一种储能飞轮外壳体平衡结构制造技术

本发明专利技术公开了一种储能飞轮外壳体平衡结构，包括竖置设置且外形为柱状的外壳体和与外壳体转动连接的前后向平衡框；所述前后向平衡框为矩形框，所述前后向平衡框包括位于前后端的两根框臂和位于左右端的两根框臂；所述位于左右端的两根框臂中部分别设有前后向平衡轴承，所述外壳体的侧壁左右两端分别设有与前后向平衡轴承对应连接的连接轴，所述连接轴与前后向平衡轴承转动连接，所述外壳体设置于前后向平衡框内部且相对于前后向平衡框前后摆动。通过使用本发明专利技术所述的平衡结构，可以保证外载体在规定的倾斜情况下通过平衡结构的自身调节实现飞轮储能设备外壳体的动态竖置平衡，进而保证飞轮轴的竖置，满足储能飞轮的工作条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种储能飞轮外壳体平衡结构。
技术介绍
众所周知，磁悬浮飞轮储能装置，又称为磁悬浮飞轮电池，是利用高速旋转地飞轮储存能量，它以其高比功率、高比能量、充放电快、寿命长和无化学污染等特点正受到各行各业的重视，在国外己用于汽车、火车、航天、航空等军用和港口、码头等民用行业。我国的磁悬浮飞轮储能事业也在快速的发展中。在磁悬浮飞轮储能装置在使用时需要将其安装在汽车，火车等移动交通工具上。磁悬浮飞轮与磁轴承之间设有支撑间距，现有的飞轮轴大多为竖置设置，在一定的范围内允许有小范围的偏差，但是如果飞轮轴倾斜过大的话会导致飞轮磁悬浮失衡，飞轮储能失效。在车载的飞轮储能设备安装时，如何保证在载体倾斜的情况下，飞轮储能设备整体还可以保持相对的垂直是一个急待解决的问题。现有技术急需一种保证飞轮外壳体动态竖置的平衡结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种保证飞轮外壳体动态竖置的储能飞轮外壳体平衡结构。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种储能飞轮外壳体平衡结构，包括竖置设置且外形为柱状的外壳体和与外壳体转动连接的前后向平衡框；所述前后向平衡框为矩形框，所述前后向平衡框包括位于前后端的两根框臂和位于左右端的两根框臂；所述位于左右端的两根框臂中部分别设有前后向平衡轴承，所述外壳体的侧壁左右两端分别设有与前后向平衡轴承对应连接的连接轴，所述连接轴与前后向平衡轴承转动连接，所述外壳体设置于前后向平衡框内部且相对于前后向平衡框前后摆动。通过使用本专利技术所述的平衡结构，可以保证外载体前后倾斜的状态下，例如车体上下坡的状态下，外壳体在重力作用下保持竖直。    作为优选地，所述前后向平衡框正下方设有左右向平衡框，前后向平衡框与左右向平衡框转动连接；所述左右向平衡框为矩形框，所述左右向平衡框包括位于前后端的两根框杆和位于左右端的两根框杆；所述位于前后端的两根框杆中部上端分别设有轴承座，所述轴承座上设有左右向平衡轴承，所述前后向平衡框上位于前后端的两根框臂中部分别对应与左右向平衡轴承转动连接，所述前后向平衡框与外壳体相对左右向平衡框左右摆动。这样的设计满足载体左右倾斜时，外壳体在重力作用下保持竖直。作为优选地，所述前后向平衡框上位于右端的框臂后端设有右框臂连接板，所述外壳体侧壁上部右端设有与右框臂连接板配合的上连接板；所述右框臂连接板与上连接板之间设置有用于减缓外壳体前后摆动速度的前后气动弹簧；所述前后气动弹簧两端分别与右框臂连接板和上连接板铰接，所述铰接的转动轴向为左右方向。这样的设计使得外壳体前后转动时，在前后气动弹簧阻尼作用下，转速降低，避免外壳体转速太大，飞轮轴瞬间失去平衡。作为优选地，所述左右向平衡框上位于后端的框杆左端设有后框杆连接板，所述前后向平衡框上位于后端的框臂右部设有与后框杆连接板配合连接的后框臂连接板；所述后框杆连接板与后框臂连接板之间设有用于减缓外壳体与前后向平衡框左右摆动的左右气动弹簧；所述左右气动弹簧两端分别与后框杆连接板和后框臂连接板铰接，所述铰接的转动轴向为前后方向。这样的设计使得外壳体左右转动时，在左右气动弹簧阻尼作用下，转速降低，避免外壳体转速太大，飞轮轴瞬间失去平衡。作为优选地，所述外壳体为圆柱形壳体，所述前后向平衡框与左右向平衡框围绕于外壳体的中部外侧。这样的设计使得外壳体摆幅极小。作为优选地，所述左右向平衡框下端设有通纳外壳体摆动的容纳槽，所述容纳槽上端设有与左右向平衡框底部连接的槽面，所述左右向平衡框底部四角通过钢丝绳弹簧与槽面弹性连接。这样的设计缓冲外壳体上下方向的波动。作为优选地，所述左右向平衡框底部设有上弹簧套，所述槽面上端设有下弹簧套，所述钢丝绳弹簧上下两端分别与上弹簧套与下弹簧套卡接固定，所述上弹簧套与下弹簧套之间设有上下缓冲间距。这样的设计控制外壳体上下方向的缓冲范围。作为优选地，所述左右向平衡框四角外侧分别设有立柱，所述左右向平衡框四角与立柱之间分别通过防扭弹簧连接。这样的设计缓冲外壳体水平转动惯量。作为优选地，所述左右向平衡框四角外壁分别设有内弹簧套，所述立柱上设有外弹簧套，所述防扭弹簧两端分别与位于前后两端内弹簧套和外弹簧套卡接，所述内弹簧套和外弹簧套之间设有扭动间距。这样的设计控制外壳体水平转动范围。作为优选地，所述容纳槽呈上狭下阔的截头方锥体。这样的设计为外壳体摆动提供足够的空间。本专利技术的优点和有益效果在于：通过使用本专利技术所述的平衡结构，可以保证外载体在规定的倾斜情况下通过平衡结构的自身调节实现飞轮储能设备外壳体的动态竖置平衡，进而保证飞轮轴的竖置，满足储能飞轮的工作条件。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为图1中A结构放大示意图。图中：1、外壳体；2、前后向平衡框；3、前后向平衡轴承；4、左右向平衡框；5、轴承座；6、左右向平衡轴承；7、右框臂连接板；8、上连接板；9、前后气动弹簧；10、后框杆连接板；11、后框臂连接板；12、左右气动弹簧；13、容纳槽；14、槽面；15、钢丝绳弹簧；16、上弹簧套；17、下弹簧套；18、上下缓冲间距；19、立柱；20、防扭弹簧；21、内弹簧套；22、外弹簧套；23、扭动间距；24、前后向平衡框后端框臂；25、左右向平衡框后端框杆；26、连接轴。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1-图2所示，（图1为后视图，a箭头方向为左，b箭头方向为右；陷入图面为前，凸出图面为后；）一种储能飞轮外壳体平衡结构，包括竖置设置且外形为柱状的外壳体1和与外壳体1转动连接的前后向平衡框2；所述前后向平衡框2为矩形框，所述前后向平衡框2包括位于前后端的两根框臂和位于左右端的两根框臂，图1中，24为前后向平衡框后端框臂；所述位于左右端的两根框臂中部分别设有前后向平衡轴承3，所述外壳体1的侧壁左右两端分别设有与前后向平衡轴承3对应连接的连接轴26，所述连接轴26与前后向平衡轴承3转动连接，转动轴向为左右方向；所述外壳体1设置于前后向平衡框2内部且相对于前后向平衡框2前后摆动。所述前后向平衡框2正下方设有左右向平衡框4，前后向平衡框2与左右向平衡框4转动连接；所述左右向平衡框4为矩形框，所述左右向平衡框4包括位于前后端的两根框杆和位于左右端的两根框杆，图1中，25为左右向平衡框后端框杆；所述位于前后端的两根框杆中部上端分别设有轴承座5，所述轴承座5上设有左右向平衡轴承6，所述前后向平衡框2上位于前后端的两根框臂中部分别对应与左右向平衡轴承6转动连接，所述前后向平衡框2与外壳体1相对左右向平衡框4左右摆动。所述前后向平衡框2上位于右端的框臂后端设有右框臂连接板7，所述外壳体1侧壁上部右端设有与右框臂连接板7配合的上连接板8；所述右框臂连接板7与上连接板8之间设置有用于减缓外壳体1前后摆动速度的前后气动弹簧9；所述前后气动弹簧9两端分别与右框臂连接板7和上连接板8铰接，所述铰接的转动轴向为左右方向。...

【技术保护点】
一种储能飞轮外壳体平衡结构，其特征在于：包括竖置设置且外形为柱状的外壳体和与外壳体转动连接的前后向平衡框；所述前后向平衡框为矩形框，所述前后向平衡框包括位于前后端的两根框臂和位于左右端的两根框臂；所述位于左右端的两根框臂中部分别设有前后向平衡轴承，所述外壳体的侧壁左右两端分别设有与前后向平衡轴承对应连接的连接轴，所述连接轴与前后向平衡轴承转动连接，所述外壳体设置于前后向平衡框内部且相对于前后向平衡框前后摆动。

【技术特征摘要】
1.一种储能飞轮外壳体平衡结构，其特征在于：包括竖置设置且外形为柱状的外壳体和与外壳体转动连接的前后向平衡框；所述前后向平衡框为矩形框，所述前后向平衡框包括位于前后端的两根框臂和位于左右端的两根框臂；所述位于左右端的两根框臂中部分别设有前后向平衡轴承，所述外壳体的侧壁左右两端分别设有与前后向平衡轴承对应连接的连接轴，所述连接轴与前后向平衡轴承转动连接，所述外壳体设置于前后向平衡框内部且相对于前后向平衡框前后摆动。
2.    如权利要求1所述的储能飞轮外壳体平衡结构，其特征在于：所述前后向平衡框正下方设有左右向平衡框，前后向平衡框与左右向平衡框转动连接；所述左右向平衡框为矩形框，所述左右向平衡框包括位于前后端的两根框杆和位于左右端的两根框杆；所述位于前后端的两根框杆中部上端分别设有轴承座，所述轴承座上设有左右向平衡轴承，所述前后向平衡框上位于前后端的两根框臂中部分别对应与左右向平衡轴承转动连接，所述前后向平衡框与外壳体相对左右向平衡框左右摆动。
3.如权利要求2所述的储能飞轮外壳体平衡结构，其特征在于：所述前后向平衡框上位于右端的框臂后端设有右框臂连接板，所述外壳体侧壁上部右端设有与右框臂连接板配合的上连接板；所述右框臂连接板与上连接板之间设置有用于减缓外壳体前后摆动速度的前后气动弹簧；所述前后气动弹簧两端分别与右框臂连接板和上连接板铰接，所述铰接的转动轴向为左右方向。
4.如权利要求3所述的储能飞轮外壳体平衡结构，其特征在于：所述左右向平衡框上位于后端的框杆左端设有后框杆连接板，所述前后...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡震，徐建华，
申请(专利权)人：江阴市振江钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32