內嚙合周轉輪系式變量飛輪的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飛輪技術領域，特別涉及一種內嚙合周轉輪系式變量飛輪。
【背景技術】
[0002]變量飛輪是在研究液壓振動節能技術中，為解決能量存儲問題而發明的。振動技術是一項廣泛用于各工業領域的基礎技術。激振方法主要包括機械、電動和液壓三類。機械和電動激振比較適合中小功率，液壓激振的突出優點是能夠產生較大的激振力和位移幅值，大型液壓振動臺的激振力能達到數十噸，低頻段的位移幅值可達數十公分，恰好彌補了機械和電動激振的不足。此外，液壓激振力密度和功率密度大，易于小型化，因此，在工程機械等移動裝備上得到廣泛應用。然而，現有液壓激振系統結構單一，無論是實驗設備還是工程機械，所用液壓激振系統幾乎都是閥控缸結構。這種結構雖然簡單，但能耗很高。
[0003]自由振動是能量在儲能元件之間循環轉換的結果。當儲能元件的質量、剛度、阻尼等結構參數確定之后，質體的速度、振幅和動量等物理量之間便建立了--對應的函數關系。在現有閥控缸型液壓激振系統中，質體的運動速度是通過節流阻尼調節的，振動能量被阻尼消耗，故系統能耗高。本發明的原理是，飛輪經液壓系統與質體產生動量耦合，利用飛輪的蓄能效應吐納振動能量，當飛輪回轉運動發生周期性變化時，質體與飛輪之間便會產生動量脈動循環，從而使質體產生振動。由于動量循環不產生能耗，故可達到節能的目的。
[0004]飛輪蓄能是一個古老的理想。在諸多儲能方式(化學儲能、熱儲能、電磁儲能和機械儲能)中，以飛輪儲存機械能的方式最為簡單。20世紀90年代以來，由于高強度纖維材料，低損耗磁軸承和電力電子學等方面的發展，飛輪儲能得到世界各國的高度重視。但目前有關飛輪技術的研究基本上是圍繞如何提高其能量密度展開的，現有飛輪不能滿足上述振動系統對其轉動慣量快速變化的要求。本發明的轉動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，當液壓缸伸出時，飛輪儲能，當液壓缸回縮時，飛輪釋放能量。以此達到節能與改善液壓機振固有頻率。

【發明內容】

[0005]發明目的:本發明提供了一種內嚙合周轉輪系式變量飛輪，以解決現有技術中液壓振動節能技術中能量存儲的問題。
[0006]技術方案:為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種內嚙合周轉輪系式變量飛輪，包括機架，所述機架上依次設置有飛輪架、齒輪架和滾筒架，所述機架上還設置有兩個內齒輪，還包括飛輪組件、齒輪組件、運動轉換組件和驅動組件；其中:
所述飛輪組件包括飛輪軸，所述飛輪軸通過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、滾筒、飛輪軸環和飛輪；
所述齒輪組件包括兩個行星齒輪和曲軸，所述兩個行星齒輪分別嚙合兩個內齒輪上，且兩個行星齒輪以兩個內齒輪中心連接線的中點中心對稱；兩個曲軸帶有鍵槽的一端均與齒輪架相連，兩個曲軸的另一端分別與一個行星齒輪相連；所述兩個行星齒輪的分度圓上均設置有銷軸，所述銷軸上均安裝有鋼索套；
所述運動轉換組件包括鋼索，所述滾筒架上安裝有滾筒軸，滾筒軸上安裝有滾筒；所述驅動組件包括兩個曲柄，兩個曲柄均連接有一個連桿，兩個連桿頂部通過液壓缸連接件相連接；液壓缸連接件外接液壓缸；
所述鋼索穿過兩個鋼索套，并纏繞在位于飛輪軸和滾筒軸上的兩個滾筒上；所述兩個曲軸均通過平鍵與相對應的曲柄相連接。
[0007]進一步的，所述飛輪安裝在飛輪軸較大的一端，并通過飛輪螺釘和開口墊片鎖緊，飛輪軸的另一端安裝有緊定螺釘和擋片。
[0008]進一步的，所述行星齒輪的齒數為內齒輪齒數的1/2。
[0009]進一步的，所述曲軸的一端通過兩個第一軸承與行星齒輪連接，并通過螺母與墊片軸向固定；曲軸的另一端與齒輪架通過兩個第一軸承相連接。
[0010]進一步的，所述滾筒軸通過第三軸承安裝于滾筒架上，滾筒軸上還安裝有軸環，所述滾筒軸的尾端設有緊定螺釘和擋片。
[0011]進一步的，所述鋼索套上的配合孔與行星齒輪分度圓上設置的銷軸相連接，并通過緊定螺釘鎖緊。
[0012]進一步的，所述兩個連桿與液壓缸連接件相接處均設置有連接件螺母。
[0013]進一步的，所述飛輪架通過地腳螺栓與機架固定連接。
[0014]進一步的，所述齒輪架通過齒輪架螺釘與開口墊片安裝在機架上，且機架上的兩個內齒輪分為位于齒輪架的前后兩側。
[0015]進一步的，所述滾筒架通過地腳螺栓與開口墊片安裝在機架上。
[0016]有益效果:本發明的飛輪主軸轉動慣量隨轉盤的旋轉呈周期性變化，主軸慣量的變化頻率是轉盤轉速的兩倍。因轉盤轉速很容易提高，故主軸慣量能夠實現快速變化。飛輪運行過程中，液壓缸只需克服轉盤旋轉時的摩擦阻力，故所需能量很小。改變氣缸工作壓力能夠改變轉盤轉速，故轉盤慣量變化的頻率容易調節。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的左視圖；
圖2是本發明的俯視圖；
圖3是本發明的主視圖；
圖4是本發明的局部結構示意圖；
其中:1-機架、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-開口墊片、20-第二軸承、21-飛輪軸環、22-滾筒、23-鋼索、24-軸環、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-內齒輪，34-銷軸。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0019]如圖1-4所示，一種內嚙合周轉輪系式變量飛輪，包括機架1，所述機架1上依次設置有飛輪架28、齒輪架28和滾筒架32，所述機架1上還設置有兩個內齒輪33，還包括飛輪組件、齒輪組件、運動轉換組件和驅動組件；其中:
所述飛輪組件包括飛輪軸6，所述飛輪軸6通過飛輪軸承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24、滾筒22、飛輪軸環21和飛輪2 ；
所述齒輪組件包括兩個行星齒輪4和曲軸11，所述兩個行星齒輪4分別嚙合兩個內齒輪33上，且兩個行星齒輪4以兩個內齒輪33中心連接線的中點中心對稱；兩個曲軸11帶有鍵槽的一端均與齒輪架3相連，兩個曲軸11的另一端分別與一個行星齒輪4相連；所述兩個行星齒輪4的分度圓上均設置有銷軸34，所述銷軸34上均安裝有鋼索套14 ;
所述運動轉換組件包括鋼索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 ;
所述驅動組件包括兩個曲柄5，兩個曲柄5均連接有一個連桿12，兩個連桿12頂部通過液壓缸連接件13相連接；液壓缸連接件13外接液壓缸；
所述鋼索23穿過兩個鋼索套14，并纏繞在位于飛輪軸6和滾筒軸31上的兩個滾筒22上；所述兩個曲軸11均通過平鍵30與相對應的曲柄5相連接。
[0020]所述飛輪2安裝在飛輪軸6較大的一端，并通過飛輪螺釘7和開口墊片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的齒數為內齒輪33齒數的1/2。
[0022]所述曲軸11的一端通過兩個第一軸承8與行星齒輪4連接，并通過螺母9與墊片10軸向固定；曲軸11的另一端與齒輪架3通過兩個第一軸承8相連接。
[0023]所述滾筒軸31通過第三軸承25安裝于滾筒架32上，滾筒軸31上還安裝有軸環24，所述滾筒軸31的尾端設有緊定螺釘27和擋片26。
[0024]所述鋼索套14上的配合孔與行星齒輪4分度圓上設置的銷軸34相連接，并通過緊定螺釘15鎖緊。
[0025]所述兩個連桿12與液壓缸連接件13相接處均設置有連接件螺母16。
[0026]所述飛輪架28通過地腳螺栓18與機架1固定連接。
[0027]所述齒輪架3通過齒輪架螺釘29與開口墊片19安裝在機架1上，且機架1上的兩個內齒輪33分為位于齒輪架3的前后兩側。
[0028]所述滾筒架32通過地腳螺栓18與開口墊片19安裝在機架1上。
[0029]所述飛輪組件包括飛輪2、飛輪軸6、六個飛輪螺釘7、飛輪軸承17、六個地腳螺栓18、開口墊片