本发明专利技术公开了一种储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置和检测方法，所述储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置包括壳体、转轴、驱动件、装配环和转速传感器，转轴竖向设于壳体内，转轴包括转轴盘和连接在转轴盘两侧的连接轴，两个所述连接轴分别与壳体的顶板和底板可转动地连接，驱动件设于壳体外侧并与转轴连接，驱动件用于驱动转轴转动，装配环环设在转轴盘的外周并与转轴盘过盈配合，且装配环的外周面适于过盈装配待测试的复合材料环，转速传感器设于壳体内，转速传感器用于检测转轴的转速。本发明专利技术的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置能够准确的检测复合材料环装配的预紧力，满足储能飞轮的预设计需求，同时可提前验证复合材料飞轮的强度。材料飞轮的强度。材料飞轮的强度。
【技术实现步骤摘要】
储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置和检测方法
[0001]本专利技术属于储能
，具体地，涉及一种储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置和检测方法。
技术介绍
[0002]飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置，突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。在储能时，电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮加速转动，飞轮以动能的形式把能量储存起来，储能飞轮的储能密度与其转速和体积有关，转速越快，体积越大，其储能密度越高，由此，提高飞轮转子的线速度和体积是提升储能飞轮的储能密度的关键。
[0003]但是，由于金属材料的自身强度会限制最大限速度的范围，因此相关技术中采用强度比较高的复合材料作为储能结构的一部分包覆在飞轮转子的外周，但是复合材料与飞轮转子的配合需要保证飞轮转子在高速旋转时不会与复合材料分离，即复合材料不能出现高速转动下的脱落问题，而保证复合材料与飞轮转子在高速运行下的粘合性，需要为复合材料的装配设置一个合适的预紧力，以保证该预紧力能够在允许的最大线速度下能够保证复合材料与飞轮转子的紧密贴合，但是，由于复合材料自身的特性，相关技术中通过仿真手段计算出的预紧力不准确，无法基于推导的预紧力进行储能飞轮的设计，而通过重复性试验获取合适的预紧力，又存在大量浪费的问题，同时可能导致飞轮转子损坏。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，该预紧力检测装置能够模拟飞轮转子的实际运行环境，且预紧力检测装置包括装配环、储能环和用于模拟飞轮主体的转轴，装配环过盈套设在转轴的转轴盘上，储能环可过盈套设在装配环的外周，由此，利用本申请的预紧力检测装置可在不装配储能环的条件下测得装配环分离时转轴的转速v1，并以v1修正仿真装配环分离时仿真转子的转速，并在装配储能环的条件下测得装配环脱落时转轴的转速v2，并以v2作为仿真转子的转速目标值，当仿真装配环分离时仿真转子的转速与v2相等时，此时仿真预紧力等同于实际预紧力，即利用本申请的预紧力检测装置能够检测装配环分离时的飞轮转子的真实转速，从而修正仿真参数，得到准确的预紧力，满足储能飞轮的预设计需求，同时可提前验证复合材料飞轮的强度，保证飞轮转子实际运行时的安全性。
[0005]本专利技术的实施例还提出一种储能飞轮的复合材料环检测装置的检测方法。
[0006]本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置包括：壳体；转轴和驱动件，所述转轴竖向设于所述壳体内，所述转轴包括转轴盘和连接在所述转轴盘两侧的连接轴，所述两个所述连接轴分别与所述壳体的顶板和底板可转动地连接，所述驱动件设于所述壳体外侧并与所述转轴连接，所述驱动件用于驱动所述转轴转动；装配环，所述装配环环设在所述转轴盘的外周并与所述转轴盘过盈配合，且所述装配环的外周面适于过盈装配待
测试的复合材料环；转速传感器，所述转速传感器设于所述壳体内，所述转速传感器用于检测所述转轴的转速。
[0007]本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置包括转轴、驱动件、装配环和转速传感器，装配环过盈配合在转轴的转轴盘的外周，其外侧可过盈装配待测试的复合材料环，驱动件可驱动转轴以模拟飞轮转子的转动，转速传感器可检测转轴的转速信息，由此，利用本申请的预紧力检测装置可在不装配储能环的条件下测得装配环分离时转轴的转速v1，并以v1修正仿真装配环分离时仿真转子的转速，并在装配储能环的条件下测得装配环脱落时转轴2的转速v2，并以v2作为仿真转子的转速目标值，当仿真装配环分离时仿真转子的转速与v2相等时，此时仿真预紧力等同于实际预紧力，即利用本申请的预紧力检测装置能够检测装配环分离时的飞轮转子的真实转速，从而修正仿真参数，得到准确的预紧力，满足储能飞轮的预设计需求，同时可提前验证复合材料飞轮的强度，保证飞轮转子实际运行时的安全性。
[0008]在一些实施例中，所述储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置还包括位移传感器，所述位移传感器可检测所述装配环的位置。
[0009]在一些实施例中，所述装配环包括本体，所述本体环设在所述转轴盘的外周，所述本体的上端具有朝向所述转轴的中心轴线设置的限位翻边，在所述装配环与所述转轴盘分离时，所述限位翻边适于与所述飞轮盘的上端面止抵。
[0010]在一些实施例中，所述本体与所述限位翻边连接处的内侧面具有环形凹槽。
[0011]本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置的检测方法，所述储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置为上述实施例所述的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，所述检测方法包括：在不设置储能环的基础上测试装配环脱落时转轴的转速，并记录该转速为v1；在设置复合材料环的基础上测试装配环脱落时转轴的转速，并记录该转速为v2；将v1和v2输入到仿真软件中，并利用仿真软件计算出复合材料环的装配预紧力。
[0012]本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置的检测方法，通过实际测得装配环分离时转轴的转速，以修正仿真参数，利用修正后的仿真参数可计算出复合材料的装配预紧力，实现储能飞轮的预设计需求。
[0013]在一些实施例中，所述在不设置复合材料环的基础上测试装配环脱落时转轴的转速包括：利用位移传感器判断装配环是否脱落；所述装配环脱落时，通过转速传感器获取所述转轴的转速v1。
[0014]在一些实施例中，所述在设置复合材料环的基础上测试装配环脱落时转轴的转速包括：利用位移传感器判断外设有复合材料环的装配环是否脱落；所述装配环脱落时，通过转速传感器获取所述转轴的转速v2。
[0015]在一些实施例中，所述将v1和v2输入到仿真软件中，并利用仿真软件计算出储能环的装配预紧力包括：利用测试出的v1修正仿真装配环脱落时仿真转轴的转速。
[0016]在一些实施例中，所述将v1和v2输入到仿真软件中，并利用仿真软件计算出储能环的装配预紧力还包括：在仿真装配环外侧施加预紧压强，调整预紧压强直至仿真装配环脱落时仿真转轴的转速为v2，输出此时的预紧压强并根据预紧压强计算出预紧力。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置的结构示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置的局部装配图。
[0019]图3是仿真装配环和仿真转轴的示意图，其中示出了仿真预紧压强。
[0020]图4是本专利技术实施例的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置的检测原理流程图。
[0021]附图标记：
[0022]壳体11，罩体1111，底板1212，密封环1313，轴承1414，转轴22，转轴盘2121，连接轴2222，装配环33，限位翻边3131，复合材料环44，位移传感器55，仿真转轴66，仿真装配环7。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，其特征在于，包括：壳体；转轴和驱动件，所述转轴竖向设于所述壳体内，所述转轴包括转轴盘和连接在所述转轴盘两侧的连接轴，两个所述连接轴分别与所述壳体的顶板和底板可转动地连接，所述驱动件设于所述壳体外侧并与所述转轴连接，所述驱动件用于驱动所述转轴转动；装配环，所述装配环环设在所述转轴盘的外周并与所述转轴盘过盈配合，且所述装配环的外周面适于过盈装配待测试的复合材料环；转速传感器，所述转速传感器设于所述壳体内，所述转速传感器用于检测所述转轴的转速。2.根据权利要求1所述的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，其特征在于，还包括位移传感器，所述位移传感器可检测所述装配环的位置。3.根据权利要求1所述的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，其特征在于，所述装配环包括本体，所述本体环设在所述转轴盘的外周，所述本体的上端具有朝向所述转轴的中心轴线设置的限位翻边，在所述装配环与所述转轴盘分离时，所述限位翻边适于与所述飞轮盘的上端面止抵。4.根据权利要求3所述的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，其特征在于，所述本体与所述限位翻边连接处的内侧面具有环形凹槽。5.一种储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置的检测方法，其特征在于，所述储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置为根据权利要求1
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4中任一项所述的储能飞轮的复合材料环预紧力检测装置，所述检测方法包括：在不...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，苏森，
申请(专利权)人：华驰动能北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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