本實用新型涉及一種儲能飛輪轉(zhuǎn)子的安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種磁懸浮儲能飛輪轉(zhuǎn)子失控時的兩級安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于高速、立式安裝的儲能飛輪轉(zhuǎn)子或類似于儲能飛輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)零件的安全防護(hù)。

背景技術(shù)：

一般對于立式安裝的儲能飛輪轉(zhuǎn)子，其軸端是與滾珠軸承的內(nèi)圈直接配合的，此時的滾珠軸承同時承受軸向力和徑向力，若滾珠軸承所受軸向力過大，軸承的壽命會縮短很多。為了提高滾珠軸承的壽命，一般會給飛輪轉(zhuǎn)子加裝軸向磁軸承，抵消一部分飛輪轉(zhuǎn)子的重力，轉(zhuǎn)子的另一部分重力由滾珠軸承承擔(dān)。這種結(jié)構(gòu)存在以下幾個問題：問題一，飛輪轉(zhuǎn)子成本高，且磨損后無法修復(fù)。儲能飛輪中所用的滾珠軸承都是精度要求比較高的，為了與此種高精度的滾珠軸承配合，轉(zhuǎn)子也必須具有相應(yīng)的配合精度，為了達(dá)到比較高的加工精度，轉(zhuǎn)子的加工成本必然居高不下。再有，若轉(zhuǎn)子端部運轉(zhuǎn)后發(fā)生磨損，轉(zhuǎn)子幾乎無法修復(fù)，即便是修復(fù)了，也無法與同型號的滾珠軸承進(jìn)行配合，最后只能廢棄。問題二，若滾珠軸承在高速運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)損壞，飛輪轉(zhuǎn)子將處于無支撐無保護(hù)的失控狀態(tài)，飛輪轉(zhuǎn)子必然會與其周邊的零部件發(fā)生劇烈碰撞，輕則發(fā)生整套飛輪損壞，重則發(fā)生人員傷亡事故。因此，儲能飛輪轉(zhuǎn)子的安全防護(hù)就成了一個非常嚴(yán)肅和關(guān)鍵的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺陷，提供一種具有更高的安全性以及能更靈活地裝拆結(jié)構(gòu)的磁懸浮儲能飛輪轉(zhuǎn)子失控時的兩級安全保護(hù)結(jié)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種磁懸浮儲能飛輪轉(zhuǎn)子失控時的兩級安全保護(hù)結(jié)構(gòu),包括軸承座，在所述的軸承座前端固定有端蓋，在所述的軸承座內(nèi)前后分別設(shè)置有彼此連通的軸承安裝孔和滾珠安裝孔，在所述的軸承安裝孔和滾珠安裝孔的連接處的軸承座內(nèi)壁上設(shè)置有定位凸臺，在所述的軸承安裝孔處的定位凸臺的前壁上安裝有軸承調(diào)整墊圈，一個滾珠軸承的后端壓緊軸承調(diào)整墊圈設(shè)置，所述的滾珠軸承的外圈前端通過固定在軸承座上的軸承壓蓋壓緊固定，在所述的滾珠軸承的內(nèi)圈中轉(zhuǎn)動連接有一個錐形套，所述的錐形套具有錐形內(nèi)孔，所述的錐形套的前端通過向外延伸的軸肩壓緊滾珠軸承的內(nèi)圈前端，在所述的錐形套的前端軸肩上安裝有軸向間隙調(diào)整墊圈，飛輪轉(zhuǎn)子的后端具有錐形結(jié)構(gòu)，所述的錐形結(jié)構(gòu)形狀與錐形內(nèi)孔形狀相吻合，所述的錐形結(jié)構(gòu)穿過軸向間隙調(diào)整墊圈并插在錐形內(nèi)孔中，所述的錐形結(jié)構(gòu)與錐形內(nèi)孔過盈配合，所述的飛輪轉(zhuǎn)子通過在錐形結(jié)構(gòu)處的軸肩與軸向間隙調(diào)整墊圈壓緊設(shè)置，一個轉(zhuǎn)子芯通過裝有彈簧墊圈的緊固螺栓固定在所述的錐形結(jié)構(gòu)的后端面上，所述的轉(zhuǎn)子芯分別通過軸肩與錐形結(jié)構(gòu)的后端面以及滾珠軸承的內(nèi)圈的后端壓緊配合；在所述的緊固螺栓后壁中間開有前錐臺型凹槽，一個滾珠座通過螺栓固定在軸承座后端，在所述的滾珠座與軸承座后端之間設(shè)置有滾珠座調(diào)整墊圈，所述的滾珠座具有設(shè)置在滾珠安裝孔內(nèi)的安裝凸臺，在所述的安裝凸臺的前壁中間開有后錐臺型凹槽，一個滾珠卡固在滾珠壓蓋的開孔內(nèi)并且滾珠的后部通過滾珠壓蓋壓緊設(shè)置在后錐臺型凹槽內(nèi)，所述的滾珠壓蓋通過緊固螺栓固定在滾珠座上，所述的滾珠的前部安裝在前錐臺型凹槽內(nèi)并且兩者之間間隙配合。

本實用新型的磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子失控時的兩級安全保護(hù)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：在保證裝配精度的前提下，當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)子失控時具有更高的安全性，以及更靈活地裝拆結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1是本實用新型的磁懸浮儲能飛輪轉(zhuǎn)子失控時的兩級安全保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

為能進(jìn)一步了解本實用新型的內(nèi)容、特點及功效，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。

如附圖所示的本實用新型的一種磁懸浮儲能飛輪轉(zhuǎn)子失控時的兩級安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括軸承座7，在所述的軸承座7前端固定有端蓋6，在所述的軸承座內(nèi)前后分別設(shè)置有彼此連通的軸承安裝孔和滾珠安裝孔，在所述的軸承安裝孔和滾珠安裝孔的連接處的軸承座內(nèi)壁上設(shè)置有定位凸臺，在所述的軸承安裝孔處的定位凸臺的前壁上安裝有軸承調(diào)整墊圈9，一個滾珠軸承8的后端壓緊軸承調(diào)整墊圈9設(shè)置，所述的滾珠軸承8的外圈前端通過固定在軸承座上的軸承壓蓋5壓緊固定，在所述的滾珠軸承8的內(nèi)圈中轉(zhuǎn)動連接有一個錐形套3，所述的錐形套3具有錐形內(nèi)孔，所述的錐形套3的前端通過向外延伸的軸肩壓緊滾珠軸承8的內(nèi)圈前端，在所述的錐形套3的前端軸肩上安裝有軸向間隙調(diào)整墊圈2，飛輪轉(zhuǎn)子1的后端具有錐形結(jié)構(gòu)，所述的錐形結(jié)構(gòu)形狀與錐形內(nèi)孔形狀相吻合，所述的錐形結(jié)構(gòu)穿過軸向間隙調(diào)整墊圈2并插在錐形內(nèi)孔中，所述的錐形結(jié)構(gòu)與錐形內(nèi)孔過盈配合，所述的飛輪轉(zhuǎn)子1通過在錐形結(jié)構(gòu)處的軸肩與軸向間隙調(diào)整墊圈2壓緊設(shè)置，一個轉(zhuǎn)子芯18通過裝有彈簧墊圈17的緊固螺栓16固定在所述的錐形結(jié)構(gòu)的后端面上，所述的轉(zhuǎn)子芯18分別通過軸肩與錐形結(jié)構(gòu)的后端面以及滾珠軸承8的內(nèi)圈的后端壓緊配合。

在所述的緊固螺栓16后壁中間開有前錐臺型凹槽，一個滾珠座12通過螺栓11固定在軸承座7后端。在所述的滾珠座12與軸承座后端之間設(shè)置有滾珠座調(diào)整墊圈10，所述的滾珠座12具有設(shè)置在滾珠安裝孔內(nèi)的安裝凸臺，在所述的安裝凸臺的前壁中間開有后錐臺型凹槽，一個滾珠13卡固在滾珠壓蓋14的開孔內(nèi)并且滾珠13的后部通過滾珠壓蓋14壓緊設(shè)置在后錐臺型凹槽內(nèi)，所述的滾珠壓蓋14通過緊固螺栓15固定在滾珠座上，所述的滾珠13的前部安裝在前錐臺型凹槽內(nèi)并且兩者之間間隙配合。滾珠13卡固在滾珠壓蓋14的開孔內(nèi)以防滾珠13高速旋轉(zhuǎn)時脫出滾珠壓蓋14。

本結(jié)構(gòu)中軸承壓蓋5與轉(zhuǎn)子芯18用于滾珠軸承8的軸向壓緊，滾珠軸承8的軸向位置由軸承調(diào)整墊圈9調(diào)節(jié)。優(yōu)選的滾珠軸承8采用帶有軸向和徑向間隙的陶瓷球軸承，緊固螺栓16通過彈簧墊圈17將轉(zhuǎn)子芯18壓緊到飛輪轉(zhuǎn)子1上。錐形套3與飛輪轉(zhuǎn)子1的過盈量由軸向間隙調(diào)整墊圈2調(diào)整。錐形套3、轉(zhuǎn)子芯18與緊固螺栓16采用碳鋼經(jīng)淬火處理，增加其硬度及耐磨性。彈簧墊圈17選用標(biāo)準(zhǔn)件。滾珠軸承8選用標(biāo)準(zhǔn)件。

滾珠座12的后錐臺型凹槽同時與滾珠13相接觸，后錐臺型凹槽內(nèi)預(yù)先加入少量真空高溫潤滑脂，用于滾珠13的潤滑。滾珠13的前部與緊固螺栓16相配合，飛輪轉(zhuǎn)子1正常運轉(zhuǎn)時，緊固螺栓16與滾珠13不接觸，兩者之間留有一定的間隙，約為0.6～1mm，間隙值通過調(diào)整滾珠座調(diào)整墊圈10保證。滾珠座12、滾珠13與滾珠壓蓋14材料選用碳鋼經(jīng)淬火處理后使用，增加其硬度及耐磨性。滾珠座調(diào)整墊圈10材料選用普通碳鋼。