申请/专利权人：西南交通大学

申请日：2018-12-05

公开（公告）日：2023-12-26

公开（公告）号：CN109387360B

主分类号：G01M13/00

分类号：G01M13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.26#授权;2019.03.22#实质审查的生效;2019.02.26#公开

摘要：本发明设计公开了一种定置试验台变惯量飞轮系统，包括第一飞轮、第二飞轮、第三飞轮及转轴，所述第二飞轮与所述转轴为过盈配合固定连接；所述第一飞轮、所述第二飞轮和所述第三飞轮均为圆盘状结构；所述第一飞轮和第三飞轮内侧端面上均设有凸台，所述第二飞轮的两个端面上都设有凹坑；当需要飞轮系统提供小转动惯量时，只有所述第二飞轮随所述转轴一起旋转，所述第一飞轮及第三飞轮放置在飞轮存放座上；当需要增加飞轮系统的转动惯量时，选择所述第一飞轮或所述第三飞轮与所述第二飞轮连接一起随所述转轴旋转；所述定置试验台变惯量飞轮系统可为试验不同工况提供多种不同的飞轮转动惯量，且飞轮转动惯量的大小不受限制，可根据实际需要优化配置。

主权项：1.一种定置试验台变惯量飞轮系统，其特征在于，包括第一飞轮1、第二飞轮2、第三飞轮3、转轴4、螺钉一、二51、52、飞轮存放座一、二61、62、轴承一、二71、72、吊车支架8及吊车9；所述第二飞轮2与所述转轴4为过盈配合固定连接；所述第一飞轮1、所述第二飞轮2及所述第三飞轮3分别设有阶梯型通孔一11、螺纹孔21、阶梯型通孔二31；所述第一飞轮1及所述第三飞轮3分别设有起吊孔12、32；所述第一飞轮1包括第一飞轮盘，所述第二飞轮2包括第二飞轮盘，所述第三飞轮3包括第三飞轮盘；所述第一飞轮1和第三飞轮3内侧端面上均设有凸台，所述第二飞轮2的两个端面上都发有凹坑；通过所述吊车9的移动，使所述第三飞轮3内侧端面的凸台与所述第二飞轮2对应端面的凹坑配合，并用所述螺钉二52通过所述阶梯型通孔二31与所述螺纹孔21将所述第三飞轮3与所述第二飞轮2连接；所述第一飞轮1与所述第二飞轮2配合连接和所述第三飞轮3与所述第二飞轮2配合连接方法相同；当需要所述飞轮系统提供小转动惯量时，只有所述第二飞轮2随所述转轴4一起转动，所述第一飞轮1和第三飞轮3分别放置在所述飞轮存放座一61和飞轮存放座二62上；当需要增加所述飞轮系统转动惯量时，选择所述第一飞轮1或所述第三飞轮3与所述第二飞轮2配合连接一起随所述转轴4旋转；所述第一飞轮1、所述第二飞轮2及所述第三飞轮3均为圆盘状结构；且所述第二飞轮2位于所述第一飞轮1与所述第三飞轮3之间；所述起吊孔12、32沿飞轮径向分别设在所述第一飞轮1及所述第三飞轮3的外圆周上；所述第二飞轮2带动所述第一飞轮1一起旋转时，所述第一飞轮1与所述转轴4是间隙配合；同理，所述第二飞轮2带动所述第三飞轮3一起旋转时，所述第三飞轮3与所述转轴4也是间隙配合；所述吊车9包括吊环91、吊钩92、车架板93、螺母94、限位板95、螺栓96、销轴97、车轮98；所述吊环91通过螺纹可与所述起吊孔12、32连接，吊环91上的环可与吊钩92配合；所述吊环91用于所述第一飞轮1或所述第三飞轮3与所述吊钩92的连接；所述吊钩92设有止旋块921，所述车架板93设有导孔931，所述止旋块921与所述导孔931配合，用于限制所述吊钩92的旋转；所述限位板95通过所述两个螺栓96安装在所述车架板93上，用于限制所述螺母94的上下移动；所述吊钩92与所述螺母94用螺纹连接；旋转所述螺母94可使所述吊钩92上下移动；吊车支架8的两个侧梁设有凹槽，用于支撑所述吊车9，所述车轮98可在所述凹槽上前后移动；所述吊车9通过4个所述销轴97支撑在4个所述车轮98上，4个所述车轮98内的滚动轴承内圈与4个所述销轴97为过盈配合。

全文数据：定置试验台变惯量飞轮系统所属技术领域本发明设计是一种定置试验台变惯量飞轮系统。背景技术同一个试验台往往需要模拟多种不同载荷，而载荷用飞轮来模拟，改变飞轮的转动惯量就达到了改变载荷的目的。飞轮系统应不受转速高低及转动惯量大小的影响，均需运转安全、可靠。现有的变惯量飞轮结构很难满足此要求。发明内容本发明设计提供了一种定置试验台变惯量飞轮系统，根据不同的试验工况要求，相应增减飞轮的数量来模拟不同载荷。所述发明设计的技术方案如下：一种定置试验台变惯量飞轮系统，主要包括第一飞轮、第二飞轮、第三飞轮及转轴，所述第二飞轮与所述转轴是过盈配合固定连接；所述第一飞轮包括第一飞轮盘，所述第二飞轮包括第二飞轮盘，所述第三飞轮包括第三飞轮盘；所述第一和第三飞轮内侧端面上均设有凸台，所述第二飞轮的两个端面上都设有凹坑。当需要飞轮系统提供小转动惯量时，只有所述第二飞轮随所述转轴一起旋转，此时所述第一及第三飞轮分别放置在飞轮存放座一和飞轮存放座二上。当需要增加飞轮系统的转动惯量时，需根据所需求来选择所述合适的飞轮与所述第二飞轮配合连接随所述转轴一起旋转。本发明设计仅以所述第三飞轮与所述第二飞轮连接，使两者一起旋转为例来加以说明，其余类推。方法为：在试验台静止时，通过吊车移动所述第三飞轮，使得所述第三飞轮内侧端面的凸台与所述第二飞轮对应端面的凹坑配合，并用所述螺钉二通过阶梯型通孔二与螺纹孔将所述第三飞轮与所述第二飞轮连接。在所述转轴旋转时，所述第二飞轮带动所述第三飞轮一起旋转。进一步地，所述第一飞轮、所述第二飞轮和所述第三飞轮均为圆盘状结构；且所述第二飞轮位于所述第一飞轮与和所述第三飞轮之间。所述第一飞轮和所述第三飞轮均设有阶梯型通孔、起吊孔，所述起吊孔沿飞轮径向分别设在所述第一和第三飞轮的外圆周上；所述第二飞轮两端面都设有螺纹孔。所述第二飞轮带动所述第一飞轮一起旋转时，所述第一飞轮与所述转轴是间隙配合；同理，所述第二飞轮带动所述第三飞轮一起旋转时，所述第三飞轮与所述转轴也是间隙配合。进一步地，所述定置试验台变惯量飞轮系统还包括飞轮存放座与轴承。所述飞轮存放座一和飞轮存放座二分别用于所述第一飞轮和第三飞轮不随所述第二飞轮一起旋转时的存放。所述轴承用于支撑所述转轴并使其只能实现旋转。进一步地，所述定置试验台变惯量飞轮系统还包括吊车与吊车支架。所述吊车包括吊环、吊钩、车架板、螺母、限位板、螺栓、销轴、车轮。所述吊环可分别通过螺纹连接于所述第一飞轮或所述第三飞轮的起吊孔并与所述吊钩连接。所述吊钩设有止旋块，所述车架板设有导孔，所述止旋块与所述导孔配合，用于限制所述吊钩的旋转；所述限位板通过所述两个螺栓安装在所述车架板上，用于限制所述螺母的上下移动；所述吊钩与所述螺母用螺纹连接；旋转所述螺母可使所述吊钩上下移动。所述吊车支架用于支撑所述吊车，所述吊车支架的两侧梁上均设有凹槽，所述车轮可在所述凹槽上前后移动。本发明设计的有益效果是：1.同一试验台可为试验不同工况提供多种不同的飞轮转动惯量；2.飞轮转动惯量的大小不受限制，可根据实际模拟载荷的大小进行优化组合；3.使用方便：该系统结构简便、安全可靠。附图说明图1是本发明设计的三维结构分解示意图；图2是本发明设计中吊车的分解示意图；图3是本发明设计中车架板的结构仰视示意图；图4是本发明设计中限位板的结构示意图。附图中：1.第一飞轮，11.阶梯型通孔一，12.起吊孔，2.第二飞轮，21.螺纹孔，3.第三飞轮，31.阶梯型通孔二，32.起吊孔，4.转轴，51.螺钉一，52.螺钉二，61.飞轮存放座一，62.飞轮存放座二，71.轴承，72.轴承，8.吊车支架，9.吊车，91.吊环，92.吊钩，921.止旋块，93.车架板，931.导孔，94.螺母，95.限位板，96.螺栓，97.销轴，98.车轮。具体实施方式如附图所示，图中所有部件均结构简单、可靠、组装方便。所用飞轮数量可不局限于所述三个飞轮，可以根据实际需要在转轴4上增加不同转动惯量的飞轮，本发明设计仅以三个飞轮为例来说明其工作原理。所述定置试验台变惯量飞轮系统的具体实施方式如下：转轴4的两端分别由两个轴承71和72支撑在轴承座上。两侧梁上均有凹槽的吊车支架8置于固定支座上。限位板95通过两个螺栓96安装在车架板93上。吊车9通过4个销轴97支撑在4个车轮91上，4个车轮91内的滚动轴承内圈分别与4个销轴97均采用过盈配合连接。当试验工况需要飞轮系统提供小转动惯量时，只有第二飞轮2随转轴4一起旋转，第一飞轮1及第三飞轮3分别存放在飞轮存放座一61、飞轮存放座二62上。当试验工况需要飞轮系统增加转动惯量时，仅以第三飞轮3与第二飞轮2配合连接，使两者一起旋转为例来加以说明，其余类推。在定置试验台静止状态时，将吊环91与第三飞轮3的起吊孔32通过螺纹连接后再与吊钩92配合；顺时针旋转螺母94，吊钩92吊起第三飞轮3往上垂直移动；逆时针旋转螺母94，则第三飞轮3随吊钩92一起往下垂直移动。吊钩92上的止旋块921与车架板93的导孔931配合，限制吊钩92的旋转；限位板95通过两个螺栓96安装在车架板93上，限制螺母94的上下移动；吊钩92与螺母94用螺纹连接；因此，旋转螺母94只能使吊钩92上下移动。旋转螺母94使得第三飞轮3处在比较合适的高度位置，使吊车9在吊车支架8上吊着第三飞轮3往靠近第二飞轮2的方向缓慢移动，并使得第三飞轮3内侧端面的凸台与第二飞轮2对应端面的凹坑相配合，然后用螺钉二52通过阶梯型通孔二31与螺纹孔21将第三飞轮3与第二飞轮2固联在一起。当与第二飞轮2固联的第一飞轮1需要移动到飞轮存放座上一上不随第二飞轮2一起旋转时，在定置试验台静止状态下，使吊环91与第一飞轮1的起吊孔12通过螺纹连接，吊环91上的环与吊钩92配合吊起第一飞轮1，之后卸下全部4个螺钉一51，再在吊车支架8上使吊车9吊着第一飞轮1往远离第二飞轮2的方向缓慢移动，并使得第一飞轮1处在飞轮存放座一61的正上方，最后旋转螺母94使得第一飞轮1缓慢落在飞轮存放座一61上。第三飞轮3移动到飞轮存放座二62上与第一飞轮1移动到飞轮存放座一61的操作方法相同。

权利要求：1.一种定置试验台变惯量飞轮系统，其特征在于，包括第一飞轮1、第二飞轮2、第三飞轮3、转轴4、螺钉一、二51、52、飞轮存放座一、二61、62、轴承71、72、吊车支架8及吊车9；所述第二飞轮2与所述转轴4为过盈配合固定连接；所述第一飞轮1、所述第二飞轮2及所述第三飞轮3分别设有阶梯型通孔一、螺纹孔、阶梯型通孔二11、21、31；所述第一飞轮1及所述第三飞轮3分别设有起吊孔12、32；所述第一飞轮1包括第一飞轮盘，所述第二飞轮2包括第二飞轮盘，所述第三飞轮3包括第三飞轮盘；所述第一飞轮1和第三飞轮3内侧端面上均设有凸台，所述第二飞轮2的两个端面上都设有凹坑；通过所述吊车9的移动，使所述第三飞轮3内侧端面的凸台与所述第二飞轮2对应端面的凹坑配合，并用所述螺钉二52通过所述阶梯型通孔二31与所述螺纹孔21将所述第三飞轮3与所述第二飞轮2连接；所述第一飞轮1与所述第二飞轮2配合连接和所述第三飞轮3与所述第二飞轮2配合连接方法相同；当需要所述飞轮系统提供小转动惯量时，只有所述第二飞轮2随所述转轴4一起转动，所述第一飞轮1和第三飞轮3分别放置在所述飞轮存放座一61和飞轮存放座二62上；当需要增加所述飞轮系统转动惯量时，需根据所需求来选择所述合适的飞轮与所述第二飞轮2配合连接一起随所述转轴4旋转。2.如权利要求1所述的定置试验台变惯量飞轮系统，其特征在于，所述第一飞轮1、所述第二飞轮2及所述第三飞轮3均为圆盘状结构；且所述第二飞轮2位于所述第一飞轮1与所述第三飞轮3之间；所述起吊孔12、32沿飞轮径向分别设在所述第一飞轮1及所述第三飞轮3的外圆周上；所述第二飞轮2带动所述第一飞轮1一起旋转时，所述第一飞轮1与所述转轴4是间隙配合；同理，所述第二飞轮2带动所述第三飞轮3一起旋转时，所述第三飞轮3与所述转轴4也是间隙配合。3.如权利要求2所述的定置试验台变惯量飞轮系统，其特征在于，所述飞轮存放座一、二61、62分别用于所述第一飞轮1和所述第三飞轮3不随所述第二飞轮2一起旋转时的存放；所述轴承71、72用于支撑所述转轴4并使其只能实现旋转。4.如权利要求3所述的定置试验台变惯量飞轮系统，其特征在于，所述吊车9包括吊环91、吊钩92、车架板93、螺母94、限位板95、螺栓96、销轴97、车轮98。所述吊环91通过螺纹可与所述起吊孔12、32连接，吊环91上的环可与吊钩92配合；所述吊环91用于所述第一飞轮1或所述第三飞轮3与所述吊钩92的连接；所述吊钩92设有止旋块921，所述车架板93设有导孔931，所述止旋块921与所述导孔931配合，用于限制所述吊钩92的旋转；所述限位板95通过所述两个螺栓96安装在所述车架板93上，用于限制所述螺母94的上下移动；所述吊钩92与所述螺母94用螺纹连接；旋转所述螺母94可使所述吊钩92上下移动；所述两侧梁上设有凹槽的吊车支架8用于支撑所述吊车9，所述车轮93可在所述凹槽上前后移动；所述吊车9通过全部所述4个销轴97支撑在所述4个车轮91上，所述4个车轮91内的滚动轴承内圈与所述4个销轴97为过盈配合。

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