[发明专利]一种高速飞轮系统用电机轴系保护装置

说明书

一种高速飞轮系统用电机轴系保护装置，涉及储能及航空用高速飞轮系统技术领域，包括容器，所述容器的中部活动连接有飞轮，容器的中部活动连接有与飞轮固定连接的转轴。该高速飞轮系统用电机轴系保护装置，通过橡胶环与悬浊液的配合使用，初始状态下，活塞块靠近外侧，这时，橡胶环的内侧不与转轴接触，无摩擦，当转轴出现故障，速度降低时，活塞块会在磁块以及电生磁装置的作用下向内侧移动，将悬浊液挤向内侧，使橡胶环膨胀并与转轴接触，同时导电柱一通电，使悬浊液变为固态，使转轴减速并且保证不损伤其他静止部件，从而达到了保护转轴的效果，提高了安全性，保证了飞轮后续可以维修使用。

技术领域

本发明涉及储能及航空用高速飞轮系统技术领域，具体为一种高速飞轮系统用电机轴系保护装置。

背景技术

飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式，技术特点是高功率密度、长寿命，飞轮本体是飞轮储能系统中的核心部件，作用是力求提高转子的极限角速度，减轻转子重量，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量，目前多采用碳素纤维材料制作。

目前的飞轮系统在使用时，转轴会经常出现故障，导致飞轮储能会出现故障，并且转轴出现故障时，会出现一定的位置偏差，导致损伤其他静止部件，造成其他部件不可再回收利用，造成资源的浪费。

因此，我们提出了一种高速飞轮系统用电机轴系保护装置来解决以上的问题，通过橡胶环与悬浊液的配合使用，达到了保护转轴的效果，提高了安全性，保证了飞轮后续可以维修使用通过活动块与导电柱二的配合使用，达到了安全控制的效果，利用转轴出现故障二发生的现象来控制一系列的传动，从而保护转轴，使转轴减速直至完全停下。

发明内容

本发明为实现技术目的采用如下技术方案：一种高速飞轮系统用电机轴系保护装置，包括容器，所述容器的中部活动连接有飞轮，容器的中部活动连接有与飞轮固定连接的转轴，容器两侧的内壁均固定连接有电生磁装置，容器的中部且靠近飞轮的底部固定连接有橡胶环，橡胶环的中部活动连接有活塞块，活塞块的中部固定连接有磁块，橡胶环的内侧填充有悬浊液，橡胶环的底部固定连接有导电柱一，转轴的底部转动连接有与容器的底部转动连接的轴承；

转轴的内侧固定连接有两个互相对称的导电柱二，转轴的内侧固定连接有弹簧，弹簧的外侧固定连接有活动块，活动块的中部固定连接有磁环一，活动块的两侧均活动连接有滑轮，转轴的内壁开设有与活动块相适配的活动槽，转轴的内壁且靠近活动槽的外侧固定连接有磁环二。

本发明具备以下有益效果：

1、该高速飞轮系统用电机轴系保护装置，通过橡胶环与悬浊液的配合使用，初始状态下，活塞块靠近外侧，这时，橡胶环的内侧不与转轴接触，无摩擦，当转轴出现故障，速度降低时，活塞块会在磁块以及电生磁装置的作用下向内侧移动，将悬浊液挤向内侧，使橡胶环膨胀并与转轴接触，同时导电柱一通电，使悬浊液变为固态，使转轴减速并且保证不损伤其他静止部件，从而达到了保护转轴的效果，提高了安全性，保证了飞轮后续可以维修使用。

2、该高速飞轮系统用电机轴系保护装置，通过活动块与导电柱二的配合使用，转轴减速后，活动块受到的离心力减小，并且活动块在弹簧的作用下往内侧移动，使活动块与导电柱二电性连接，让电生磁装置通电，使悬浊液发生移动并且使橡胶环膨胀，从而达到了安全控制的效果，利用转轴出现故障二发生的现象来控制一系列的传动，从而保护转轴，使转轴减速直至完全停下。

进一步，所述容器为真空容器且容器的材料为合金材料，所述飞轮的材料为碳素纤维材料且飞轮的质量较轻，所述转轴的材料为钢制合金材料且转轴的外表面摩擦系数较低。

进一步，所述电生磁装置内侧的磁性与磁块外侧的磁性相同且电生磁装置的数量为四个，所述橡胶环的材料为橡胶材料且橡胶环的形状为长方体环形。

进一步，所述活塞块的材料为硬质绝缘材料且活塞块的形状为长方体，所述磁块的数量为四个且磁块的材料为铷磁铁。