可自動保持動平衡的飛輪結構的製作方法
2024-03-24 10:48:05
專利名稱：可自動保持動平衡的飛輪結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及飛輪，尤其涉及一種可自動保持動平衡的飛輪結構。
背景技術：
常用機械中包含著大量的作旋轉運動的零部件，例如各種傳動軸、主軸、電動機和汽輪機的轉子等，統稱為迴轉體。在理想的情況下迴轉體旋轉時與不旋轉時，對轉軸產生的壓力是一樣的，這樣的迴轉體稱為平衡的迴轉體。而飛輪作為具有適當轉動慣量、起貯存和釋放動能作用的轉動構件，要求將其設計為平衡的迴轉體。但由於材質不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產生的誤差、設計時就具有非對稱的幾何形狀等多種因素，使得飛輪在旋轉時，其上每個微小質點產生的離心慣性力不能相互抵消，也即為非平衡的迴轉體、不能保持動態平衡。非動態平衡的飛輪的離心慣性力通過轉軸作用到機械及其基礎上，會引起振動、產生噪音、加速磨損，縮短了機械壽命，嚴重時能造成破壞性事故。為此，必須對飛輪進行平衡，使其達到允許的平衡精度等級，使因為不平衡而產生的機械振動幅度降在允許的範圍內。現有的使飛輪保持在平衡精度範圍內的方法為去重法，即在飛輪製作過程中，藉助動平衡機，找到不平衡量，再用機械加工的方法去掉多餘的質量，從而使飛輪符合動平衡要求。但是按照此方法只能使飛輪在非使用狀態下具有符合要求的平衡精度，而由於裝配中產生的誤差、使用中飛輪的髒汙、磨損等原因，在非使用狀態下平衡精度符合要求的飛輪在使用狀態下的平衡精度可能會不符合要求。在專利申請號為9419U68.X，
公開日為1996年3月6日，名稱為「主要用於汽車的減震飛輪」的專利文獻中公開了一種用於汽車上的飛輪，它像現有的其它飛輪一樣，不能
自動保持平衡。
發明內容
本發明提供了一種在使用狀態下可自動保持動平衡的飛輪結構，解決了現有的飛輪只能在非使用狀態下具有符合要求的平衡精度而在使用狀態下有可能不符合平衡精度要求的問題。以上技術問題是通過下列技術方案解決的一種可自動保持動平衡的飛輪結構， 包括飛輪主體，還包括動平衡儀、控制裝置和與所述飛輪主體同軸轉動的噴射裝置，所述控制裝置同所述動平衡儀和噴射裝置電連接在一起，所述噴射裝置包括儲液腔和若干個可單獨開啟的噴嘴，所述儲液腔同所述噴嘴相連通，所述飛輪主體上設有若干個沿周向分布的相互隔開的增重腔，所述增重腔設有進口，所述進口中的每一個至少同所述噴嘴中的一個對齊。「增重腔」是指用於容納經噴射裝置所噴入的物體的腔體。使用過程中將用於增加飛輪主體重量的流體(以下稱為增重膠)注入儲液腔中，在飛輪主體處於使用狀態下且達到了所要求的轉速時，通過動平衡儀檢測飛輪主體的平衡精度是否符合要求，如果不符合要求， 動平衡儀將數據輸送給控制裝置，告知飛輪主體的那個部位需要增重多少量才能符合平衡精度要求，控制裝置接到信號後，控制裝置控制噴射裝置的對應的噴嘴開啟，儲液腔中的增重膠經該噴嘴和對應的進口噴到對應的增重腔內對飛輪主體的對應部位進行增重，以使飛輪主體達到平衡精度要求。噴嘴和進口可以一一對地設置，也可以一個進口對應兩個或以上噴嘴，確保在有部分噴嘴損壞時仍舊有增重膠噴到增重腔內，來提高本發明的可靠性。設計多個噴射裝置而每一個噴射裝置只有一個或以上噴嘴的結構形式屬於本發明的噴射裝置的保護範圍。所有的噴嘴可以共用同一個儲液腔，也可以按照需要而設計多個儲液腔。作為優選，所述儲液腔同所述噴嘴相連通的液流通道位於所述儲液腔的一端朝向所述飛輪主體的軸線。該種設計，在轉動的過程中，由於離心力的作用，儲液腔內的增重膠能夠自動流向噴嘴，從而不需要外力驅動增重膠流向噴嘴。作為優選，本發明包括控制所述噴嘴開閉的控制閥。如果需要通過哪個噴嘴噴出增重膠時，則使控制該噴嘴開閉的控制閥開啟即可，反之則關閉控制閥。作為優選，所述控制閥為電磁閥。便於實現自動化控制。作為優選，所述控制裝置和所述噴射裝置連接在一起，所述控制裝置設有信號接收器，所述動平衡儀設有信號發射器，所述信號發射器用於發射信號給所述信號接收器。用無線的方式進行通信，在轉動的部件和不轉動的部件之間進行通信時方便。作為優選，所述噴射裝置可拆卸連接在驅動所述飛輪主體轉動的轉軸上。可以根據需要將動平衡儀、控制裝置和噴射裝置等拆下或安裝上，可選擇性好。作為優選，所述噴嘴同所述飛輪主體之間存在間隙。避免噴嘴對飛輪主體的平衡產生影響。本發明具有下述優點通過在飛輪主體上設計增重腔和在使用狀態下能按照需要給增重腔噴射增重膠的機構，在線檢測飛輪主體的平衡精度是否符合要求，不符合則實時採用增量法進行校正，故能確保飛輪主體在使用狀態下隨時保持有足夠的平衡精度。
圖1為本發明實施例一的示意圖。圖2為圖1的A— A剖視示意圖。圖3為本發明實施例二的示意圖。圖4為本發明實施例三的示意圖。圖中飛輪主體1，增重腔11，驅動軸12，卡簧13，進口 14，動平衡儀2，信號發射器 21，噴射裝置3，噴嘴31，控制閥32，儲液腔33，本體34，進液閥35，充氣閥36，電路板安裝腔37，液流通道38，液流通道位於儲液腔的一端39，控制裝置4，信號接收器41，手動加壓氣泵5，壓柄51，復位彈簧52，氣泵動作機構6，蹺蹺杆61，電磁鐵62，鐵塊63，飛輪主體的軸線 00'。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。實施例一，參見圖1，一種可自動保持動平衡的飛輪結構，包括飛輪主體1、動態平衡儀2、噴射裝置3和控制裝置4。飛輪主體1上設有若干個增重腔11，增重腔11設有進口。在飛輪主體1上穿設有驅動飛輪主體1轉動的驅動軸12。
在驅動軸12上設有臺階。噴射裝置3套設在驅動軸12的位於該臺階的左側位置上。驅動軸12同噴射裝置3之間是通過鍵進行傳遞扭矩的。在驅動軸12上還設有卡簧槽。在該卡簧槽內設有卡簧13。卡簧13位於噴射裝置 3的左側。卡簧13的作用是配合驅動軸12上的前述臺階來防止噴射裝置3沿驅動軸12的軸向移動。動平衡儀2上設有信號發射器21。噴射裝置3包括本體；34。本體34設有儲液腔33、進液閥35、充氣閥36、多個噴嘴31和電路板安裝腔37。儲液腔33延伸滿本體34的整個周向。噴嘴31同儲液腔33相連通。噴嘴31同增重腔11的進口一一對應地對齊。噴嘴31同飛輪主體1之間不接觸。每一個噴嘴31上都安裝有控制閥32。控制閥32用於控制噴嘴31內部的液流通道的通斷。控制閥32為直流電磁閥。進液閥35為手動閥。充氣閥36為只能向儲液腔33內開啟的單向閥。控制裝置4安裝在電路板安裝腔37內。控制裝置4設有信號接收器41。控制裝置4同控制閥32電連接在一起。在本體34內還安裝有給控制裝置4和控制閥32供電的直流電源，在圖中沒有畫
出ο參見圖2，增重腔11有8個，8個增重腔11沿飛輪主體1的周向均勻分布且彼此之間相互隔開。增重腔11沿飛輪主體1的周向延伸。增重腔11上的進口 14位於其側壁的中心部位。這樣在轉動狀態下向增重腔11 內添加增重膠時膠體不易外溢。本發明自動保持動態平衡的工作過程及使用方法為通過進液閥35向儲液腔33 內添加增重膠，通過充氣閥36向儲液腔33內充壓縮氣體使儲液腔33內的增重膠保持在高壓狀態；當飛輪主體1轉動到所需速度時(噴射裝置3會隨著一起同角速度轉動)，動平衡儀 2對飛輪主體1進行動平衡檢測，如果檢測出飛輪主體1不符合平衡精度要求，則計算出需要在增重腔11中的哪一個所在部位增加多少重量才能符合平衡精度要求、並將此數據通過信號發射器21發射給信號接收器41，控制裝置4按照要求控制控制閥32中對應的那個開啟，儲液腔33內的增重膠在腔體內氣體的壓力作用下經噴嘴31輸送到增重腔11中對應的那個(即需要加重部位的那個)內並固化在其內，起到增加該部位的重量而使平衡精度符合要求的作用。實施例二，參見圖3，同實施例一的不同之處為儲液腔33通過液流通道38同噴嘴31相連通。液流通道位於儲液腔的一端39正對飛輪主體的軸線00'。取消了充氣閥 36。使用過程中通過轉動時所產生的離心力來使儲液腔33內的增重膠自動流向噴嘴31。本實施例中設計為正對，增重膠在離心力的作用下更容易流向噴嘴。但是只要使液流通道位於儲液腔的一端39朝向飛輪主體的軸線00'即能實現通過離心力使增重膠自動流向噴嘴31。實施例三，參見圖4，同實施例一的不同之處為取消了充氣閥36。控制閥32為壓力閥。
儲液腔33的數量同噴嘴31的數量相同且一一對應地連通。在每一個儲液腔33 上設有手動加壓氣泵5。在手動加壓氣泵5設有壓柄51和復位彈簧52。在主體34上還設有數量同手動加壓氣泵一致的氣泵動作機構6。氣泵動作機構6包括鉸接在主體34上的蹺蹺杆61和電磁鐵62。蹺蹺杆61 —端壓接在壓柄51上，在蹺蹺杆61的另一端上設有同電磁鐵62相配套的鐵塊63。當需要開啟哪一個噴嘴31時，則通過控制裝置4給對應的那個電磁鐵62間隙性通電，當電磁鐵62得電時，電磁鐵62吸附鐵塊63，使得蹺蹺杆61轉動並壓壓柄51，電磁鐵 62失電時，在復位彈簧52的作用下壓柄51伸出使蹺蹺杆61重新回位。故在電磁鐵62間隙性通電的過程中，手動加壓氣泵5給儲液腔33內的增重膠加壓，使得膠體衝開控制閥32。
權利要求
1.一種可自動保持動平衡的飛輪結構，包括飛輪主體，其特徵在於，還包括動平衡儀、 控制裝置和與所述飛輪主體同軸轉動的噴射裝置，所述控制裝置同所述動平衡儀和噴射裝置電連接在一起，所述噴射裝置包括儲液腔和若干個可單獨開啟的噴嘴，所述儲液腔同所述噴嘴相連通，所述飛輪主體上設有若干個沿周向分布的相互隔開的增重腔，所述增重腔設有進口，所述進口中的每一個至少同所述噴嘴中的一個對齊。
2.根據權利要求1所述的可自動保持動平衡的飛輪結構，其特徵在於，所述儲液腔同所述噴嘴相連通的液流通道位於所述儲液腔的一端朝向所述飛輪主體的軸線。
3.根據權利要求1或2所述的可自動保持動平衡的飛輪結構，其特徵在於，包括控制所述噴嘴開閉的控制閥。
4.根據權利要求3所述的可自動保持動平衡的飛輪結構，其特徵在於，所述控制閥為電磁閥。
5.根據權利要求1或2所述的可自動保持動平衡的飛輪結構，其特徵在於，所述控制裝置和所述噴射裝置連接在一起，所述控制裝置設有信號接收器，所述動平衡儀設有信號發射器，所述信號發射器用於發射信號給所述信號接收器。
6.根據權利要求1或2所述的可自動保持動平衡的飛輪結構，其特徵在於，所述噴射裝置可拆卸連接在驅動所述飛輪主體轉動的轉軸上。
7.根據權利要求1或2所述的可自動保持動平衡的飛輪結構，其特徵在於，所述噴嘴同所述飛輪主體之間存在間隙。
全文摘要
本發明涉及飛輪。一種可自動保持動平衡的飛輪結構，包括飛輪主體，還包括動平衡儀、控制裝置和與所述飛輪主體同軸轉動的噴射裝置，所述控制裝置同所述動平衡儀和噴射裝置電連接在一起，所述噴射裝置包括儲液腔和若干個可單獨開啟的噴嘴，所述儲液腔同所述噴嘴相連通，所述飛輪主體上設有若干個沿周向分布的相互隔開的增重腔，所述增重腔設有進口，所述進口中的每一個至少同所述噴嘴中的一個對齊。本發明提供了一種在使用狀態下可自動保持動平衡的飛輪結構，解決了現有的飛輪只能在非使用狀態下具有符合要求的平衡精度而在使用狀態下有可能不符合平衡精度要求的問題。
文檔編號F16F15/31GK102444691SQ20111032124
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者傅光明, 周楓, 季建, 於斌, 段瑜昉, 潘明飛, 王維倫, 鄭斌, 鍾明傑, 陸阿定 申請人:浙江省海洋開發研究院