一种惯性试验台飞轮及制造方法技术

本申请提供了一种惯性试验台飞轮及制造方法，属于航空飞轮试验技术领域。该飞轮包括设置成环形的多个辐板，每个辐板包括沿径向方向靠近飞轮轴的内缘部分(1)、远离所述飞轮轴的外缘部分(2)以及设置在所述内缘部分与外缘部分之间的中间部分(3)，多个辐板沿所述飞轮轴的轴向方向相互叠制在一起，相邻辐板的外缘通过止口配合，所述辐板的中间部分的厚度小于其外缘部分的厚度，以在相邻辐板的中间部分之间形成间隙。本申请飞轮制造方法增加了辐板的抗弯截面系数，减少了飞轮质量，解决了飞轮尺寸与强度、惯量不匹配的问题。

A Flywheel for Inertial Test-bed and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种惯性试验台飞轮及制造方法
本申请属于航空飞轮试验
，特别涉及一种惯性试验台飞轮及制造方法。
技术介绍
飞轮的结构形式有整体式、辐条式、辐板式等，我国汽车、高铁与风电行业也拥有类似惯性试验台，这些试验台飞轮只是单纯的储能装置，惯量较小，没有尺寸、载荷的限制条件，多为整体式或辐板式结构。航空惯性试验台的飞轮不仅要满足航空机轮加载要求的直径、宽度、强度、刚度要求，还要满足电气拖动系统的惯量要求，同时飞轮的质量越小越好，有利于提高整个传动系统的临界转速。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种惯性试验台飞轮及制造方法。本申请的第一个方面，一种惯性试验台飞轮，包括设置成环形的多个辐板，每个辐板包括沿径向方向靠近飞轮轴的内缘部分、远离所述飞轮轴的外缘部分以及设置在所述内缘部分与外缘部分之间的中间部分，多个辐板沿所述飞轮轴的轴向方向相互叠制在一起，相邻辐板的外缘通过止口配合，所述辐板的中间部分的厚度小于其外缘部分的厚度，以在相邻辐板的中间部分之间形成间隙。优选的是，所述辐板包括位于中间的第一辐板，以及分别位于所述第一辐板两侧的第二辐板与第三辐板，所述第一辐板的外缘部分一侧压接在第二辐板的外缘上，另一侧被所述第三辐板压接。优选的是，所述辐板包括三个，位于中间的辐板的外缘压接在位于两侧的辐板的外缘上。优选的是，相邻辐板的外缘在止口连接处过盈配合。优选的是，所述辐板的外缘部分向中间部分圆弧过渡。优选的是，所述辐板的中间部分的靠近外缘部分的第一端的厚度小于所述中间部分靠近内缘部分的第二端的厚度。优选的是，所述中间部分的第一端向第二端延伸时，所述中间部分的厚度呈阶梯型增加。优选的是，所述辐板的内缘部分向中间部分圆弧过渡。本申请第二方面，一种制造上述的惯性试验台飞轮的方法，包括：分别制作多个辐板，使所述辐板的外缘部分留足加工余量；沿飞轮轴轴向方向自一端起分别安装各辐板，相邻辐板叠制装配时，将在后安装的辐板进行加热，之后通过止口将在后安装的辐板的外缘部分压配至在前安装的辐板外缘部分上，冷却所述在后安装的辐板，实现相邻辐板的过盈配合；将所有辐板叠制安装完后后，对飞轮的外缘整体加工，保证飞轮的圆度。本申请优化了飞轮辐板结构，多片飞轮依次过盈装配，使飞轮在满足机轮加载的直径、宽度的面积要求下，还能满足加载的强度、刚度要求，同时飞轮惯量、转速满足电气拖动系统的复合要求。本申请飞轮制造方法增加了辐板的抗弯截面系数，减少了飞轮质量，解决了飞轮尺寸与强度、惯量不匹配的问题。附图说明图1是本申请惯性试验台飞轮的一实施方式的结构示意图。图2是本申请惯性试验台飞轮的辐板装配示意图。其中，1-内缘部分，2-外缘部分，3-中间部分，10-第一辐板，20-第二辐板，30-第三辐板，31-第一端，32-第二端。具体实施方式为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。本申请公开了一种惯性试验台飞轮及制造方法，由多片辐板式飞轮轮缘止口依次过盈装配组合成一个飞轮。根据本申请第一方面，提供了一种惯性试验台飞轮，如图1所示，包括设置成环形的多个辐板，每个辐板包括沿径向方向靠近飞轮轴的内缘部分1、远离所述飞轮轴的外缘部分2以及设置在所述内缘部分与外缘部分之间的中间部分3，多个辐板沿所述飞轮轴的轴向方向相互叠制在一起，相邻辐板的外缘通过止口配合，所述辐板的中间部分的厚度小于其外缘部分的厚度，以在相邻辐板的中间部分之间形成间隙。本申请通过多个辐板代替现有的整体式飞轮结构，可以省去每个辐板的中间部分的用料，减轻了飞轮重量，有利于提高整个传动系统的临界转速，同时，多个辐板的中间部分并列支撑内外缘，在强度、刚度要求上仍然符合要求，同时也满足电气拖动系统的惯量要求。在一些可选实施方式中，如图2所示，所述辐板包括位于中间的第一辐板10，以及分别位于所述第一辐板10两侧的第二辐板20与第三辐板30，所述第一辐板的外缘部分一侧压接在第二辐板20的外缘上，另一侧被所述第三辐板30压接。在一些可选实施方式中，所述辐板包括三个，位于中间的辐板的外缘压接在位于两侧的辐板的外缘上。可以理解的是，为了将多个辐板相互之间固定，一般采用止口配合的方式相互压接，并通过控制压接强度来控制相互之间结合的稳定性，图1-2给出了具有三个辐板的相互连接关系，止口是用于定心、连接的结构，一个是凸止口，另一个是凹止口。两者成对出现，形成台阶面，第一辐板10位于中间，其右侧的最外端具有凸缘，对应的第二辐板20位于右侧，其左侧的最外端具有凹口，第一辐板10的凸缘压接在第二辐板20的凹口上，从而将第一辐板与第二辐板固定，同理，第一辐板与其左侧的第三辐板30以同样方式连接。在一些可选实施方式中，相邻辐板的外缘在止口连接处过盈配合。在一些可选实施方式中，参考图1，所述辐板的外缘部分2向中间部分3圆弧过渡。通过弧形过渡，增强了辐板的外缘部分2向内延伸时刚度。在一些可选实施方式中，所述辐板的中间部分的靠近外缘部分的第一端31的厚度小于所述中间部分靠近内缘部分的第二端32的厚度。在一些可选实施方式中，如图1所示，所述中间部分的第一端31向第二端32延伸时，所述中间部分的厚度呈阶梯型增加。备选实施方式中，第一端31向第二端32延伸时，所述中间部分的厚度也可以呈线性增加。在一些可选实施方式中，所述辐板的内缘部分1向中间部分3圆弧过渡。本申请第二方面，一种制造如上所述的惯性试验台飞轮的方法，包括：步骤1、分别制作多个辐板，使所述辐板的外缘部分留足加工余量；步骤2、沿飞轮轴轴向方向自一端起分别安装各辐板，相邻辐板叠制装配时，将在后安装的辐板进行加热，之后通过止口将在后安装的辐板的外缘部分压配至在前安装的辐板外缘部分上，冷却所述在后安装的辐板，实现相邻辐板的过盈配合；步骤3、将所有辐板叠制安装完后后，对飞轮的外缘整体加工，保证飞轮的圆度。以三个辐板为例，第一辐板(1#子飞轮)、第二辐板(2#子飞轮)、及第三辐板(3#子飞轮)组成，先分别加工三个子飞轮，子飞轮的轮缘留足加工余量。装配时以1#子飞轮为基础，加热1子#飞轮，子飞轮的轮缘的与2#子飞轮的轮缘止口过盈装配；加热3#子飞轮，子飞轮轮缘与1#子飞轮的轮缘过盈装配，三片子飞轮组合成一个飞轮。过盈装配飞轮圆周表面易变形，对飞轮轮缘加工，保证飞轮的圆度。本申请优化了飞轮辐板结构，多片飞轮依次过盈装配，使飞轮在满足机轮加载的直径、宽度的面积要求下，还能满足加载的强度、刚度要求，同时飞轮惯量、转速满足电气拖动系统的复合要求。本申请飞轮制造方法增加了辐板的抗弯截面系数，减少了飞轮质量，解决了飞轮尺寸与强度、惯量不匹配的问题。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种惯性试验台飞轮，其特征在于，包括设置成环形的多个辐板，每个辐板包括沿径向方向靠近飞轮轴的内缘部分(1)、远离所述飞轮轴的外缘部分(2)以及设置在所述内缘部分与外缘部分之间的中间部分(3)，多个辐板沿所述飞轮轴的轴向方向相互叠制在一起，相邻辐板的外缘通过止口配合，所述辐板的中间部分的厚度小于其外缘部分的厚度，以在相邻辐板的中间部分之间形成间隙。

【技术特征摘要】
1.一种惯性试验台飞轮，其特征在于，包括设置成环形的多个辐板，每个辐板包括沿径向方向靠近飞轮轴的内缘部分(1)、远离所述飞轮轴的外缘部分(2)以及设置在所述内缘部分与外缘部分之间的中间部分(3)，多个辐板沿所述飞轮轴的轴向方向相互叠制在一起，相邻辐板的外缘通过止口配合，所述辐板的中间部分的厚度小于其外缘部分的厚度，以在相邻辐板的中间部分之间形成间隙。2.如权利要求1所述的惯性试验台飞轮，其特征在于，所述辐板包括位于中间的第一辐板(10)，以及分别位于所述第一辐板(10)两侧的第二辐板(20)与第三辐板(30)，所述第一辐板的外缘部分一侧压接在第二辐板(20)的外缘上，另一侧被所述第三辐板(30)压接。3.如权利要求1所述的惯性试验台飞轮，其特征在于，所述辐板包括三个，位于中间的辐板的外缘压接在位于两侧的辐板的外缘上。4.如权利要求1所述的惯性试验台飞轮，其特征在于，相邻辐板的外缘在止口连接处过盈配合。5.如权利要求1所述的惯性试验台飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宋，白钧生，崔雄，王甘牛，王靖，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，西安力利航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61