[实用新型]变转动惯量飞轮

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种飞轮，特别是涉及一种变转动惯量飞轮。

(二)背景技术

飞轮可以调节机械的周期性速度波动。飞轮的转动惯量越大，机械的速度波动越小。为了尽量减小机械的速度波动，飞轮的转动惯量要取得很大。但由于现有常规飞轮的转动惯量不能改变，是一定值，所以过大的飞轮会使启动、制动的时间过长。很多机械要求启动、制动过程尽量快，以缩短生产周期中的非生产时间，提高生产率。对于经常启动、制动的机械，对启动、制动过程时间的要求更加严格。定转动惯量飞轮不能满足这一要求。

(三)发明内容

本实用新型要解决的问题是克服和避免上述现有技术中存在的缺点和不足，而提供一种转动惯量可变的变转动惯量飞轮。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：变转动惯量飞轮，包括轮缘1、连接板2以及轮毂3，轮毂3的孔与轴相配合，轮缘1与轮毂3用连接板2连接；轮缘1的外部形状是圆锥形；在轮缘1的最外部有空腔6，空腔6内安装有多个钢球4，钢球4彼此靠隔板5隔开，互不接触。

本实用新型与现有技术相比，可以缩短机械启动、制动的时间，提高生产率。

(四)附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图。

(五)具体实施方式

如图1、图2所示，变转动惯量飞轮包括轮缘1、连接板2以及轮毂3，轮毂3的孔与轴相配合，轮缘1与轮毂3用连接板2连接。轮缘1的外部形状是圆锥形。在轮缘1的最外部有空腔6，空腔6内安装有多个钢球4，钢球4彼此靠隔板5隔开，互不接触。

在机械不工作，即轴不旋转时，钢球4位于最下部，钢球4离轴线的距离最短，即此时飞轮的转动惯量最小。在机械启动时，在同样的启动力矩作用下，因飞轮转动惯量小，所以角加速度大，飞轮及轴加速快。随着转速的增加，在离心力的作用下，钢球4沿空腔6内轨道上升。钢球4离轴线的距离增加，即飞轮的转动惯量逐渐增大。在启动结束即达到稳态时，飞轮的转动惯量增加到与定转动惯量飞轮的相同。定转动惯量飞轮，由于转动惯量不可变，一开始启动时就有很大的转动惯量，所以在同样的启动力矩作用下，角加速度小，飞轮及轴加速慢，启动时间长。

在制动时，变转动惯量飞轮随转速的下降，离心力减小，钢球4沿空腔6内轨道下降，钢球4离轴线的距离减小，即飞轮的转动惯量逐渐减小。因此，相比定转动惯量飞轮，变转动惯量飞轮储存的动能在制动过程中减小的快，因此制动时间较短。