧向内设置为棘轮，所述内环的一端边沿沿径向向外凸起设置为钢珠后盖、另一端可拆卸连接有固定外盖，所述内环的外侧壁与顶针的一端铰接，所述顶针的另一端通过弹簧与内环的外侧壁相连接，所述顶针与棘轮相配合，所述中层飞轮组件的结构组成、外层飞轮组件的结构组成均与内层飞轮组件的结构组成相同，所述中层飞轮组件同轴设置于内层飞轮组件的外周，所述中层飞轮组件的内环与内层飞轮组件的外环一体成型，所述外层飞轮组件同轴设置于中层飞轮组件的外周，所述外层飞轮组件的内环与中层飞轮组件的外环一体成型，所述内层飞轮组件的棘轮齿间距大于中层飞轮组件的棘轮齿间距，所述中层飞轮组件的棘轮齿间距大于外层飞轮组件的棘轮齿间距，所述加能杆沿弹性势能输入端轴的径向方向设置，其一端与外层飞轮组件的外环外侧壁固定连接。本申请的多层飞轮专用于本申请的专利技术人的另一件已受理的中国技术专利(申请号为2018209665837)中，以给弹簧储能盒增加弹性势能，故其有益效果的实现过程需要结合具体的应用场合和应用方式进行阐述。钢珠后盖和固定外盖能够将凸台两侧弧形轨道内的钢珠限定在弧形轨道内。顶针和棘轮配合，假设当加能杆顺时针旋转时，外层飞轮组件的外环与外层飞轮组件的内环运动分离，进而，加能杆顺时针的转动不能传递到弹性势能输入端轴；当加能杆逆时针运动时，顶针的一端卡住棘轮，使得外层飞轮组件的外环带动其内环以相同的角速度ω0运动，中层飞轮组件的外环、中层飞轮组件的内环、内层飞轮组件的外环和内层飞轮组件的内环均以相同的角速度ω0同步运动，进而弹性势能输入端轴也以角速度ω0运动，从而带动全智能机械储能供电系统的储能弹簧(弹簧采用涡卷弹簧或螺旋弹簧)储存能量。设定外层飞轮组件的外环运动一定弧长S0时，内层飞轮组件的内环运动的弧长为S1，若内层飞轮组件的外环也运动弧长S0时，内层飞轮组件的内环运动的弧长为S2，显然S1大于S2，内层飞轮组件的内环与弹性势能输入端轴的运动同步，故这两种情况下，S1对应的弹性势能输入端轴转动的弧长越长，作为储能弹簧的涡卷弹簧或螺旋弹簧被弹性势能输入端轴带动储能越多，即，当加能杆(和与其相连的外环运动同步)运动弧长一定的情况下，三层飞轮组件比单层飞轮组件对弹簧的储能更多，其给储能弹簧储满能量用时更少，显然本专利技术的三层飞轮组件结构提升了全智能机械储能供电系统的加能效率。其中，优选方式为：所述固定外盖螺栓锚固连接于内环的一端端面上。固定外盖的作用是覆盖钢珠，使得钢珠位于弧形轨道内。所述内层飞轮组件的棘轮齿间距为6mm，所述中层飞轮组件的棘轮齿间距为5mm，所述外层飞轮组件的棘轮齿间距为4mm。所述内层飞轮组件、中层飞轮组件和外层飞轮组件的材质均为不锈钢或碳纤维。所述内层飞轮组件上设置顶针的数量为2个。各层飞轮组件上都有两个顶针，两个顶针的可以以弹性势能输入端轴的中心轴为中心对称设置。本技术具有以下有益效果：本技术通过采用相互套接、同轴设置的三层飞轮组件结构，使得加能杆转动相同的弧长时，内部弹性势能输入端轴转动的弧长比现有技术中弹性势能输入端轴转动的弧长长，有效提高了使用飞轮做机械传动机构的全智能机械储能供电系统的加能效率。附图说明图1是本技术所提供实施例的纵向剖视图；图2是本技术所提供实施例的内部结构正视图；图中：1、内层飞轮组件2、中层飞轮组件3、外层飞轮组件4、弹性势能输入端轴5、加能杆6、内环61、钢珠后盖7、顶针8、外环81、凸台811、弧形轨道812、棘轮9、固定外盖10、钢珠。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。实施例一：如图1～图2所示，本技术所述的一种多层飞轮，包括内层飞轮组件1、中层飞轮组件2、外层飞轮组件3、弹性势能输入端轴4和加能杆5，所述内层飞轮组件1包括内环6、顶针7、外环8、固定外盖9和若干钢珠10，所述弹性势能输入端轴4、内环6与外环8三者同轴设置，所述内环6和外环8均为圆筒结构，所述弹性势能输入端轴4固定套接于内环6的内部，所述内环6设置于外环8的内部，所述外环8的内侧壁中间向内凸起设置为凸台81，所述凸台81的左右两侧面设置为弧形轨道811，所述弧形轨道811内均设置有若干钢珠10，所述凸台81的内侧向内设置为棘轮812，所述内环6的一端边沿沿径向向外凸起设置为钢珠后盖61、另一端可拆卸连接固定外盖9，所述内环6的外侧壁与顶针7的一端铰接，所述顶针7的另一端通过弹簧与内环6的外侧壁相连接，所述顶针7与棘轮812相配合，所述中层飞轮组件2的结构组成、外层飞轮组件3的结构组成均与内层飞轮组件1的结构组成相同，所述中层飞轮组件2同轴设置于内层飞轮组件1的外周，所述中层飞轮组件2的内环6与内层飞轮组件1的外环8一体成型，所述外层飞轮组件3同轴设置于中层飞轮组件2的外周，所述外层飞轮组件3的内环6与中层飞轮组件2的外环8一体成型，所述内层飞轮组件1的棘轮812齿间距大于中层飞轮组件2的棘轮812齿间距，所述中层飞轮组件2的棘轮812齿间距大于外层飞轮组件3的棘轮812齿间距，所述加能杆5沿弹性势能输入端轴4的径向方向设置，其一端与外层飞轮组件3的外环8外侧壁固定连接。本申请的多层飞轮专用于本申请的专利技术人的另一件已受理的中国技术专利(申请号为2018209665837)中，以给弹簧储能盒增加弹性势能，故其有益效果的实现过程需要结合具体的应用场合和应用方式进行阐述。如图1～图2所示，顶针7和棘轮812配合，当加能杆5顺时针旋转时，外层飞轮组件3的外环8与外层飞轮组件3的内环6运动分离，进而，加能杆5顺时针的转动不能传递到弹性势能输入端轴4；当加能杆5逆时针运动时，顶针7的一端卡住棘轮812，使得外层飞轮组件3的外环8带动其内环6以相同的角速度ω0运动，中层飞轮组件2的外环8、中层飞轮组件2的内环6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层飞轮，其特征在于：包括内层飞轮组件、中层飞轮组件、外层飞轮组件、弹性势能输入端轴和加能杆，所述内层飞轮组件包括内环、顶针、外环、固定外盖和若干钢珠，所述弹性势能输入端轴、内环与外环三者同轴设置，所述内环和外环均为圆筒结构，所述弹性势能输入端轴固定套接于内环的内部，所述内环设置于外环的内部，所述外环的内侧壁中间向内凸起设置为凸台，所述凸台的左右两侧面设置为弧形轨道，所述弧形轨道内均设置有若干钢珠，所述凸台的内侧向内设置为棘轮，所述内环的一端边沿沿径向向外凸起设置为钢珠后盖、另一端可拆卸连接有固定外盖，所述内环的外侧壁与顶针的一端铰接，所述顶针的另一端通过弹簧与内环的外侧壁相连接，所述顶针与棘轮相配合，所述中层飞轮组件的结构组成、外层飞轮组件的结构组成均与内层飞轮组件的结构组成相同，所述中层飞轮组件同轴设置于内层飞轮组件的外周，所述中层飞轮组件的内环与内层飞轮组件的外环一体成型，所述外层飞轮组件同轴设置于中层飞轮组件的外周，所述外层飞轮组件的内环与中层飞轮组件的外环一体成型，所述内层飞轮组件的棘轮齿间距大于中层飞轮组件的棘轮齿间距，所述中层飞轮组件的棘轮齿间距大于外层飞轮组件的棘轮齿间距，所述加能杆沿弹性势能输入端轴的径向方向设置，其一端与外层飞轮组件的外环外侧壁固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多层飞轮，其特征在于：包括内层飞轮组件、中层飞轮组件、外层飞轮组件、弹性势能输入端轴和加能杆，所述内层飞轮组件包括内环、顶针、外环、固定外盖和若干钢珠，所述弹性势能输入端轴、内环与外环三者同轴设置，所述内环和外环均为圆筒结构，所述弹性势能输入端轴固定套接于内环的内部，所述内环设置于外环的内部，所述外环的内侧壁中间向内凸起设置为凸台，所述凸台的左右两侧面设置为弧形轨道，所述弧形轨道内均设置有若干钢珠，所述凸台的内侧向内设置为棘轮，所述内环的一端边沿沿径向向外凸起设置为钢珠后盖、另一端可拆卸连接有固定外盖，所述内环的外侧壁与顶针的一端铰接，所述顶针的另一端通过弹簧与内环的外侧壁相连接，所述顶针与棘轮相配合，所述中层飞轮组件的结构组成、外层飞轮组件的结构组成均与内层飞轮组件的结构组成相同，所述中层飞轮组件同轴设置于内层飞轮组件的外周，所述中层飞轮组件的内环与内层飞轮组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇，
申请(专利权)人：青岛天德恒机电科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37