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专利名称 | 可移动式飞轮储能机组安全防护装置及其制造工艺 |
申请号 | CN201610663576.5 | 申请日期 | 2016-08-12 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2016-12-21 | 公开/公告号 | CN106253564A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | H02K7/02 | IPC分类号 | H;0;2;K;7;/;0;2;;;H;0;2;K;5;/;0;4;;;B;2;3;P;1;5;/;0;0查看分类表>
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申请人 | 清华大学;中石化中原石油工程有限公司 | 申请人地址 | 北京市海淀区-82信箱
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 清华大学,中石化中原石油工程有限公司 | 当前权利人 | 清华大学,中石化中原石油工程有限公司 |
发明人 | 戴兴建;杜广义;李振智;魏风勇;张古森;牛跃进;郭巧合;赵备库 |
代理机构 | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人 | 黄德海 |
摘要
本发明公开了一种可移动式飞轮储能机组安全防护装置及其制造工艺,所述安全防护装置设在机座上且位于飞轮外壳外周,安全防护装置包括防护壳和耗能管组件,防护壳形成为沿轴的周向延伸的环形,防护壳内限定有容纳腔,耗能管组件设在容纳腔内且沿轴的轴向延伸。根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,通过在轴周围设置沿轴周向延伸的防护壳,并在防护壳内设置耗能管组件,能够改变极端条件下飞轮储能机组破损碎片的运动轨迹,增加安全保护装置对碎片的阻力,降低碎片的运动速度,进而降低碎片的破坏性,防止飞轮储能机组破坏后对周围工作人员造成较大程度的伤害,保护工作人员的生命安全,防止安全事故的产生。
1.一种可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述可移动式飞轮储能机组包括轴、设在所述轴上的电机转子和飞轮,所述电机转子和所述飞轮外侧分别设有电机定子、电机外壳和飞轮外壳,所述可移动式飞轮储能机组设在机座上,所述安全防护装置设在所述机座上且位于所述飞轮外壳外周,
所述安全防护装置包括:
防护壳,所述防护壳形成为设置在所述飞轮外壳外侧的环形,所述防护壳内限定有容纳腔;
耗能管组件,所述耗能管组件设在所述容纳腔内;
所述防护壳包括:
下底板,所述下底板设在所述机座上且形成为沿所述轴的周向延伸的环形;
防护内环,所述防护内环与所述下底板的内圈相连;
防护外环,所述防护外环与所述下底板的外圈相连,所述防护外环、所述防护内环和所述下底板配合限定出上端敞开的容纳腔;
上盖板,所述上盖板设在所述防护内环和所述防护外环上端以封闭所述容纳腔。
2.根据权利要求1所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述耗能管组件包括多个主耗能管,多个所述主耗能管沿所述防护壳的周向依次设在所述容纳腔内。
3.根据权利要求2所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述主耗能管的外径等于所述防护外环与所述防护内环的差值。
4.根据权利要求2所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述主耗能管内填充有多个沿其轴向延伸的橡胶柱。
5.根据权利要求2所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述耗能管组件还包括:
内耗能管,所述内耗能管填充在相邻两个所述主耗能管与所述防护内环之间的间隙内;
外耗能管,所述外耗能管填充在相邻两个所述主耗能管与所述防护外环之间的间隙内。
6.根据权利要求5所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述主耗能管的管壁厚度为5-10mm,所述内耗能管和所述外耗能管的管壁厚度为4-6mm。
7.根据权利要求5所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述主耗能管、所述内耗能管和所述外耗能管的高度与所述防护内环和所述防护外环高度相等。
8.根据权利要求5所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述主耗能管、所述内耗能管和所述外耗能管分别为钢管。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,其特征在于,所述防护壳的上端和下端在轴向上分别超出所述飞轮外壳的上端和下端,且超出高度为所述飞轮外壳的轴向高度的15%-25%。
10.一种可移动式飞轮储能机组安全防护装置的制造工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、利用钢板切割为圆环板,制作成上盖板和下底板,采用钢板卷焊获得防护内环和防护外环,将所述防护内环的下端与所述下底板的内圈焊接相连以形成第一焊缝,将所述防护外环的下端与所述下底板的外圈焊接相连以形成第二焊缝;
S2、截取多根长度相同主耗能管和橡胶柱,依次相靠插入所述防护内环和所述防护外环之间的空间,再将所述橡胶柱插入所述主耗能管内;
S3、截取多根长度相同的内耗能管,插入所述主耗能管与所述防护内环之间的空间;
S4、截取多根长度相同的外耗能管,插入所述主耗能管与所述防护外环之间的空间;
S5、将所述防护内环的上端与所述上盖板的内圈焊接相连以形成第三焊缝,将所述防护外环的上端与所述上盖板的外圈焊接相连以形成第四焊缝;
S6、在所述上盖板上均匀焊接若干个吊装耳,完成可移动式飞轮储能机组安全防护装置的组装。
可移动式飞轮储能机组安全防护装置及其制造工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及飞轮储能安全防护技术领域,更具体地,涉及一种可移动式飞轮储能\n机组安全防护装置及其制造工艺。\n背景技术\n[0002] 飞轮储能机组的安全防护有多种技术手段,首先是采用正确的结构力学计算分析\n方法,准确计算得到飞轮电机轴系旋转部件的应力应变-载荷特性数据,其次是要采用合适\n的结构强度状态判别准则,再次是要使用性能稳定的合格材料,飞轮储能技术在安全防护\n方面,通用的技术手段是安置于地坑内,或者采用钢筋水泥墙体防护,将飞轮储能机组与环\n境隔离,也可以采用厚实的钢制圆环包围在飞轮壳体外围。相关技术中的飞轮储能机组安\n全防护装置结构比较笨重,移运难度较大,不适合如钻井平台、紧急发电车等移动用途的飞\n轮储能机组。\n发明内容\n[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。\n[0004] 为此,本发明提出一种可移动式飞轮储能机组安全防护装置,该可移动式飞轮储\n能机组安全防护装置结构简单,移动安装方便,能够防止极端条件下飞轮碎片对工作人员\n的伤害。\n[0005] 本发明还提出该可移动式飞轮储能机组安全防护装置的制造工艺。\n[0006] 根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,所述可移动式飞轮储\n能机组包括轴、设置在所述轴上的电机转子和飞轮,所述电机转子设有电机定子和电机外\n壳;所述飞轮外侧分别设有飞轮外壳,所述可移动式飞轮储能机组设在机座上,所述安全防\n护装置设在所述机座上且位于所述飞轮外壳外周,所述安全防护装置包括防护壳和耗能管\n组件,所述防护壳形成为设置在所述飞轮外壳外侧的环形,所述防护壳内限定有容纳腔,所\n述耗能管组件设在所述容纳腔内且所述耗能管组件的中心轴沿竖直方向布置。\n[0007] 根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置,通过在飞轮外壳外侧\n设置防护壳,并在防护壳内设置耗能管组件,能够改变极端条件下飞轮储能机组破损碎片\n的运动轨迹,耗能管组件能够增加防护壳对碎片的阻碍作用,增加安全保护装置对碎片阻\n力,降低碎片的运动速度,进而降低碎片的破坏性,防止飞轮储能机组破坏后对周围工作人\n员造成较大程度的伤害,保护工作人员的生命安全,防止安全事故的产生。\n[0008] 根据本发明的一个实施例,所述防护壳包括:下底板、防护内环、防护外环和上盖\n板,所述下底板设在所述机座上且设置在所述飞轮外壳的外侧,所述防护内环与所述下底\n板的内圈相连,所述防护外环与所述下底板的外圈相连,所述防护外环、所述防护内环和所\n述下底板配合限定出上端敞开的容纳腔,所述上盖板设在所述防护内环和所述防护外环上\n端以封闭所述容纳腔。\n[0009] 根据本发明的一个实施例,所述耗能管组件包括多个主耗能管,多个所述主耗能\n管沿所述防护壳的周向依次设在所述容纳腔内。\n[0010] 根据本发明的一个实施例,所述主耗能管的外径等于所述防护外环与所述防护内\n环的差值。\n[0011] 根据本发明的一个实施例,所述主耗能管内填充有多个沿其轴向延伸的橡胶柱。\n[0012] 根据本发明的一个实施例,所述耗能管组件还包括:内耗能管和外耗能管,所述内\n耗能管填充在相邻两个所述主耗能管与所述防护内环之间的间隙内,所述外耗能管填充在\n相邻两个所述主耗能管与所述防护外环之间的间隙内。\n[0013] 根据本发明的一个实施例,所述主耗能管的管壁厚度为5-10mm,所述内耗能管和\n所述外耗能管的管壁厚度为4-6mm。\n[0014] 根据本发明的一个实施例,所述主耗能管、所述内耗能管和所述外耗能管的高度\n与所述防护内环和所述防护外环高度相等。\n[0015] 根据本发明的一个实施例,所述主耗能管、所述内耗能管和所述外耗能管分别为\n钢管。\n[0016] 根据本发明的一个实施例,所述防护壳的上端和下端在轴向上分别超出所述飞轮\n外壳的上端和下端,且超出高度为所述飞轮外壳的轴向高度的15%-25%。\n[0017] 根据本发明第二方面实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置的制造工艺,\n包括以下步骤:\n[0018] S1、利用钢板切割为圆环板,制作成上盖板和下底板,采用钢板卷焊获得防护内环\n和防护外环,将所述防护内环的下端与所述下底板的内圈焊接相连以形成第一焊缝,将所\n述防护外环的下端与所述下底板的外圈焊接相连以形成第二焊缝;\n[0019] S2、截取多根长度相同主耗能管和橡胶柱,依次相靠插入所述防护内环和所述防\n护外环之间的空间,再将所述橡胶柱插入所述主耗能管内;\n[0020] S3、截取多根长度相同的内耗能管,插入所述主耗能管与所述防护内环之间的空\n间;\n[0021] S4、截取多根长度相同的外耗能管,插入所述主耗能管与所述防护外环之间的空\n间;\n[0022] S5、将所述防护内环的上端与所述上盖板的内圈焊接相连以形成第三焊缝,将所\n述防护外环的上端与所述上盖板的外圈焊接相连以形成第四焊缝;\n[0023] S6、在所述上盖板上均匀焊接若干个吊装耳,完成可移动式飞轮储能机组安全防\n护装置的组装。\n[0024] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变\n得明显,或通过本发明的实践了解到。\n附图说明\n[0025] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得\n明显和容易理解,其中:\n[0026] 图1是根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置的结构示意图;\n[0027] 图2是根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置的俯视剖面图;\n[0028] 图3是根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置的局部剖视图;\n[0029] 图4是根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置的焊接工艺示意\n图。\n[0030] 附图标记:\n[0031] 安全防护装置100;\n[0032] 飞轮储能机组10;轴11;电机转子12;飞轮13;电机外壳14;飞轮外壳15;电机定子\n16;机座17;\n[0033] 防护壳20;上盖板21;防护内环22;护外环23;容纳腔24;下底板25;耗能管组件26;\n主耗能管261;内耗能管262;外耗能管263;橡胶柱264;\n[0034] 第一焊缝31;第二焊缝32;第三焊缝33;第四焊缝34。\n具体实施方式\n[0035] 下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同\n或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描\n述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。\n[0036] 飞轮储能技术是一种可快速充放电的长寿命储能新技术,它利用电机实现电动储\n能、发电释能,特别适用于需要快速充放电的独立动力系统调峰、风力发电稳定性调节等领\n域。飞轮储存的能量与转速平方成正比,为提高功率密度和能量密度,飞轮电机轴系需要高\n速旋转,其转速高于普通电机的转速(1500-3000r/min)。\n[0037] 飞轮电机轴系旋转部件的设计要经过详细的结构应力、应变计算分析,确保结构\n应力水平远低于材料的许用强度,防止在频繁的升、降速条件下可能发生的材料强度破坏\n的故障。飞轮电机转子强度设计保障安全的条件下,还需要考虑极小概率发生的飞轮电机\n轴系强度破坏的防护技术措施。若电机转子发生强度破坏后,有厚实的电机定子及绕组在\n周围遮挡,最外层还有电机壳体防护,因此其危害性可以基本排除;若高速飞轮发生强度破\n坏后,将先与飞轮壳体摩擦碰撞,消耗飞轮破坏碎片的动能,其危害性已经大大减少。\n[0038] 飞轮储能机组的安全防护有多种技术手段,首先是采用正确的结构力学计算分析\n方法,准确计算得到飞轮电机轴系旋转部件的应力应变-载荷特性数据,其次是要采用合适\n的结构强度状态判别准则,再次是要使用性能稳定的合格材料。\n[0039] 准确的强度设计和制造中的质量严格管控可以将飞轮电机轴系旋转部件的强度\n破损概率降低到极低的水平,从而在理论上认为在寿命期内不会发生强度破损故障。但是\n对于示范应用的新型飞轮储能机组,十分有必要采取冗余的安全防护技术措施,杜绝飞轮\n破损后对其他设施或人员造成危害。\n[0040] 飞轮储能技术在安全防护方面,通用的技术手段是安置于地坑内,或者采用钢筋\n水泥墙体防护,将飞轮储能机组与环境隔离,也可以采用厚实的钢制圆环包围在飞轮壳体\n外围。相关技术中的飞轮储能机组安全防护装置结构比较笨重,移运难度较大,不适合如钻\n井平台、紧急发电车等移动用途的飞轮储能机组。\n[0041] 为此,本发明提出一种可移动式飞轮储能机组安全防护装置,该可移动式飞轮储\n能机组安全防护装置结构简单,移动安装方便,能够防止极端条件下飞轮碎片对工作人员\n的伤害。\n[0042] 下面结合附图1至附图4具体描述根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安\n全防护装置100。\n[0043] 根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置100,其中,可移动式飞\n轮储能机组10包括轴11、设在轴11上的电机转子12和飞轮13,电机转子12外侧设有电机定\n子16和电机外壳14;飞轮13外侧设有飞轮外壳15,可移动式飞轮储能机组10与机座17上多\n个螺栓连接安装,机座17通过地锚固定在地基上。\n[0044] 参照图1,可移动式飞轮储能机组10主要由轴11、电机转子12、飞轮13、电机外壳\n14、飞轮外壳15、机座17组成,电机转子12和飞轮13分别沿竖直方向(如图1所示的上下方\n向)间隔开布置在轴11上,且电机转子12位于飞轮13的上方,电机外壳14罩设在电机转子12\n的外侧,飞轮外壳15罩设在飞轮13的外侧,电机外壳14的底部与飞轮外壳15的顶部相连,飞\n轮外壳15的底部通过螺栓固定在机座17上,机座17通过地锚固定在地基上。\n[0045] 可选地,飞轮13为圆盘形结构,且轴11的中心线与飞轮13的中心线重合,可移动式\n飞轮储能机组10在工作过程中,飞轮13、电机转子12、轴11绕轴心高速旋转。\n[0046] 进一步地,可移动式飞轮储能机组安全防护装置100包括防护壳20和耗能管组件\n26,防护壳20设置在飞轮外壳15的外侧,防护壳20内限定有容纳腔24,耗能管组件26设在容\n纳腔24内且耗能管组件26的中心轴沿竖直方向(如图1所示的上下方向)布置。\n[0047] 具体而言,防护壳20设在飞轮外壳15的外围,防护壳20的横截面为环形结构,防护\n壳20的中心轴线与飞轮13的中心轴线重合,且防护壳20内的两层圆环之间限定出容纳腔\n24,容纳腔24内设有耗能管组件26,且耗能管组件26与轴11平行布置。\n[0048] 其中,设置在飞轮13外侧的飞轮外壳15和安全防护装置100,一方面可以防止在飞\n轮13附近的工作人员因触碰到飞轮13而被高速旋转的飞轮13伤害,对飞轮13起到隔绝保护\n的作用,另一方面,防止高速旋转的飞轮13破坏时,碎片穿透飞轮外壳15对工作人员的生命\n安全造成威胁,高速旋转的碎片具有较强的穿透力与破坏力,安全防护装置100能够改变极\n端条件下飞轮13储能机组破损碎片的运动轨迹,防止碎片穿透安全防护装置100伤害周围\n人员。\n[0049] 由此,根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置100,通过在飞轮\n外壳15周围设置沿轴11的周向延伸的防护壳20,并在防护壳20内设置耗能管组件26,能够\n改变极端条件下飞轮储能机组10破损时、碎片的运动轨迹,耗能管组件26能够增加防护壳\n20对碎片的阻碍作用,增加安全保护装置10对碎片阻力,降低碎片的运动速度,进而降低碎\n片的破坏性,防止飞轮储能机组10破坏后对周围工作人员造成较大程度的伤害,保护工作\n人员的生命安全,防止安全事故的产生。\n[0050] 其中,防护壳20包括下底板25、防护内环22、防护外环23和上盖板21,下底板25设\n在机座上且形成为沿轴11的周向延伸的环形,防护内环22与下底板25的内圈相连,防护外\n环23与下底板25的外圈相连,防护外环23、防护内环22和下底板25配合限定出上端敞开的\n容纳腔24,上盖板21设在防护内环22和防护外环23上端以封闭容纳腔24。\n[0051] 换言之,防护壳20主要由下底板25、防护内环22、防护外环23和上盖板21组成,下\n底板25通过地锚固定在地基上,且下底板25为圆环形结构,下底板25的中心轴线与轴11的\n中心线重合,下底板25的内侧设有防护内环22,防护内环22的直径大于飞轮外壳15的外径,\n可取400-800mm,防护内环22底边与下底板25的内环连接,且防护内环22的直径与下底板25\n的内径相同。\n[0052] 下底板25的外侧设有防护外环23,防护外环23的底边与下底板25的外环连接,且\n防护外环23的直径与下底板25的外径相同,一般情况下比防护内环22的半径大150-300mm,\n防护内环22和防护外环23均沿竖直方向延伸,防护内环22和防护外环23的顶部设有上盖板\n21,上盖板21与下底板25结构尺寸相同,厚度均为5-10mm,盖板111和下底板25在水平方向\n上的投影重合,下底板25、防护内环22、防护外环23和上盖板21组成之间成型一个封闭的容\n纳腔24。\n[0053] 通过将防护壳20设置成位于内侧和外侧的防护内环22和防护外环23的组合结构,\n能够增加防护壳20的厚度,提高防护壳20的结构强度,增加防护壳20对飞轮碎片的阻碍作\n用,防止飞轮碎片穿透防护壳20对工作人员造成伤害,下底板25和上盖板21将防护壳20连\n接成为一个整体结构,增加了防护壳20的整体稳定性和结构强度。\n[0054] 可选地,耗能管组件26包括多个主耗能管261,多个主耗能管261沿所述防护壳20\n的周向依次设在容纳腔24内。\n[0055] 参照图3,容纳腔24内设有多个与轴11的中心轴线平行布置的主耗能管261,各主\n耗能管261的长度与直径相等,直径可取150-300mm,主耗能管261依次整齐的排列在防护内\n环22与防护外环23之间的容纳腔24内,随着主耗能管261的增加,最后的空间不足以安装一\n个主耗能管261时,可插入一个直径稍小的耗能管。\n[0056] 通过在容纳腔24内均匀布置主耗能管261,不仅能够增加防护壳20对飞轮13碎片\n穿透阻力,防止高速运动飞轮碎片穿透防护壳20,还能降低防护壳20的生产成本,减轻了防\n护壳20的质量,便于安全防护装置100的移动与安装。\n[0057] 优选地,主耗能管261的外径等于防护外环23与防护内环22的差值,也就是说,主\n耗能管261安装在防护外环23和防护内环22之间,且主耗能管261的两侧分别于防护外环23\n和防护内环22的相对侧壁相连,主耗能管261的圆心位于防护外环23和防护内环22的中间\n位置,且所有主耗能管261的圆心到轴11的距离相等。\n[0058] 将主耗能管261的直径设置为防护外环23与防护内环22的半径差,能够增加主耗\n能管261在容纳腔24内的稳定性,防止主耗能管261在容纳腔24内晃动,影响飞轮13储能机\n组正常工作,而且主耗能管261与防护外环23和防护内环22之间不产生间隙,能够增加安全\n防护装置100的防护效果,防止飞轮碎片飞出。\n[0059] 有利地,主耗能管261内填充有多个沿其轴向延伸的橡胶柱264,由于主耗能管261\n的内腔为圆柱形结构,使用橡胶柱264能够完整的充满主耗能管261的内壁,可以增强主耗\n能管261的强度,使用长度相等的橡胶柱264直接插在主耗能管261内,操作简单,能够增加\n安全防护装置100的组装效率,简化安装工序。\n[0060] 橡胶材料具有较强的韧性,不仅能够增加安全防护装置100的安全性能,能够依靠\n材料塑性变形大量吸收碎片能量,提高安全防护装置100的抗穿透性,还能够降低主耗能管\n261的生产成本,降低主耗能管261的质量,提高了安全防护装置100移动的灵活性。\n[0061] 如图3所示,耗能管组件26还包括内耗能管262和外耗能管263,内耗能管262填充\n在相邻两个主耗能管261与防护内环22之间的间隙内,外耗能管263填充在相邻两个主耗能\n管261与防护外环23之间的间隙内。\n[0062] 具体而言,容纳腔24内安装有若干个主耗能管261,但由于主耗能管261的直径较\n大,相邻主耗能管261与防护外环23和防护内环22之间留有较大尺寸的间隙,在相邻两个主\n耗能管261的内侧的缝隙中安装径向尺寸较小的内耗能管262,在相邻两个主耗能管261的\n外侧的缝隙中安装与内耗能管262直径相等的外耗能管263,能够减少容纳腔24内的安装间\n隙,增加容纳腔24的稳定性与抗穿透性。\n[0063] 由此,通过在相邻两个主耗能管261之间添加内耗能管262与外耗能管263,不仅可\n以节省容纳腔24内间隙的充填步骤,利用主耗能管261和内外耗能管之间的级联碰撞消耗\n碎片的能量,可以提高安全防护装置100的结构强度,增加了飞轮碎片的穿透阻力,加强了\n对飞轮13外工作人员的保护力度。\n[0064] 可选地,主耗能管261的管壁厚度为5-10mm,内耗能管262和外耗能管263的管壁厚\n度为4-6mm,根据主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263不同的位置与作用,选择不同厚\n度的材料,能够增加材料的利用效率,防止功能的浪费。\n[0065] 由于主耗能管261的径向尺寸较大,选择厚度较大的材料制作,能够增加主耗能管\n261的强度,增加主耗能管261的作用,选择厚度较小的材料制作内耗能管262和外耗能管\n263,内耗能管262和外耗能管263的管壁厚度可选择为5mm,不仅保证了内耗能管262和外耗\n能管263的正常工作,还降低了安全防护装置100的制造成本,降低了安全防护装置100的质\n量,便于移动与安装。\n[0066] 优选地,主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263的高度与防护内环22和防护外\n环23高度相等。\n[0067] 也就是说,主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263的下端面平齐且均与下底板\n25的上表面相邻,主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263的上端面平齐且均与上盖板21\n的下表面相邻,能够最大程度的充满容纳腔24内的空间。\n[0068] 有利地,主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263的高度相等且分别与防护内环\n22和防护外环23的高度相等,使用高度相等的主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263,\n在生产与装配过程中,简化了工序,提高了安全防护装置100的组装效率。\n[0069] 主耗能管261、内耗能管262和外耗能管263分别为钢管,由于钢管具有较高的强度\n和韧性,若飞轮碎片飞出后,对碎片的阻碍作用较好,再者,钢管材料容易加工、制造,加工\n方便,使用钢管作为耗能管,能够降低安全防护装置100生产成本,提高装备效率。\n[0070] 优选地,防护壳20的上端和下端在轴向上分别超出所述飞轮外壳15的上端和下\n端,且超出高度为所述飞轮外壳15的轴向高度的15%-25%,可取300-600mm。\n[0071] 也就是说,下底板25所在平面低于飞轮外壳15的下边缘所在平面,上盖板21所在\n平面高于飞轮外壳15上边缘所在平面,防护内环22和防护外环23的高度大于飞轮外壳15的\n高度。将防护壳20的高度设置成大于飞轮外壳15的高度,能够充分覆盖飞轮13损坏时飞轮\n碎片的运动区域,防止飞轮碎片越过防护壳20伤害到周围人员,提高安全防护装置100的安\n全系数,杜绝人身安全事故的发生。\n[0072] 下面结合附图4具体描述根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装\n置100的制造工艺。\n[0073] 首先,利用20mm钢板切割为圆环板,制作成上盖板21和下底板25,采用10mm钢板卷\n焊获得防护内环22和防护外环23,将防护内环22的下端与下底板25的内圈焊接相连以形成\n第一焊缝31,将防护外环23的下端与下底板25的外圈焊接相连以形成第二焊缝32。\n[0074] 也就是说,在厚度为20mm钢板上切割出两个圆环板作为上盖板21和下底板25,圆\n环板的内径取400-800mm,外径比内径大150-300mm,在厚度为10mm的钢板上切割矩形钢板,\n并将矩形钢板卷焊形成筒状作为防护内环22和防护外环23,防护内环22的直径取400-\n800mm,防护外环23的直径比防护内环22大150-300mm,将防护内环22的底边与下底板25的\n内边缘焊接形成第一焊缝31,将防护外环23的底边与下底板的外边缘焊接形成第二焊缝\n32。\n[0075] 防护内环22与防护外环23之间存在空间,截取多根长度相同主耗能管261和橡胶\n柱264,依次相靠插入防护内环22和防护外环23之间的空间中,主耗能管261的内径尺寸较\n大,存在较大的空间,将橡胶柱264插入主耗能管261内。\n[0076] 由于主耗能管261的外径尺寸比较大,主耗能管261与防护内环22及防护外环23之\n间存在间隙,截取多根长度相同的内耗能管262,插入主耗能管261与防护内环22之间的空\n间,截取多根长度相同的外耗能管263,插入主耗能管261与防护外环23之间的空间。\n[0077] 参考图4,将防护内环22的上端与上盖板21的内圈边缘焊接相连以形成第三焊缝\n33,防护内环22与防护外环23之间的空间安装主耗能管261、橡胶柱264、内耗能管和外耗能\n管263之后,把圆环形的上盖板21放置在主耗能管261的上方,并将上盖板21的内边与防护\n内环22的上边缘焊接,形成第三焊缝33,然后将上盖板21的外圈边缘与防护外环22的上边\n缘焊接,形成第四焊缝34。\n[0078] 最后,在上盖板21上均匀焊接若干个吊装耳,完成可移动式飞轮储能机组安全防\n护装置100的组装。\n[0079] 根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置100,通过在飞轮外壳\n15周围设置防护壳20,并在防护壳20内设置耗能管组件26,能够改变极端条件下飞轮储能\n机组10破损碎片的运动轨迹,耗能管组件26能够增加防护壳对碎片的阻碍作用,增加保护\n装置对碎片阻力,降低碎片的运动速度,进而降低碎片的破坏性,防止飞轮储能机组10破坏\n后对周围工作人员造成较大程度的伤害,保护工作人员的生命安全,防止安全事故的产生。\n[0080] 根据本发明实施例的可移动式飞轮储能机组安全防护装置100及其制造工艺的其\n他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。\n[0081] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描\n述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,\n因此不能理解为对本发明的限制。\n[0082] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性\n或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者\n隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,\n除非另有明确具体的限定。\n[0083] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机\n械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元\n件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发\n明中的具体含义。\n[0084] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示\n例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特\n点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不\n一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何\n的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。\n[0085] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例\n性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨\n的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
法律信息
- 2019-02-05
- 2017-01-18
实质审查的生效
IPC(主分类): H02K 7/02
专利申请号: 201610663576.5
申请日: 2016.08.12
- 2016-12-21
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2015-12-23
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2015-10-09
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2
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2016-08-03
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2016-03-18
| | |
3
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2014-02-26
|
2013-08-27
| | |
4
| | 暂无 |
2016-08-12
| | |
5
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2012-09-19
|
2012-05-16
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6
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2015-08-05
|
2015-03-04
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |