飞轮储能转子、系统、车间、工厂和基地及其应用设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种飞轮储能转子、系统、车间、工厂和基地及其应用设备，其中，飞轮储能转子包括：旋转轴为竖直设置的实心钢轴；第一轮毂由弹簧钢制成，套在旋转轴上，第一轮毂可在旋转轴的带动下与旋转轴同步旋转，第一轮毂具有盘状体，盘状体的外缘向其一侧弯折形成抵接部，抵接部与盘状体之间通过圆角过渡并在抵接部的外壁上靠近圆角的位置设有应力减缓槽，第一轮毂的盘状体自中部向边缘相对于垂直于旋转轴的垂直平面朝向形成抵接部的一侧倾斜；外轮套在第一轮毂上。本实用新型专利技术实用新型专利技术解决的技术问题在于克服现有的飞轮储能机构在高速旋转的情况下飞轮轮毂与外轮之间的预紧力减小的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
飞轮储能转子、系统、车间、工厂和基地及其应用设备
本技术涉及飞轮储能领域。具体为一种飞轮储能转子、系统、车间、工厂和基地及其应用设备。
技术介绍
飞轮储能是通过将电能、风能、太阳能等能源转化为机械能即飞轮的高速旋转来实现能量的储存，在需要使用能量时，将飞轮的动能转化为电能输出。飞轮储能通过运动储存能量，不需要任何化学物质和化学变化，还可进行无限次地充放电，不仅对环境无污染还突破了化学电池的限制，从而受到了高度的关注。飞轮的储能公式为：其中J为飞轮的转动惯量，ω为飞轮旋转的角速度。飞轮的旋转角速度越高、转动惯量越大，其储能密度越高，储存的能量也越大。飞轮在旋转的时候，其中间部分与边缘部分所受的离心力不同，离旋转中心越远的位置所受到的离心力越大，一体式的飞轮由于不同位置受力不均，容易产生大的变形或者出现裂纹。目前大部分飞轮飞轮采用分体式结构，即包括轮毂和固定地套在轮毂上的外轮，外轮与轮毂之间一般通过过盈配合来实现固定连接，外轮采用更加坚韧的材料制成。然而，在转速更高的情况下，例如在转速达到10000转/分钟时，飞轮仍不可避免地会发生变形，产生“扩张”的形态，与轮毂相比，距离旋转中心更远的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞轮储能转子，其特征在于，包括：旋转轴，为竖直设置的实心钢轴，第一轮毂，所述第一轮毂由弹簧钢制成，套在所述旋转轴上可在所述旋转轴的带动下与所述旋转轴同步旋转，所述第一轮毂具有盘状体，所述盘状体的外缘向其一侧弯折形成抵接部，所述抵接部与所述盘状体相连的位置设有应力减缓槽，所述第一轮毂的盘状体自中部向边缘相对于垂直于所述旋转轴的垂直平面倾斜，且朝向形成所述抵接部的一侧倾斜，外轮，所述外轮为桶状，套在所述第一轮毂上，其内壁与所述第一轮毂抵接部的外壁相配合。

【技术特征摘要】
2016.02.24 CN 201610101868X1.一种飞轮储能转子，其特征在于，包括：旋转轴，为竖直设置的实心钢轴，第一轮毂，所述第一轮毂由弹簧钢制成，套在所述旋转轴上可在所述旋转轴的带动下与所述旋转轴同步旋转，所述第一轮毂具有盘状体，所述盘状体的外缘向其一侧弯折形成抵接部，所述抵接部与所述盘状体相连的位置设有应力减缓槽，所述第一轮毂的盘状体自中部向边缘相对于垂直于所述旋转轴的垂直平面倾斜，且朝向形成所述抵接部的一侧倾斜，外轮，所述外轮为桶状，套在所述第一轮毂上，其内壁与所述第一轮毂抵接部的外壁相配合。2.根据权利要求1所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述抵接部与所述盘状体之间通过圆角过渡，所述应力减缓槽位于所述圆角的外壁上。3.根据权利要求1所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述外轮的内壁在与所述第一轮毂抵接部的外壁相配合的位置处设有沿周向延伸的第一配合凸起，在完成安装的状态下，所述第一轮毂的抵接部与所述第一配合凸起紧配合。4.根据权利要求3所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述第一配合凸起的至少一端设有引导所述第一轮毂在所述外轮内沿轴线相对运动的安装引导坡，第一配合凸起的至少一端为安装时所述抵接部先接触的一端。5.根据权利要求1所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述盘状体相对于垂直于所述旋转轴的垂直平面倾斜的角度为5°-15°。6.根据权利要求4所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述第一轮毂还包括套在所述旋转轴上可与所述旋转轴同步转动的安装轴套，所述盘状体位于所述安装轴套的外部且与所述安装轴套一体成型。7.根据权利要求1-6中任一项所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述飞轮还包括位于所述第一轮毂上方的第二轮毂，所述第二轮毂由弹簧钢制成，套在所述旋转轴上，并可在所述旋转轴的带动下与所述旋转轴同步旋转，所述第二轮毂的结构形状与所述第一轮毂的结构形状相同，且在完成装配的状态下，所述第一轮毂的盘状体与所述第二轮毂的盘状体的倾斜方向相同，所述第二轮毂的抵接部与设置在外轮内壁上的第二配合凸起紧配合。8.根据权利要求7所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述紧配合为过盈配合。9.根据权利要求7所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述飞轮还包括定位轴套，所述定位轴套套在所述旋转轴上，且位于所述第一轮毂与第二轮毂之间。10.根据权利要求9所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述定位轴套由40Cr制成。11.根据权利要求7所述的飞轮储能转子，其特征在于，所述旋转轴的下端具有用于对所述第一轮毂的下端进行定位的轴肩。12.一种飞轮储能系统，其特征在于，包括：储能装置，所述储能装置包括，壳体，所述壳体包括圆筒状侧壁、与所述侧壁固定且密封连接的上端盖和与所述外圆筒固定且密封连接的下端盖，所述壳体设有抽气孔；飞轮储能转子，位于所述壳体内，所述飞轮储能转子为如权利要求1-11任一项所述的飞轮储能转子，磁悬浮装置，位于所述壳体内用于支撑所述飞轮的旋转轴的上端并允许所述旋转轴相对于所述磁悬浮装置旋转，能量转换装置，位于所述壳体内且位于所述飞轮的下方，所述能量转换装置包括由磁极电路绕制形成的定子、可相对于所述定子旋转的转子及由所述转子带动旋转的传动轴，所述传动轴与所述飞轮的旋转轴同轴固定连接并同步旋转，所述能量转换装置还包括冷却通道；所述飞轮储能系统还包括：抽真空装置，所述抽真空装置与所述储能装置的壳体的抽气孔连接可对所述壳体围成的封闭空间抽真空；真空控制装置，与所述抽真空装置连接以控制所述抽真空装置的运行；冷却装置，所述冷却装置包括存储冷却液的储液罐、与所述储液罐和所述能量转换装置的冷却通道连接的连接管以及为所述冷却液提供动力使所述冷却液在所述冷却通道内循环的冷却泵；冷却控制装置，与所述冷却装置连接以控制所述冷却装置；能量转换控制装置，与所述能量转换装置连接，可控制所述磁极电路与外部的充电电路和放电电路的通断状态，当所述磁极电路与充电电路接通同时与所述放电电路断开时，所述能量转换装置的转子在定子的磁力作用下旋转从而通过所述传动轴带动所述飞轮储能转子旋转，所述能量转换装置作为电动机将电能转化为所述飞轮储能转子的旋转机械能储存起来，当所述磁极电路与所述充电电路断开同时与所述放电电路接通时，所述飞轮储能转子通过所述传动轴带动所述能量转换装置的转子旋转从而使所述磁极电路产生电流，所述能量转换装置作为发电机将所述飞轮储能转子的旋转机械能转化为电能供给所述放电电路。13.根据权利要求12所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述飞轮储能系统的每个所述飞轮储能装置设置检测能量转换装置温度的温度传感器，所述温度传感器还与所述冷却控制装置连接以将所述温度传感器的温度传送给所述冷却控制装置，所述冷却控制装置根据收到的温度数值控制所述冷却装置的运行使所述储能装置的温度控制在设定的温度范围内。14.根据权利要求13所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述飞轮储能系统的每个飞轮储能装置设置用于检测壳体内部气压的气压传感器，所述气压传感器还与所述真空控制装置连接以将所述气压传感器的数据传送给所述真空控制装置，所述真空控制装置根据收到的温度数值控制所述抽真空装置的运行使所述储能装置的壳体内的气压控制在设定的气压范围内。15.根据权利要求12所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述磁悬浮装置包括至少一个磁悬浮轴承，每个磁悬浮轴承包括固定在所述旋转轴上并可与所述旋转轴同步旋转的转子磁体及与所述壳体相对固定的定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智原，
申请(专利权)人：国科天地科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11