內(nèi)嚙合周轉(zhuǎn)輪系式變量飛輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛輪技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)嚙合周轉(zhuǎn)輪系式變量飛輪。
【背景技術(shù)】
[0002]變量飛輪是在研究液壓振動(dòng)節(jié)能技術(shù)中，為解決能量存儲(chǔ)問(wèn)題而發(fā)明的。振動(dòng)技術(shù)是一項(xiàng)廣泛用于各工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。激振方法主要包括機(jī)械、電動(dòng)和液壓三類。機(jī)械和電動(dòng)激振比較適合中小功率，液壓激振的突出優(yōu)點(diǎn)是能夠產(chǎn)生較大的激振力和位移幅值，大型液壓振動(dòng)臺(tái)的激振力能達(dá)到數(shù)十噸，低頻段的位移幅值可達(dá)數(shù)十公分，恰好彌補(bǔ)了機(jī)械和電動(dòng)激振的不足。此外，液壓激振力密度和功率密度大，易于小型化，因此，在工程機(jī)械等移動(dòng)裝備上得到廣泛應(yīng)用。然而，現(xiàn)有液壓激振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)設(shè)備還是工程機(jī)械，所用液壓激振系統(tǒng)幾乎都是閥控缸結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但能耗很高。
[0003]自由振動(dòng)是能量在儲(chǔ)能元件之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的結(jié)果。當(dāng)儲(chǔ)能元件的質(zhì)量、剛度、阻尼等結(jié)構(gòu)參數(shù)確定之后，質(zhì)體的速度、振幅和動(dòng)量等物理量之間便建立了--對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。在現(xiàn)有閥控缸型液壓激振系統(tǒng)中，質(zhì)體的運(yùn)動(dòng)速度是通過(guò)節(jié)流阻尼調(diào)節(jié)的，振動(dòng)能量被阻尼消耗，故系統(tǒng)能耗高。本發(fā)明的原理是，飛輪經(jīng)液壓系統(tǒng)與質(zhì)體產(chǎn)生動(dòng)量耦合，利用飛輪的蓄能效應(yīng)吐納振動(dòng)能量，當(dāng)飛輪回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生周期性變化時(shí)，質(zhì)體與飛輪之間便會(huì)產(chǎn)生動(dòng)量脈動(dòng)循環(huán)，從而使質(zhì)體產(chǎn)生振動(dòng)。由于動(dòng)量循環(huán)不產(chǎn)生能耗，故可達(dá)到節(jié)能的目的。
[0004]飛輪蓄能是一個(gè)古老的理想。在諸多儲(chǔ)能方式(化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能)中，以飛輪儲(chǔ)存機(jī)械能的方式最為簡(jiǎn)單。20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于高強(qiáng)度纖維材料，低損耗磁軸承和電力電子學(xué)等方面的發(fā)展，飛輪儲(chǔ)能得到世界各國(guó)的高度重視。但目前有關(guān)飛輪技術(shù)的研究基本上是圍繞如何提高其能量密度展開(kāi)的，現(xiàn)有飛輪不能滿足上述振動(dòng)系統(tǒng)對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量快速變化的要求。本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是能夠快速周期性變化的，將其直接連接到液壓缸末端，當(dāng)液壓缸伸出時(shí)，飛輪儲(chǔ)能，當(dāng)液壓缸回縮時(shí)，飛輪釋放能量。以此達(dá)到節(jié)能與改善液壓機(jī)振固有頻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明提供了一種內(nèi)嚙合周轉(zhuǎn)輪系式變量飛輪，以解決現(xiàn)有技術(shù)中液壓振動(dòng)節(jié)能技術(shù)中能量存儲(chǔ)的問(wèn)題。
[0006]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種內(nèi)嚙合周轉(zhuǎn)輪系式變量飛輪，包括機(jī)架，所述機(jī)架上依次設(shè)置有飛輪架、齒輪架和滾筒架，所述機(jī)架上還設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)齒輪，還包括飛輪組件、齒輪組件、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換組件和驅(qū)動(dòng)組件；其中:
所述飛輪組件包括飛輪軸，所述飛輪軸通過(guò)飛輪軸承與第二軸承安裝于飛輪架上，所述飛輪軸從一端向另一端依次安裝有軸環(huán)、滾筒、飛輪軸環(huán)和飛輪；
所述齒輪組件包括兩個(gè)行星齒輪和曲軸，所述兩個(gè)行星齒輪分別嚙合兩個(gè)內(nèi)齒輪上，且兩個(gè)行星齒輪以兩個(gè)內(nèi)齒輪中心連接線的中點(diǎn)中心對(duì)稱；兩個(gè)曲軸帶有鍵槽的一端均與齒輪架相連，兩個(gè)曲軸的另一端分別與一個(gè)行星齒輪相連；所述兩個(gè)行星齒輪的分度圓上均設(shè)置有銷軸，所述銷軸上均安裝有鋼索套；
所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換組件包括鋼索，所述滾筒架上安裝有滾筒軸，滾筒軸上安裝有滾筒；所述驅(qū)動(dòng)組件包括兩個(gè)曲柄，兩個(gè)曲柄均連接有一個(gè)連桿，兩個(gè)連桿頂部通過(guò)液壓缸連接件相連接；液壓缸連接件外接液壓缸；
所述鋼索穿過(guò)兩個(gè)鋼索套，并纏繞在位于飛輪軸和滾筒軸上的兩個(gè)滾筒上；所述兩個(gè)曲軸均通過(guò)平鍵與相對(duì)應(yīng)的曲柄相連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述飛輪安裝在飛輪軸較大的一端，并通過(guò)飛輪螺釘和開(kāi)口墊片鎖緊，飛輪軸的另一端安裝有緊定螺釘和擋片。
[0008]進(jìn)一步的，所述行星齒輪的齒數(shù)為內(nèi)齒輪齒數(shù)的1/2。
[0009]進(jìn)一步的，所述曲軸的一端通過(guò)兩個(gè)第一軸承與行星齒輪連接，并通過(guò)螺母與墊片軸向固定；曲軸的另一端與齒輪架通過(guò)兩個(gè)第一軸承相連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述滾筒軸通過(guò)第三軸承安裝于滾筒架上，滾筒軸上還安裝有軸環(huán)，所述滾筒軸的尾端設(shè)有緊定螺釘和擋片。
[0011]進(jìn)一步的，所述鋼索套上的配合孔與行星齒輪分度圓上設(shè)置的銷軸相連接，并通過(guò)緊定螺釘鎖緊。
[0012]進(jìn)一步的，所述兩個(gè)連桿與液壓缸連接件相接處均設(shè)置有連接件螺母。
[0013]進(jìn)一步的，所述飛輪架通過(guò)地腳螺栓與機(jī)架固定連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述齒輪架通過(guò)齒輪架螺釘與開(kāi)口墊片安裝在機(jī)架上，且機(jī)架上的兩個(gè)內(nèi)齒輪分為位于齒輪架的前后兩側(cè)。
[0015]進(jìn)一步的，所述滾筒架通過(guò)地腳螺栓與開(kāi)口墊片安裝在機(jī)架上。
[0016]有益效果:本發(fā)明的飛輪主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量隨轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)呈周期性變化，主軸慣量的變化頻率是轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的兩倍。因轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速很容易提高，故主軸慣量能夠?qū)崿F(xiàn)快速變化。飛輪運(yùn)行過(guò)程中，液壓缸只需克服轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力，故所需能量很小。改變氣缸工作壓力能夠改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)盤慣量變化的頻率容易調(diào)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的左視圖；
圖2是本發(fā)明的俯視圖；
圖3是本發(fā)明的主視圖；
圖4是本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1-機(jī)架、2-飛輪、3-齒輪架、4-行星齒輪、5-曲柄、6-飛輪軸、7-飛輪螺釘、8_第一軸承、9-螺母、10-墊片、11 -曲軸、12-連桿、13-液壓缸連接件、14-鋼索套、15-緊定螺釘、16-連接件螺母、17-飛輪軸承、18-地腳螺栓、19-開(kāi)口墊片、20-第二軸承、21-飛輪軸環(huán)、22-滾筒、23-鋼索、24-軸環(huán)、25-第二軸承、26-檔片、27-緊定螺釘、28_飛輪架、29-齒輪架螺釘、30-平鍵、31-滾筒軸、32-滾筒架，33-內(nèi)齒輪，34-銷軸。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]如圖1-4所示，一種內(nèi)嚙合周轉(zhuǎn)輪系式變量飛輪，包括機(jī)架1，所述機(jī)架1上依次設(shè)置有飛輪架28、齒輪架28和滾筒架32，所述機(jī)架1上還設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)齒輪33，還包括飛輪組件、齒輪組件、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換組件和驅(qū)動(dòng)組件；其中:
所述飛輪組件包括飛輪軸6，所述飛輪軸6通過(guò)飛輪軸承17與第二軸承20安裝于飛輪架28上，所述飛輪軸6從一端向另一端依次安裝有軸環(huán)24、滾筒22、飛輪軸環(huán)21和飛輪2 ；
所述齒輪組件包括兩個(gè)行星齒輪4和曲軸11，所述兩個(gè)行星齒輪4分別嚙合兩個(gè)內(nèi)齒輪33上，且兩個(gè)行星齒輪4以兩個(gè)內(nèi)齒輪33中心連接線的中點(diǎn)中心對(duì)稱；兩個(gè)曲軸11帶有鍵槽的一端均與齒輪架3相連，兩個(gè)曲軸11的另一端分別與一個(gè)行星齒輪4相連；所述兩個(gè)行星齒輪4的分度圓上均設(shè)置有銷軸34，所述銷軸34上均安裝有鋼索套14 ;
所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換組件包括鋼索23，所述滾筒架32上安裝有滾筒軸31，滾筒軸31上安裝有滾筒22 ;
所述驅(qū)動(dòng)組件包括兩個(gè)曲柄5，兩個(gè)曲柄5均連接有一個(gè)連桿12，兩個(gè)連桿12頂部通過(guò)液壓缸連接件13相連接；液壓缸連接件13外接液壓缸；
所述鋼索23穿過(guò)兩個(gè)鋼索套14，并纏繞在位于飛輪軸6和滾筒軸31上的兩個(gè)滾筒22上；所述兩個(gè)曲軸11均通過(guò)平鍵30與相對(duì)應(yīng)的曲柄5相連接。
[0020]所述飛輪2安裝在飛輪軸6較大的一端，并通過(guò)飛輪螺釘7和開(kāi)口墊片19鎖緊，飛輪軸6的另一端安裝有緊定螺釘27和擋片26。
[0021]所述行星齒輪4的齒數(shù)為內(nèi)齒輪33齒數(shù)的1/2。
[0022]所述曲軸11的一端通過(guò)兩個(gè)第一軸承8與行星齒輪4連接，并通過(guò)螺母9與墊片10軸向固定；曲軸11的另一端與齒輪架3通過(guò)兩個(gè)第一軸承8相連接。
[0023]所述滾筒軸31通過(guò)第三軸承25安裝于滾筒架32上，滾筒軸31上還安裝有軸環(huán)24，所述滾筒軸31的尾端設(shè)有緊定螺釘27和擋片26。
[0024]所述鋼索套14上的配合孔與行星齒輪4分度圓上設(shè)置的銷軸34相連接，并通過(guò)緊定螺釘15鎖緊。
[0025]所述兩個(gè)連桿12與液壓缸連接件13相接處均設(shè)置有連接件螺母16。
[0026]所述飛輪架28通過(guò)地腳螺栓18與機(jī)架1固定連接。
[0027]所述齒輪架3通過(guò)齒輪架螺釘29與開(kāi)口墊片19安裝在機(jī)架1上，且機(jī)架1上的兩個(gè)內(nèi)齒輪33分為位于齒輪架3的前后兩側(cè)。
[0028]所述滾筒架32通過(guò)地腳螺栓18與開(kāi)口墊片19安裝在機(jī)架1上。
[0029]所述飛輪組件包括飛輪2、飛輪軸6、六個(gè)飛輪螺釘7、飛輪軸承17、六個(gè)地腳螺栓18、開(kāi)口墊片