початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2291541

Маховиковим СИСТЕМА НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ

Ім'я винахідника: Сіблі Льюїс Б. (US)
Ім'я патентовласника: Сіблі Льюїс Б. (US)
Адреса для листування: 129010, Москва, вул. Б. Спаська, 25, стор.3, ТОВ "Юридична фірма Городиський і Партнери", пат.пов. С.А. Дорофєєву, рег.№ 146
Дата початку дії патенту: 2002.09.12

Винахід відноситься до Маховиковим системам накопичення енергії. Технічний результат полягає в підвищенні надійності та безпеки, збільшення терміну служби. Пристрій накопичення енергії містить вал, маховик, засіб для виборчого обертання маховика при подачі електричної енергії або вироблення електричної енергії при обертанні його маховиком. Засіб для з'єднання маховика і засоби для виборчого обертання маховика або вироблення електричної енергії з частиною підшипникового кошти, яке обертається щодо валу, містить внутрішній елемент, що обертається з частиною підшипникового кошти щодо валу. Його зовнішній елемент нерухомо з'єднаний з вказаною комбінацією з маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії. Засіб для з'єднання елементів забезпечує продовження спільного обертання зовнішнього елемента з внутрішнім елементом, коли частота обертання комбінації з внутрішнього і зовнішнього елементів, маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії досягає рівня, при якому відцентрова сила розділяє ці елементи.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до Маховиковим системам накопичення енергії, до інтегрування високотехнологічних армованих волокном композиційних маховиків з товстим кільцем, економічних конструкцій маховиків і настановних втулок, виконаних з використанням безперервної нитки незв'язаної сталевого дроту та іншої нитки, з надмініатюрний і, в деяких випадках, недорогими звичайними електродвигунами -генератори і електронними системами управління на основі цифрової обробки сигналів, отказобезопасность вакуумними камерами, системами аварійного відключення енергії і локалізації і кульковими, роликовими і втулкові підшипниками, які мають тверді мастильні матеріали, які можуть надійно працювати протягом багатьох років без технічного обслуговування. Винахід і відноситься до використання гироскопического моменту, створюваного таким маховиком, для орієнтування навантаження підвішеного пристрою, як описано в патенті США №5632222, на додаток до накопичення енергії або замість нього.

Накопичення енергії, як кінетичної енергії обертового маховика, відомо. Однак незважаючи на новітні удосконалення армованих волокном композиційних матеріалів, кільцевих конструкцій з намотаною безперервної нитки, електронних засобів управління і технологій мастила підшипників і амортизації, Маховиковим системи накопичення енергії все ж лише потенційно можуть конкурувати з альтернативними пристроями для накопичення енергії, такими як хімічні акумулятори та сверхконденсатори .

Звичайні матеріали, що застосовуються для виконання маховика, забезпечують здатність накопичення енергії, обмежену їх міцність на розрив під дією відцентрової сили при високих швидкостях обертання.

Електродвигуни-генератори і засоби управління, в типовому випадку, використовувані з маховиками, занадто громіздкі і не можуть працювати з високими швидкостями, необхідними для отримання компактної Маховиковим системи накопичення енергії, відповідної обмеженням за обсягом для варіантів застосування в автомобілях і інших транспортних засобах.

Застосування Маховиковим систем накопичення енергії з меншою питомою енергією для вирівнювання графіка навантаження стаціонарних електростанцій не приносило успіху частково внаслідок відсутності випробуваних конструкцій з використанням економічних кільцевих матеріалів з безперервної нитки.

Електродвигун з постійним магнітом з поперечним магнітним потоком забезпечує отримання високих питомих потужностей з високою ефективністю, і видається, що він був вперше описаний доктором H.Weh в документі, опублікованому в 1988 році і має назву "Нова синхронна електрична машина зі збудженням від постійного магніту, що володіє високою ефективністю при малих швидкостях "(" New Permanent Magnet Excited Synchronous Machine With High Efficiency at Low Speeds "), як засіб для отримання високих питомих потужностей з високою ефективністю для зменшення ваги, вартості, втрат енергії і обсягу технічного обслуговування.

У звичайних промислових безщіткових електродвигунах постійного струму використовують ефект Холла, тобто перемикаються магнітним способом неконтактні датчики для визначення положення ротора. Сигнал подається в інвертор для перемикання на наступну фазу в послідовності, коли вісь кореневого магніту досягає заданого положення. Таким способом обмотки електродвигуна збуджуються з отриманням, таким чином, максимальної величини вихідного крутного моменту електродвигуна при будь-якій заданій швидкості. Однак відомі системи на ефекті Холла складні по конструкції, громіздкі та складні у виробництві, при установці і вирівнюванні, що обмежує їх використання в високошвидкісних пристроях, в яких ознака відсутності щіток становить особливу перевагу.

Звичайні високошвидкісні підшипники вимагають подачі повітряно-масляного туману, циркуляції мастила або періодичного поповнення консистентного мастильного матеріалу для забезпечення адекватної змащення між рухомими поверхнями так, щоб тертя не викликало перегрів підшипників і саморуйнування в ході роботи.

У високошвидкісних Маховиковим системах накопичення енергії звичайні підшипники не забезпечують достатнього терміну служби в вакуумному середовищі, необхідної для мінімізації втрат від опору повітря і перегріву кільця маховика з композиційного матеріалу. Таким чином, деякі Маховиковим системи засновані на використанні активних магнітних підшипників. Однак навіть магнітні підшипники вимагають використання допоміжних кулькових або роликових підшипників для утримування ротора в разі ненавмисного припинення подачі енергії магнітним підшипників, або різкого гироскопического маневрування, або ударних навантажень, що перевищують здатність магнітних підшипників витримувати навантаження.

Консистентні мастильні матеріали і синтетичні мастила з наднизькою летючість, необхідні в високому вакуумі таких систем з економічними кульковими підшипниками, що не дають ефекту присадок синтетичних вуглеводнів або звичайних масел на нафтовій основі, в результаті чого вони мають неприпустимо малою здатністю забезпечувати граничну мастило і довговічність підшипників. У зв'язку з цим, див., Наприклад, документ авторів Mahncke і Schwartz, озаглавлений "Мастило консистентними мастильними матеріалами підшипників кочення в космічних апаратах" ( "Grease Lubrication of Rolling Bearings in Spacecraft"), опублікований в "Збірнику Американського товариства фахівців з мастилі" ( "ASLE Transactions"), том 17, №3, стр.172-181.

Високі швидкості обертання призводять до такого значного відцентровому розширенню кілець маховика, що потрібні спеціальні пристосування для установки таких кілець на утримуваних підшипниками роторах з ротором електродвигуна-генератора. Установча система, описана в патенті США №4860611, передбачає конструкцію настановної втулки, придатну для використання при істотно високих швидкостях, але бажані ще більші швидкості. Отже, потрібні додаткові удосконалення настановних конструкцій.

Адекватно надійні високошвидкісні підшипникові системи на твердій мастилі, особливо для використання в високовакуумних середовищах, невідомі. Підшипникова промисловість поставляє на ринок кілька типів сухих підшипникових матеріалів, заснованих на дисульфід молібдену, графіті, тефлоні і інших пластмасах, використовуваних як твердих мастильних матеріалів. Армовані скловолокном тефлонові підшипники виготовляють за допомогою зв'язування жорсткої металевої підкладки з тонким композиційним шаром з м'якого мастильного тефлону, армованого міцною стеклотканью. Дуже тонкий шар тефлону змащує скловолокно із забезпеченням мінімальної пружною деформації, пластичної деформації і мінімального зносу. В таких відомих варіантах виконання підшипників на твердій мастилі відбуваються спорадичні руйнівні пошкодження підшипника.

Автономні, забезпечені мастилом на весь термін служби підшипники мають обмежену здатність працювати з високою швидкістю і вимагають частої заміни мастила.

У високошвидкісних роторах, що працюють зі швидкістю вище критичної, підшипники зазвичай змащуються циркулює олією. У випадку з високошвидкісними кульковими або роликовими підшипниками, це мастило часто циркулює через кільцевий простір в кожусі, який відокремлює невращающейся опорне кільце від основного корпусу пристрою таким чином, що радіальне навантаження здавлює цю масляну плівку. Вібрації ротора демпфуються в'язким потоком в формі масляної плівки, коли ротор долає критичні швидкості при прискоренні і уповільненні щодо його робочої швидкості.

У доступних в даний час обертаються пристроях широко використовують демпфирующие кошти на "стислій плівці" і точно збалансовані ротори для контролю вібраційного ефекту і навантажень на підшипники в високошвидкісних обертових пристроях. На жаль, демпфирующие пристрою на стислій плівці мають власну нестійкість внаслідок завихрення масла і збивання масла і часто вносять нестійкість в роботу таких високошвидкісних пристроїв. Крім того, конструкція демпфірування на стислій плівці незадовільно розроблена. На додаток до цього, демпфирующие пристрою на стислій плівці не забезпечують високих ступенів демпфірування. Отже, коли використовують пристрої, що демпфірують на стислій плівці, часто виникають високі вібраційні навантаження на підшипники і нестійкість системи.

Відповідно до одного аспекту даний винахід забезпечує отримання кілець маховиків з композиційного матеріалу з текстильної тканини. В обсяг даного винаходу щодо таких кілець входять кільцеві, полюсний навиті та інші конструкції кілець маховиків з армованого безперервним волокном композиційного матеріалу з текстильної тканини, а й прості маховики з незв'язаної безперервної сталевого дроту високої міцності або інший нитки і їх монтажні системи. Маховики, виконані відповідно до винаходу, можна виготовити за допомогою намотування нитки з використанням способів вологою або сухою намотування, за допомогою литого пресування смоли, за допомогою лиття під тиском і за допомогою формування в автоклаві або вакуумного / під тиском формування еластичним мішком. Таке формування в автоклаві або вакуумне / під тиском формування еластичним мішком виконують з попередньо просоченими матеріалами.

Згідно з іншим аспектом даний винахід передбачає інтегрування таких кілець маховиків з композиційного матеріалу з текстильної тканини та інших типів маховиків, згаданих вище, з електродвигунами-генераторами з просторовим вектором, приводом з гармонійної хвилею, управлінням на основі цифрової обробки сигналів, компактним, перемикається без датчика, з поздовжнім або поперечним магнітним потоком, з радіальним або осьовим повітряним зазором, з постійними магнітами або без них, причому останні називають реактивними конструкціями, в високоефективних Маховиковим системах накопичення енергії з використанням кулькових, роликових або інших підшипникових вузлів на твердій мастилі спільно з компенсаторами осьового навантаження на постійних магнітах з не проникаючим магнітним потоком, що вимагають незначного поповнення мастильного матеріалу або технічного обслуговування або не вимагають його зовсім. Згідно з іншим аспектом даний винахід забезпечує отримання охолоджуваних тепловідводної трубкою підшипників і роторів електродвигуна, отказобезопасность, швидко поглинають енергію систем і геометричних форм, що полегшують мастило кулькових, роликових і ковзають підшипників, а й поділюваних для запобігання вібрації настановних систем в Маховиковим системах накопичення енергії, які працюють зі сверхкритической високою швидкістю, що забезпечують обертання ротора навколо центру мас і, таким чином, мінімізацію навантажень на підшипники при високошвидкісний роботі і збільшення терміну служби, надійність і безпеку.

Згідно ще одному аспекту даний винахід забезпечує отримання кілець маховика з полюсний намотанного подвійного високотемпературного композиційного матеріалу на основі вуглецевого волокна і карбонізувалось матриці або іншого композиційного матеріалу з текстильної тканини, які можна встановлювати на ротор за допомогою маточини зі змінами кривизни на кордоні з'єднання між спицями і ободом . Колесо може мати зубці в центрі кожної перемички для зменшення відцентрових напружень у вузлі.

Кільця маховика можна встановлювати безпосередньо на забезпечені пазами ротори або електродвигунів-генераторів з постійними магнітами, або пристроїв реактивного типу без магнітів, забезпечуючи природно відбувається ослаблення магнітного поля при збільшенні зазору по колу між сегментами в результаті відцентрового поділу при збільшенні швидкості обертання.

Згідно ще одному аспекту винахід включає використання композиційних матеріалів з металевою матрицею і волокном для отримання маточини з гнучким ободом, які володіють робочими характеристиками, що поєднуються з високопродуктивними роторами без втрати перевіреної стійкості і стежить здатності. Ці матеріали забезпечують гнучкість розмірів маточини маховика як щодо діаметра, так і довжини, виборче армування різних районів і економічне виробництво у великих обсягах.

Згідно ще одному аспекту даний винахід забезпечує здійснення перемикання без використання датчиків режимів роботи електродвигуна-генератора з використанням системи, що працює фактично на ефекті Холла.

Згідно ще одному аспекту даний винахід забезпечує здійснення магнітного демпфірування, що виконується продовженням підшипникового вузла, для обмеження амплітуди вібрації.

Згідно з іншим аспектом даного винаходу автономна система охолодження для високошвидкісної Маховиковим системи накопичення енергії включає тепловідвідними трубку в частині вала пристрою для забезпечення відводу великої кількості тепла, що генерується електродвигуном-генератором і підшипниками.

Інші додаткові аспекти цього винаходу охоплюють використання електродвигунів як з поздовжнім, так і з поперечним магнітним потоком, як з осьовим, так і з радіальним повітряним зазором і з цифровим приводом з просторовим вектором і гармонійної хвилею і з векторним керуванням.

Згідно аспектом даного винаходу, що включає кільця маховика з композиційного матеріалу, кожне таке кільце в роторі з одним кільцем або з безліччю кілець, переважно, може складатися з, щонайменше, двох окремих кілець з композиційного матеріалу, з'єднаних способом гарячої посадки і виконаних з різних складів. Різні склади можуть включати композиційні матеріали на основі вуглецевого волокна і карбонізувалось матриці, які мінімізують можливість термічних ушкоджень ротора, оскільки такі матеріали працюють в умовах дуже високих температур без ослаблення. Піроліз карбонізувалось матриці композиційного матеріалу на основі вуглецевого волокна в ході виробництва мінімізує газовиділення, а й виникає від цього можливість виникнення надлишкового тиску спричинити пожежу або вибух в разі пошкодження ротора.

Іншим важливим аспектом цього винаходу є критична послідовність і особливий режим зміни натягу волокна, що застосовується під час намотування і отверждении деяких з композиційних кілець маховика. Можна використовувати кільцеву вологу або суху намотування нитки або комбінацію радіально-полюсний плетених композиційних кілець з таким натягом для створення необхідного розподілу залишкових напружень в завершеному кільці для протидії відцентровим і тепловим напруженням, що генерується, коли ці кільця використовуються в завершених Маховиковим системах накопичення енергії.

У настановних маточинах для таких Маховиковим кілець можна застосовувати модифіковану кривизну в районі з'єднання спиць і обода і утолщенное перетин в центрі ділянки обода між спицями.

Альтернативні матеріали для виконання цих ступиці, такі як композиційні матеріали з металевою матрицею і з волокна, забезпечують гнучкість конструкції маточини, а й меншу вартість виробництва. Використання композиційних матеріалів маточини з металевою матрицею або волокном бажано, щоб відцентрове розширення маточин при високих швидкостях не перевищувало максимальний натяг при гарячому монтажі ротора, можливий при різних температурах і коефіцієнтах теплового розширення елементів.

Згідно ще одному аспекту винаходу отримані альтернативні способи установки композиційних кілець і пристрій для маховиків з дуже високою питомою енергією.

Згідно аспектам цього винаходу, що включає електродвигун-генератор і контролер, дуже компактні електромеханічні пристрої мають максимальну ефективність з мінімальними втратами енергії і мінімальним генеруванням тепла, а й при контролі отримання тепла в кожному випадку, коли відбувається неминуче генерування залишкового тепла або в роторі, або в статорі. З цією метою пристрій може бути оснащено для окремого вимірювання температури і водяного охолодження статора електродвигуна і ротора електродвигуна завдяки випромінюють тепло ребрах у вакуумній камері, а й самим підшипників та Маховиковим кільцю. В одному варіанті здійснення винаходу в завершену Маховиковим систему накопичення енергії включена автономна система охолодження з тепловідводної трубкою.

У різних варіантах виконання електродвигуна-генератора, відповідного до даного винаходу, використовуються електромагнітні конструкції як з поздовжнім, так і з поперечним магнітним потоком з радіальним або осьовим повітряним зазором для мінімізації нагріву ротора і статора і для максимізації ефективності.

Згідно ще одному аспекту винаходу конструкція електродвигуна з постійними магнітами з поперечним магнітним потоком значно спрощена для досягнення більшої надійності. Це дуже важливо для Маховиковим систем накопичення енергії типу, до якого належить даний винахід, для якого необхідний довгий термін служби без періодичного технічного обслуговування.

Згідно з іншим аспектом даного винаходу в контролері генеруються сигнали віртуального ефекту Холла. У цьому випадку в електродвигуні зайві датчики зворотного зв'язку, що визначають положення ротора, в результаті чого отримано перемикання без використання датчиків, що знижує витрати і підвищує надійність. Постійні магніти в роторах, зазвичай використовуваних в таких електродвигунах постійного струму, можуть бути виключені з конструкції, і може використовуватися конструкція реактивного синхронного типу.

Електродвигуни-генератори Маховиковим систем накопичення енергії, відповідних до даного винаходу, можуть мати включену в їх контролер спеціальну схему для високошвидкісних статоров, що мають додаткові обмотки для швидкого демпфірування занадто великий накопиченої маховиком енергії в безпечному режимі.

З використанням композиційних Маховиковим кілець, які працюють з дуже високою швидкістю, для яких звичайні установчі маточини непридатні, може використовуватися альтернативний варіант виконання ротора електродвигуна. Згідно з цим аспектом даного винаходу можуть бути виконані нарізані в осьовому напрямку або частково нарізані сегменти ротора, посаджені нерухомою гарячої посадкою в отвори цих кілець. При зростанні швидкості обертання вузла ця посадка з натягом усувається внаслідок відцентрового розширення, і між кромок сегментів ротора формується невеликий зазор. Невеликий зазор викликає ослаблення магнітного поля, зменшення струму і широтно-імпульсної модуляції в електродвигуні, що підвищує ефективність і знижує нагрів ротора. Щодо аспекту винаходу, що стосується виконання осьових пазів або часткових пазів в роторі, роторна частина електродвигуна-генератора може бути утворена подовженим в осьовому напрямку корпусом, що має зовнішню циліндричну центральну частину, всередині якої встановлені постійні магніти, внутрішню циліндричну центральну частину, з'єднану з обертовим валом, і проміжну частину, яка з'єднує внутрішню і зовнішню циліндричні центральні частини для полегшення спільного обертання зовнішньої циліндричної центральної частини з маховиком, коли частота обертання маховика і вала наближається до частоти, при якій маховик відділяється від вала. Згідно з цим аспектом винаходу проміжна частина, переважно, закруглена і, переважно, тонше внутрішньої і зовнішньої циліндричних центральних частин.

Згідно з цим аспектом винаходу маховик, переважно, встановлений на зовнішню поверхню зовнішньої циліндричної центральної частини корпусу. Переважно, корпус має подовжені в осьовому напрямку пази між сусідніми постійними магнітами. Переважно, пази виконують в циліндричної частини корпусу. Крім того, переважно, краю пазів знаходяться в осьовому напрямку ближче до центру пристрою, ніж краю постійних магнітів в осьовому напрямку. Деякі з пазів можуть перебувати в однаковому кутовому місцезнаходження і бути суміщеними по осі. Винахід і передбачає, що краю, щонайменше, частини пазів можуть перебувати далі від центру пристрою, ніж краю постійних магнітів в осьовому напрямку.

Інший аспект цього винаходу передбачає використання цифрового управління з просторовим вектором з гармонійної хвилею в електронних засобах управління електродвигуном-генератора на основі цифрової обробки сигналів, яке знижує втрати і нагрівання і покращує динамічні характеристики. Це векторне управління і явище ослаблення магнітного поля збільшує коефіцієнт потужності енергетичних установок, дозволяє мінімізувати розміри, вага і вартість силових електронних засобів і, таким чином, підвищити загальну ефективність системи.

Згідно аспектам цього винаходу, що належать до підшипників, підшипниковий вузол містить зовнішнє кільце підшипника і внутрішнє кільце підшипника, при цьому внутрішнє і зовнішнє кільця підшипника мають канавки кочення для утримування кульок або роликів підшипникового вузла. Підшипниковий вузол може додатково містити безліч кульок або роликів, встановлених в вузол для входження в контакт кочення з відповідними канавками кочення зовнішнього і внутрішнього кілець підшипника, і тверде мастило, що примикає до одного або більше кульок або роликів, встановлених між внутрішнім і зовнішнім кільцями, при цьому внутрішнє і зовнішнє кільця з'єднані з додається навантаження і несе навантаження елементами. Твердий мастильний матеріал і може міститися в об'ємної оболонці підшипника ковзання, що не має безлічі кульок або роликів.

Згідно аспектам винаходи, що стосуються підшипників, зниження і контролю тертя в високовакуумної середовищі, в якій працює Маховиковим система накопичення енергії, в якості додаткового мастильного матеріалу може оптимально використовуватися синтетична мастило низької летючості. Допоміжний мастильний матеріал можна отримати з використанням пористого пластмасового елемента, наприклад нейлонової вставки, просоченої таким же маслом низької летючості, яке використовують у зв'язку з синтетичним консистентним мастильним матеріалом для підтримки вологості мастильного матеріалу і запобігання висушування у вакуумі. Аспекти винаходу, пов'язані з мастилом, підшипниками і контролем тертя, включають використання звивистих лабіринтових ущільнень для обмеження залишкового газовиділення з мастила малої летючості до допустимих рівнів.

Твердим мастильним елементом в підшипниках, переважно, є елемент з вуглецевого графіту, переважно, притиснутий, іноді - самопріжімающійся до кульок, роликів підшипника або іншим рухомим поверхнях таким чином, що графіт "обмазує", тобто притирається до кульок, роликів або інший рухомої поверхні (поверхонь), залишаючи на ній тонку плівку мастильного графіту і виробляючи надтонкі частинки "продуктів зносу" твердого мастильного матеріалу. При роботі підшипника ці продукти зносу захоплюються між поверхнями кульок або роликів і канавок кочення. Продукти зносу мастильного елемента переносяться обертовими кульками або роликами на поверхні канавки кочення, в які встановлені кульки або ролики, таким чином, що між кульками або роликами і поверхнями канавки кочення утворюється графитная плівка, і ця плівка постійно поповнюється протягом терміну служби підшипника без необхідності подальшого нанесення додаткового мастильного матеріалу.

При низьких швидкостях обертання підшипника ефект самопріжіманія в цих кільцях твердого змащення може забезпечуватися за рахунок пружності самих кілець в результаті того, що кільця розрізані і виконані так, що вони трохи навантажені з відхиленням в бік кульок або роликів. У випадку з роликовими підшипниками і при високих швидкостях роботи кулькових підшипників інерційні навантаження на елементи підшипників і на кільця з твердого мастильного матеріалу, які для таких варіантів застосування, переважно, виконують без будь-яких розрізів, достатні для забезпечення достатнього притискання або періодичного входження в контакт з кульками або роликами для виробництва необхідних продуктів зносу мастильного матеріалу і перенесення плівок. В високошвидкісний Маховиковим системі накопичення енергії кульки рухаються так, що вони стикаються з кільцями твердого мастильного матеріалу в випадковому порядку. Коли використовують роликові підшипники, ролики перекошуються у випадковому порядку, входячи в контакт з кільцями твердого мастильного матеріалу, вбудованими в такі підшипники для входження в контакт з кінцями роликів.

Мастильний елемент, переважно, виконують у формі кільця, але він може і бути в формі вставок з твердого мастильного матеріалу або щодо товстого покриття з твердого мастильного матеріалу, пов'язаного з обоймою підшипника. Місцезнаходження твердого мастильного матеріалу може змінюватися. Кільце або обойма повинні створювати мінімальне обмеження орбітального руху кульок або роликів. Мінімальне обмеження орбітального руху потрібно для мінімізації стирання плівки твердого мастильного матеріалу на поверхнях кульки або ролика / канавки кочення в підшипнику.

У дуже високошвидкісних варіантах застосування, коли відцентрові сили, що впливають на кільця твердого мастильного матеріалу або обойму підшипника, досить великі для створення надлишкового зносу і напруг, можна використовувати металеву стрічку для стримування напружень, що виникають в кільці мастильного матеріалу. В альтернативному варіанті може використовуватися обойма або сепаратор з твердим мастильним матеріалом, включеним в якості вставок або покриттів на поверхнях обойми, що входять в контакт з направляючими фасками кільця і ​​кульками або роликами. Як у випадку з кільцем твердого мастильного матеріалу, для мінімізації орбітального обмеження для кульок або роликів, гніздо обойми має великі зазори в орбітальному напрямку, і напрямні фаски мають невеликий зазор і відчувають невелике тертя.

Необхідну мале тертя на поверхнях напрямних фасок обойми може забезпечуватися з використанням гідродинамічних або газодинамічних наполегливих підшипників з малим коефіцієнтом тертя або подібної геометрії направляючих фасок обойми. Необхідна автоматична гідродинамічна мастило цих поверхонь напрямних фасок обойми полегшується відцентрової деформацією напрямних обойми при високих швидкостях, коли ці напрямні відхиляються радіально-назовні в кожній обоймі між гніздами кульок або роликів в обоймі, утворюючи гребенчатую поверхню ковзання направляючої фаски обойми для формування плівки гідродинамічної мастила на конічної направляючої фаске.

Можна створювати дуже тонкі покриття з твердого змащення на кульках або роликах і канавках кочення для початкової мастила при заробляння контактних поверхонь підшипника, поки не почне діяти механізм перенесення плівки і захоплення продукту зносу мастильного матеріалу, що забезпечує поповнення безперервної плівки і тривалий термін служби підшипника. Тверді мастильні елементи розташовують в підшипниках таким чином, щоб виключати високі навантаження на поверхні, які поповнюють плівку з твердого мастильного матеріалу; в іншому випадку, що небажано, при зносі мастильного матеріалу можуть утворюватися великі частки, що призвело б до неможливості необхідної безперервної подачі надтонких поповнюють мастило частинок.

Переважно, винахід передбачає певною мірою вільні допуски канавок кочення кулькових підшипників або контактних поверхонь роликових підшипників для отримання достатнього простору поблизу зазнають навантаження точок контакту в підшипниках для створення плівки з твердого мастильного матеріалу. Одночасно, геометрія канавок кочення підшипників виключає надлишковий керамічний контакт, який міг би порушувати плівки мастильного матеріалу на контактних поверхнях. Все це сприяє захопленню продуктів зносу мастильного матеріалу і переносу плівок з твердого мастильного матеріалу безпосередньо на контактні доріжки кулькових, роликових або ковзають підшипників і одночасно істотно не обмежує орбітальний рух обертових елементів в підшипниках.

У Маховиковим системах накопичення енергії, відповідних до даного винаходу, домінуючою радіальної навантаженням на підшипники є навантаження залишкового дисбалансу, яка обертається з ротором, тоді як домінуючої осьовим навантаженням є попередній натяг, зазвичай створюється пружинами, які впливають на нерухомі кільця підшипників. Ці нерухомі кільця підшипників, переважно, встановлюють на нерухому частину конструкції з ковзаючою посадкою.

Хоча кращим матеріалом для твердого змащення є просочений вуглецевий графіт, можна використовувати інші варіанти матеріалів, такі як дисульфід молібдену, дисульфід вольфраму і халькогеніди комплексних металів другого покоління, які особливо пристосовані для високотемпературних підшипників. Такі склади твердих мастильних матеріалів, як кращий вуглецевий графіт, можна включати в самостійні пресовані тверді мастильні елементи і покриття і використовувати в підшипниках, відповідних винаходу.

Згідно з іншим аспектом даного винаходу кільце, що обертається встановлюють на ротор Маховиковим системи накопичення енергії з використанням гнучкого з'єднувального пристрою, який ефективно змінює критичну швидкість ротора, коли ротор прискорюється до обраної розрахункової швидкості. Таким чином, підшипники ніколи не піддаються високим навантаженням від порушення балансу, які виникають при критичній швидкості звичайного ротора.

Така ізоляція вібрації досягається завдяки тому, що кільцевий простір між ротором і обертовим кільцем підшипника перекривається гнучким елементом, таким як еластомерного кільце ущільнювача, або вулканізований еластомірний елемент, або гнучкий металевий елемент, який має придатну податливість. Кільцевого простору не існує при початку обертання, оскільки деталі щільно прилягають один до одного, коли ротор нерухомий; при проміжної швидкості обертання ротора, за рахунок відцентрового відхилення зовнішнього елемента вузла, деталі відокремлюються одна від одної і утворюється кільцевий простір, що створює зазор. Цю швидкість "відриву" підбирають так, щоб вона становила приблизно 2/3 першої критичної швидкості обертання ротора, коли зазору або кільцевого простору не існує, і приблизно на 1/3 вище модифікованої критичної швидкості, коли зазор або кільцевий простір створено. Таким чином, ротор ніколи не працює точно з критичною швидкістю і, таким чином, ніколи не піддає підшипники впливу вібрації з великою амплітудою (амплітудами), яка могла б виникати при простій роботі без демпфірування при критичній швидкості (швидкостях) обертання ротора.

Ротори з цієї мінімізує вібрацію відокремлює системою при роботі зі швидкостями, що перевищують швидкість відриву, обертаються навколо центру мас, а не навколо геометричного центру підшипникової опорної системи. В результаті, необхідність в високоточної балансуванню ротора зменшена, і виникає лише невелика (або не виникає зовсім) відцентрова деформація настановних поверхонь прецизійного підшипника. Це особливо важливо для високошвидкісних Маховиковим кілець з волокнистого композиційного матеріалу, в яких відцентровий розширення може бути більшим, оскільки такі системи зберігають радіальну сумісність таких кілець, а й точну збалансованість системи в широкому діапазоні робочих швидкостей Маховиковим системи накопичення енергії.

Згідно аспектом даного винаходу, які можуть застосовуватися до мінімізує вібрацію системі відділення для обертових механізмів, винахід і включає сполучна пристрій, що полегшує подолання обертовим з прискоренням тілом критичної частоти обертання, причому пристрій включає пару сполучених першої та другої частин тіла, які входять в контакт один з одним, коли тіло нерухомо. Пристрій і включає засіб для пружного з'єднання другій частині з першою частиною для полегшення продовження її обертання по суті як єдине ціле, коли друга частина відходить від першої частини під впливом відцентрової сили при швидкості обертання, яка нижче критичної частоти обертання. Переважно, дві частини входять в контакт один з одним з щільною посадкою, коли тіло нерухомо і знаходиться при кімнатній температурі. Крім того, бажано, щоб поверхні, що сполучаються були звернені один до одного, коли друга частина рухається в радіальному напрямку від першої частини в результаті впливу відцентрової сили при швидкості обертання, яка нижче критичної частоти.

Згідно аспекту винаходу, які можуть застосовуватися до відділення для мінімізації вібрації, і запропонований спосіб прискорення обертання тіла з подоланням критичної частоти обертання, причому тіло має другу частину, яка прагне відділятися від першої частини при кутовий швидкості обертання тіла, яка нижче критичної частоти. Спосіб включає забезпечення можливості відділення другої частини від першої частини під впливом відцентрової сили при швидкості обертання, яка нижче критичної частоти, завдяки чому зменшується ефективна маса тіла, що обертається і встановлюється нова критична частота для тіла, що обертається, яка по суті знижена щодо початкової критичної частоти; переважно, друга частина, в такому випадку, з'єднана з першою частиною лише еластичним елементом, завдяки чому підвищується ефективна податливість підшипникової опори тіла, що обертається. Спосіб, при необхідності, і передбачає підтримку еластичного з'єднання між першою і другою частинами для полегшення по суті спільного їх обертання з однією швидкістю, але з різними моментами кількості руху. При необхідності, спосіб може і включати операцію самостійного зміщення другій частині радіально-всередину для входження в контакт один з одним звернених один до одного поверхонь першої та другої частин, коли тіло знаходиться в стані спокою і при температурі навколишнього середовища.

Аспект винаходу, що відноситься до мінімізує вібрацію відокремлює системі ротора, можна застосувати не тільки в Маховиковим системах накопичення енергії типу, до якого в широкому сенсі відноситься винахід, але і до інших обертовим з високою швидкістю механізмам, таким як газотурбінні двигуни, генератори електроенергії тощо . Крім того, в обсяг даного винаходу, відносно мінімізує вібрацію відокремлює пристрою ротора і способу від'єднання, входить включення в систему деякого демпфірування. Це може бути здійснено за допомогою внесення модифікацій в описане тут базовий пристрій, наприклад, за допомогою використання повністю ущільненої, заповненій в'язкою рідиною порожнини в пристрої і визначення району відділення в межах тіла при кутовому прискоренні, або за допомогою використання еластомерних кордонів розділу в порожнині тіла для забезпечення необхідного демпфірування . Ці підходи сумісні з вимогами вакуумної середовища високошвидкісний Маховиковим системи накопичення енергії та іншого обладнання, що вимагає не забруднюють робочих середовищ, коли такі вузли повністю ущільнені.

На додаток до бажаних характеристиках таких ізолюючих від вібрації відокремлюють систем для високошвидкісного ротора будь-якого типу, такі системи в рівній мірі застосовні для будь-якого типу підшипників і системи змащення, включаючи масляний туман, циркуляцію масла і системи з змазкою і з твердим мастильним матеріалом.

Крім того, що мінімізує вібрацію відокремлює система для обертових механізмів передбачає використання такої системи і підходів, відповідних до даного винаходу, в системах, де повинні передаватися високі обертаючі моменти, і відцентрові навантаження неадекватні або можуть бути неадекватними; в цих випадках можна використовувати шлицевое або некруглих Кулачкове установче засіб для забезпечення необхідного відділення і наступної з цього значно поліпшеною стійкості системи. Ці варіанти застосування найбільш вірогідні в вузлах безпосередній збірки ротора і вала, коли радіальне відстань до кордону їх стику невелика.

У будь-якій з конфігурацій виконання мінімізує вібрацію відокремлює системи ротора, що входить в обсяг даного винаходу, переважно, в роторний вузол встановлюють еластичний елемент і, отже, він не піддається впливу циклічних навантажень з частотою обертання.

Відповідно до одного аспекту винаходу ротор кошти для виборчого обертання маховика при подачі електроенергії або для вироблення електроенергії за рахунок його обертання маховиком може бути в формі подовженого в осьовому напрямку корпусу, який включає зовнішню циліндричну центральну частину, всередині якої встановлені постійні магніти, внутрішню циліндричну центральну частину, з'єднану з обертовим валом, і торцеву частину, яка з'єднує внутрішню і зовнішню циліндричні центральні частини для полегшення продовження спільного обертання зовнішньої циліндричної центральної частини з маховиком, коли частота обертання маховика і вала наближається до частоти, при якій маховик відділяється від вала. Переважно, торцева частина закруглена. і переважно, проміжна частина між кінцевими частинами тонше, ніж внутрішня і зовнішня циліндричні центральні частини. і переважно, маховик може бути встановлений на зовнішню поверхню центральної циліндричної частини корпусу.

Корпус може мати подовжені в осьовому напрямку пази між сусідніми постійними магнітами. Переважно, пази знаходяться в циліндричної частини корпусу. Краю пазів можуть перебувати в осьовому напрямку ближче до центру пристрою, ніж краю постійних магнітів. Деякі з пазів можуть перебувати в однакових кутових місцях розташування і можуть бути вирівняні по осі. Краю деяких пазів можуть перебувати в осьовому напрямку далі від центру пристрою, ніж краю постійних магнітів.

- КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ -

ОПИС кращому варіанті ВИНАХОДИ І КРАЩИЙ ВІДОМИЙ СПОСІБ
ЙОГО ПРАКТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ

На кресленнях в цілому і, зокрема, на фіг.1 показана Маховиковим система накопичення енергії, яка демонструє аспекти винаходу, причому перший кращий варіант здійснення винаходу показаний в цілому на фіг.1 і позначений в цілому номером 10. Маховиковим система 10 накопичення енергії включає маховик , який в цілому позначений номером 12, електродвигун-генератор, який позначений в цілому номером 14 і який утворює засіб для виборчого обертання маховика 12, реагуючи на подачу електричної енергії електродвигуна-генератора 14, або для вироблення електричної енергії за рахунок обертання роторної частини електродвігателя- генератора 14 маховиком 12.

Маховиковим система 10 накопичення енергії і включає вал, позначений в цілому номером 16, який є нерухомим у варіанті здійснення винаходу, показаному на фіг.1, і навколо якого обертаються маховик 12 і обертається частина електродвигуна-генератора 14, названа ротором.

Маховиковим система 10 накопичення енергії, переважно, і включає вакуумну камеру, позначену в цілому номером 18 на фіг.1. Маховик 12, електродвигун-генератор 14 і вал 16, переважно, укладені в вакуумну камеру 18. У вакуумну камеру 18 і з неї проведені придатні для підключення до електричної для подачі електричної енергії електродвигуна-генератора 14 для приведення в дію електродвигуна-генератора 14 і повідомлення прискорення маховика 12 до досягнення високої швидкості обертання для накопичення їм енергії. Подібним чином, передбачені електричні з'єднання, проведені від електродвигуна-генератора 14, діючі, коли електродвигун-генератор 14 працює як генератор електроенергії, будучи приводиться в дію маховиком 12. Звичайно, передбачені придатні засоби управління електродвигуном-генератором 14. Ці електричні з'єднання і засоби управління електродвигуна-генератора 14 не показані на фіг.1 для більшої наочності креслення.

Переважно, маховик 12 включає маточину 20 і обід 22, з'єднаний з маточиною 20 спицями, що не показаними на фіг.1, які утворюють жорстке структурний з'єднання між маточиною 20 і ободом 22.

На обід 22 встановлено кільце, позначене в цілому номером 26 і назване тут подвійним кільцем. Кільце 26 є подвійним в тому сенсі, що воно, переважно, включає внутрішню або першу круглу кільцеву частина 28, встановлену безпосередньо на обід 22, і зовнішню або другу кільцеву частина 30, встановлену на зовнішню периферійну поверхню внутрішнього кільця 28 і з'єднану з ним як його доповнення.

Внутрішню або першу кільцеву частина 28, переважно, встановлюють всередині другого кільця 30 способом збірки з використанням різниці теплового розширення. Зокрема, кільце 28 охолоджують для того, щоб кільце 28 стислося. Потім вузол встановлюють на обід 22, який, переважно, виконаний з алюмінію або алюмінієвого сплаву.

Коли нагрівання та охолодження завершені, обід 22 садять всередину довічного кільця 26, і вузлу дають охолодитися до кімнатної температури. При кімнатній температурі ці частини знаходяться в стані посадки з натягом, і посадка з натягом щільно утримує кільце 26 на обід 22. Такий же підхід, переважно, використовують для складання подвійного кільця 26, що складається з внутрішнього кільця 28 і зовнішнього кільця 30. Підхід з використанням різниці теплового розширення при складанні дає отримання щільного стику 32 між ободом 22 і першої кільцевої частиною 28, в якому існує надмірно високий тиск, що додається ободом 22 до кільця 28 і навпаки.

Маховик 12, а саме його ступичні частиною 20, встановлений на барабані 34, обертання якого щодо валу 16 полегшується підшипниковий вузлами 36. Тільки деякі з підшипникових вузлів 36 позначені номерами на фіг.1 для наочності креслення. Окремі компоненти підшипникових вузлів 36, такі як внутрішні і зовнішні кільця підшипників не позначені номерами на фіг.1 для наочності креслення. Ці деталі показані більш детально на інших кресленнях і позначені на них номерами.

Барабан 34 має центральну ступичні частина 40. Всередині центральної ступичні частини 40 розташована кільцева втулка 38, яка з'єднана з зовнішніми кільцями підшипникових вузлів 36 для обертання разом з ними навколо вала 16. Підшипникові вузли 36 включають кульки 42 підшипників, зовнішні кільця 44 підшипників і внутрішні кільця 46 підшипників. Ці підшипникові вузли показані більш детально на фіг.5, 6, 7, 8 і 9, але навіть на цих фігурах не кожен з кульок 42 підшипників, зовнішніх кілець 44 підшипників і внутрішніх кілець 46 підшипників позначений номерами для наочності креслень.

Барабан 34 включає кільцеву виступаючу частину 48, яка відступає вертикально вгору і спільно з постійними магнітами 50 утворює роторну частина електродвигуна-генератора 14, призначену для виборчого обертання маховика 12 при подачі електроенергії або для вироблення електроенергії при його обертанні маховиком 12. Постійні магніти 50 встановлені усередині кільцевого виступу і рознесені під певними кутами по його окружності.

У нижній частині вакуумної камери 18, що створює опору для нерухомого вала 16, розташований нижній вертикальний опорний елемент, позначений в цілому номером 60. Відповідний верхній вертикальний опорний елемент 62 і формує частину вакуумної камери 18 і спільно з нижнім опорним елементом 60 утримує вал 16 у вертикальному положенні, як показано на фіг.1.

Нижній вертикальний опорний елемент 60 забезпечує вертикальну підтримку для нерухомого круглого кільцевого магніту 58, який розташований так, що він створює магнітну силу, протидіючу магнітної силі, створюваної обертовим круглим кільцевим магнітом 56, встановленим на нижній частині врівноважує кільцевої частини 122 барабана 34. Ці два магніти мають однакову полярність і, таким чином, створюють сили, які протидіють один одному; це протидія призводить до того, що нижній вертикальний опорний елемент 60 ефективно утримує вагу обертового вузла, що складається з маховика 12 і обертається електродвигуна-генератора 14, таким чином, звільняючи підшипникові вузли 36 від прийому істотної осьового навантаження, створюваної вагою маховика 12 і електродвігателя- генератора 14.

Верхній вертикальний опорний елемент 62 включає вхідний канал 64 для охолоджуючої води і вихідний канал 66 для охолоджуючої води. Канали 64, 66 з'єднані з кільцевої ємністю 68 для охолоджуючої води, сформованої всередині верхнього вертикального опорного елемента 62.

На радіально-зовнішній поверхні ємності 68 сформовано безліч охолоджуючих ребер 72. Ці охолоджуючі ребра знаходяться в безпосередній близькості до обмотки частини електродвигуна-генератора 14 і служать для передачі тепла, випромінюваного обмотки частиною електродвигуна-генератора 14, охолоджуючої рідини за рахунок конвекції рідини, переважно, воді, що міститься всередині кільцевої ємності 68 для охолоджуючої води у верхньому вертикальному опорному елементі 62.

Статорна частина електродвигуна-генератора 14 утворена серією круглих кілець 74, складених вертикальним пакетом і входять в контакт один з одним плоскими поверхнями, причому кільця можна бачити на фіг.1, але вони не розрізані для наочності креслення. Кільця 74 соосни з валом 16, з віссю обертання маховика 12 і з частиною, що обертається електродвигуна-генератора 14. У круглих кільцях 74 сформовані вирізи для розміщення в них обмотки 76 електродвигуна, як показано в цілому на фіг.1.

Пакет круглих кілець 74, яка формує частину статора електродвигуна-генератора 14 показаний на фіг.10. Розміщення обмоток 76 електродвигуна в вирізах, сформованих в круглих кільцях 74, показано на фіг.25.

Як краще видно на фіг.10 і 25, статорна частина електродвигуна-генератора 14, який, переважно, є безщітковим електродвигуном-генератором постійного струму "вивернула" конфігурації з радіальним повітряним зазором, нерухомо з'єднана з валом 16 і включає безліч співвісних, що входять в контакт один з одним круглих кілець 74. Кожне кільце 74 має серію рознесених по колу наскрізних вирізів поблизу периферійної окружності кільця, які не позначені номером на фіг.10 і 25. Вирізи в кільцях або кільці 74 мають по суті прямокутну форму в площині кожного кільця. Кожен виріз повідомляється з периферійної поверхнею кільця радіальним каналом, сформованим в периферійній частині кільця. Вирізи і канали, сформовані в кільцях 74, суміщені в осьовому напрямку, при цьому кільця мають центральні отвори і, як показано на фіг.1, розташовані співвісно з маховиком 12.

Обмотки 76 займають прямокутні вирізи, з'єднують їх між собою і проходять по всій осьової довжині пакета співвісних і входять в контакт між собою кілець 74. На фіг.10 один з прямокутних вирізів позначений в цілому номером 126. Один з каналів, яким прямокутні вирізи 126 повідомляються з периферійної поверхнею кільця і, отже, з зовнішньою поверхнею статора, позначений номером 128 на фіг.10. Периферійна поверхня одного кільця або кілець 74 позначена номером 130 на фіг.10.

На фіг.10 і показані два постійних магніту 50, що є складовими ротора електродвигуна-генератора 14.

Повертаючись до фіг.1, відзначимо, що нижній вертикальний опорний елемент 60 не тільки утримує вагу обертового маховика і обертається електродвигуна-генератора 14, але нижній вертикальний опорний елемент 60 додатково утримує в собі вал 16 і запобігає його обертання.

Як показано на фіг.1, вал 16 включає центральний канал 132, відкритий в нижній частині вала 16. Цей центральний канал 132 призначений для подачі охолоджуючої текучого середовища, переважно - рідини, і найбільш переважно - води всередину валу 16. Переважно, канал 132 всередині вала 16 проходить в осьовому напрямку по довжині вала 16 таким чином, щоб він проходив в безпосередній близькості від нижнього і верхнього підшипникових вузлів 36. Наявність охолоджуючої рідини, переважно, води в каналі 132 всередині валу 16 забезпечує відведення тепла, що генерується в підшипникових вузлах 36, коли маховик 12 і обертається частина електродвигуна-генератора 14 обертаються з надмірно високою швидкістю.

Навколо внутрішнього простору вакуумної камери 18 проходить формує її частина кільцеве аварійне захисний засіб 94. Як показано на фіг.1, аварійне захисний засіб 94, переважно, проходить по вертикалі вище і нижче країв маховика 12 у вертикальному напрямку таким чином, що при будь-якому пошкодженні маховика 12 або опорної конструкції маховика 12, коли відцентрова сила прагне викидати маховик 12 або його частини в радіальному напрямку назовні, ці частини будуть стикатися з аварійним захисним засобом 94 і утримуватися всередині вакуумної камери 18 при входженні в контакт з ним.

На зовнішню різьбу, сформовану на зовнішній поверхні краю кільцевої втулки 38, нагвинчена гайка 116 з внутрішнім різьбленням, пристосована під накидний ключ. Подібно до гайки 106 під накидний ключ, розташованої на верхній частині кільцевої втулки 38, четверта гайка 116 під накидний ключ може бути забезпечена або виступає в осьовому напрямку частиною 118, або може упиратися в регулювальну прокладку, що має таку ж конфігурацію, як і у осьового виступу 118 , для упору, з утримуванням її на місці, в другу кільцеву прокладку 120, яка знаходиться у виїмці, утвореної зверненим вниз уступом, сформованим в центральній маточині 40, і зверненої радіально-назовні поверхнею кільцевої втулки 38. Ця виїмка показана на фіг.2.

В ході роботи Маховиковим системи накопичення енергії, відповідної винаходу, коли маховик і обертається частина електродвигуна-генератора обертаються з кутовим прискоренням, відцентрова сила маховика прагне розтягувати маховик назовні. Коли маховик і обертається частина електродвигуна-генератора продовжують обертатися, частота зазначених компонентів наближається до критичної резонансній частоті, при якій виникає вібрація з украй високою амплітудою.

У Маховиковим системах накопичення енергії, відповідних до даного винаходу, відцентрова сила, що впливає на обертові частини, викликає відділення центральної маточини 40 маховика від кільцевої втулки 38 в районі контакту між ними. Це явище показано на фіг.6, 7, 8 і 9. Зокрема, на фіг.6 і 8 Маховиковим система накопичення енергії, відповідна до даного винаходу, показана в стані, коли центральна втулка маховика 40 входить в поверхневий контакт з кільцевої втулкою 38. це є конфігурацією кільцевої втулки 38 і центральної маточини 40 при швидкостях, які значно нижче швидкостей, що викликають критичну або резонансну частоту.

На фіг.7 і 9 показана Маховиковим система накопичення енергії і, зокрема, кільцева втулка 38 і центральна втулка 40 з невеликим простором або зазором, сформованим між ними, коли центральна втулка 40 відійшла радіально-назовні від кільцевої втулки 38. Перша і друга кільцеві прокладки 110, 120 утворюють безперервне еластичне з'єднання між внутрішнім елементом, що обертається, утвореним кільцевої втулкою 38 і зовнішніми кільцями верхнього і нижнього підшипникових вузлів 36, і зовнішнім елементом, що обертається, утвореним барабаном 34, маховиком 12 і з'єднаними з ними частинами.

Коли відбувається відділення, як показано на фіг.7 і 9, зменшена жорсткість пружини в опорній підшипникової системі для обертового вузла, утвореного барабаном 34 і маховиком 12 і частинами, що обертаються разом з ними, має критичну частоту, яка падає щодо критичної частоти обертових частин, коли барабан 34 і маховик 12 перебували в стані щільного входження в контакт з втулкою 38. коли утворюється повітряний зазор, кільця ущільнювачів складають єдине з'єднання між кільцевої втулкою 38 і центральної маточиною 40 барабана 34, завдяки чому критична швидкість обертового вузла, утвореного барабаном 34 і маховиком 12 і частинами, жорстко з'єднаними з ним і обертовими спільно з ним, і критична швидкість обертового вузла, утвореного кільцевої втулкою 38 і зовнішніми кільцями верхнього і нижнього підшипникових вузлів 36, падає до рівня, який нижче відповідних швидкостей обертання цих двох вузлів. Перше і друге кільця ущільнювачів 110, 120, по суті не несуть навантаження і утворюють еластомерного з'єднання між внутрішнім і зовнішнім обертовими вузлами, мають дуже тривалий термін служби.

Барабан 34 і включає балансувальне кільце 122, розташоване на його нижній частині. Балансувальне кільце 122 містить обертовий круглий кільцевої магніт 56 і входить в різьбове з'єднання з нижньою частиною центральної маточини 40, як показано на фіг.1.

Балансувальне кільце 122 забезпечено балансувальними гвинтами, що не показаними на фіг.1, які полегшують динамічне балансування зібраного ротора. Конічна шайба 124 утримує балансувальне кільце 122 на місці при істотному поперечному зміщенні Пуассона, що відбувається в результаті відцентрового розширення всіх обертових частин, що утворюють барабан 34 і маховик 12.

Маховиковим системи накопичення енергії, відповідні винаходу, розвивають високу питому потужність в межах 5-8 кіловат на кілограм ваги системи. Пристрої забезпечують короткий час зарядки, що становить одну-дві хвилини для імпульсних джерел живлення. Щодо систем, які є варіантами здійснення винаходу, очікується тривалий термін їх служби, що становить від десяти до двадцяти років. У варіантах Маховиковим систем накопичення енергії з високою питомою енергією системи будуть видавати від близько 80 до близько 100 ват-годин на кілограм протягом 100000 енергетичних циклів. Ефективність повернення енергії системи перевищує 90%.

Типові робочі параметри і розміри Маховиковим систем накопичення енергії, що представляють варіанти здійснення винаходу, наведені в Таблиці 1.

Кращим варіантом конструкції кільця маховика Маховиковим системи накопичення енергії є подвійна конструкція з використанням багатошарових матеріалів. Бажано, щоб внутрішнє кільце було виконано з епоксістеклопластіка на основі діоксиду кремнію, тоді як зовнішнє кільце бажано виконувати з епоксікарбопласта. Переважно, маточину кільця виконують з алюмінію марки 7075-Т651. Маховик розрахований на роботу зі швидкістю 30000 об / хв протягом 100000 циклів роботи системи. Гранична швидкість обертання маховика до пошкодження перевищує 50000 об / хв. Система може працювати в температурному діапазоні від -40 ° С до + 80 ° С, видаючи розрахункову потужність 40 кіловат.

Типовий діаметр маховика становить близько 15 1/2 дюймів, товщина в осьовому напрямку становить близько 3 1/2 і робочий об'єм маховика становить близько 660 кубічних дюймів. Типові технічні дані для різних Маховиковим систем накопичення енергії, що представляють варіанти здійснення винаходу в різних розмірах, представлені в Таблиці 1.

Інший варіант виконання Маховиковим системи накопичення енергії, в якому здійснено аспекти цього винаходу, показаний на фіг.4, де Маховиковим система накопичення енергії позначена в цілому номером 410 і включає маховик, позначений в цілому номером 412, електродвигун-генератор, позначений в цілому номером 414 , і вал, позначений в цілому номером 416. у варіанті виконання Маховиковим системи накопичення енергії, показаному на фіг.4, вал 416 обертається. Це являє відміну від варіанту виконання Маховиковим системи накопичення енергії, показаного на фіг.1 і 2, в якому вал нерухомий, і маховик і частини електродвигуна-генератора обертаються навколо нерухомого вала.

Як показано на фіг.4, електродвигун-генератор 414 включає статор, позначений в цілому номером 418, і ротор, позначений в цілому номером 420, причому ротор 420 нерухомо з'єднаний з валом 416 і розташований концентрично всередині статора 418 і віднесений від нього в радіальному напрямку . Ротор 420 включає безліч подовжених в осьовому напрямку постійних магнітів, один з яких показаний на фіг.4 і позначений в цілому номером 450, які рознесені по зовнішньому колу ротора 420 і звернені до статора 418.

Вал 416 включає осьовий канал 490, який звужується всередині валу 416. Як показано на фіг.4, осьовий канал 490 має відносно великий діаметр на лівій стороні на фіг.4 і звужується до відносно невеликого діаметру на правій стороні на фіг.4. Найменший діаметр каналу 490 знаходиться поблизу кінця вала 416.

Усередині осьового каналу 490 знаходиться теплообмінна рідина, переважно, вода, позначена номером 422 на фіг.4. Рідина служить для теплообміну уздовж осьової довжини суживающегося каналу 490 за рахунок випаровування в районі каналу 490 з великим діаметром, що знаходиться зліва на фіг.4, і конденсації в районі каналу 490 з меншим діаметром, що знаходиться праворуч на фіг.4.

Маховиковим система накопичення енергії, позначена в цілому номером 410 на фіг.4, переважно, включає вакуумну камеру, аналогічну вакуумній камері 18, показаної на фіг.1, навколишнє, щонайменше, вал 416, маховик 412 і електродвигун-генератор 414, для створення необхідної високовакуумної середовища для мінімізації генерування тепла і втрат на тертя при обертанні маховика 412. на фіг.4 вакуумна камера не відображено для наочності креслення.

Маховиковим система 410 накопичення енергії і включає підшипниковий вузол, позначений в цілому номером 436 на фіг.4, який полегшує обертання валу 416, маховика 412 і ротора 420 електродвигуна-генератора 414 навколо осі. Як схематично показано на фіг.4, підшипниковий вузол 436 включає внутрішнє кільце 446, зовнішнє кільце 444 і безліч кульок 442 підшипника.

Як показано на фіг.4, використовують маховик 412, що має конструкцію, тип якої відрізняється від конструкції маховика, показаного на фіг.1. Звичайно, конструкцію маховика, показану на фіг.1, можна використовувати в пристрої, показаному на фіг.4, і навпаки.

Маховик 412 включає безліч незв'язаних кілець 424 безперервної нитки, виконаної з струнної дроту або інших недорогих ниткоподібних матеріалів. Незв'язані нитки в кільцях 424 покриті твердим мастильним матеріалом в ході операцій намотування для запобігання пошкодження поверхні ниток в результаті тертя один об одного при відцентровому розтягуванні і стисненні, коли ротор працює в діапазоні швидкостей обертання, необхідних для високошвидкісних Маховиковим систем накопичення енергії. Переважно, кільця 424 утримуються в кільці 426 чашоподібного перетину, сформованому зовні від маточини ротора 428. В альтернативному варіанті, навколо кілець 424 ниток можна розташовувати кілька стрічок, що зв'язують кільця 424 ниток між собою в локальних районах. Ці стрічки можна використовувати замість кільця 426 чашоподібного перетину, показаного на фіг.4. Ця конструкція особливо придатна для великих Маховиковим систем накопичення енергії, що працюють при порівняно низьких швидкостях, в порівнянні з тими, яких можна досягати з використанням маховика 12 з композиційного матеріалу, показаного в цілому на фіг.1.

Як показано на фіг.4, ротор 420 електродвигуна-генератора 414 має постійні магніти 450, встановлені на валу 416 за допомогою пластинчастого сердечника 430. Постійні магніти 450 можуть утримуватися на місці зовнішньої обгорткою з композиційного, бажано, графітового матеріалу. Пластинчастий сердечник 430 може бути сформований із серії круглих кілець, подібних до кілець, які у ролі частини статора Маховиковим системи накопичення енергії, показаної на фіг.1, показаним на фіг.10 і 11, але без вирізів для обмотки.

Маточину 428 маховика, переважно, з'єднують з валом, що обертається 416 за допомогою вулканізованого еластомерного елемента 432. Такий еластомірний елемент утворює з'єднання між маточиною 428 і валом 416, коли маточина 428 відходить від вала 416 при збільшенні кутового прискорення. Ця система подібна до описаної вище з посиланнями на фіг.1, 5, 6, 7, 8 і 9 і полегшує відрив маточини ротора 428 від вала 416 відцентровою силою на поверхні 434, яка є граничною поверхнею між маточиною 428 і валом 416. Такий відцентровий відрив зменшує залишкові незбалансовані навантаження, які могли б, в іншому випадку, впливати на підшипникові вузли 436 в результаті обертання маховика 412 і ротора 420 електродвигуна-генератора 414.

Осьовий канал 490 герметично ущільнений всередині валу 416 і спільно з теплообмінної рідиною 422 утворює автономну обертову тепловідвідними трубку, що забезпечує тепловий баланс Маховиковим системи накопичення енергії, показаної на фіг.4.

При обертанні маховика теплообмінна текуча середовище 422 закипає і випаровується в результаті генерування тепла підшипниковими вузлами 436 і ротором 420 електродвигуна-генератора 414. Кипіння відбувається на кінці більшого діаметра суживающегося каналу 490, позначеному літерою "L" на фіг.4. Отримана газоподібна фаза теплообмінної текучого середовища проходить в кінець меншого діаметра суживающегося каналу 490, позначений на кресленні буквою S. В кінці меншого діаметра пароподібна фаза теплообмінної текучого середовища 422 конденсується в результаті втрати тепла всередині валу 416 в кінці звужується каналу 490 меншого діаметру. Цей кінець суживающегося каналу 490 всередині валу 416 підтримується під більш низькою температурою, ніж інша частина звужується каналу 490, в результаті застосування охолоджуючих ребер 440, розташованих в безпосередній близькості до району S суживающегося каналу 490 і відступаючих в радіальному напрямку від вала 416.

Коли теплообмінна текуче середовище конденсується назад в рідку фазу, рідина тече під дією відцентрової сили в осьовому напрямку вздовж стінки суживающегося каналу 490 від району S меншого діаметра в район L більшого діаметра, де теплообмінний цикл починається знову. В результаті застосування теплообмінної трубки всередині валу 416 ефективна теплопровідність вала 416 істотно підвищується.

Охолоджуючі ребра 438, відступаючі в радіальному напрямку від вала 416, переважно, знаходяться всередині проміжків між теплообмінними ребрами 440 комплекту нерухомих охоплюють ребер. Переважно, ці ребра відступають від внутрішньої сторони вакуумної камери 448 і, переважно, становлять єдине ціле з вакуумною камерою 448 таким чином, що може досягатися природне, автономне охолодження всієї Маховиковим системи накопичення енергії.

Хоча був показаний тільки один кінець вала 416, слід розуміти, що, переважно, всередині валу 416 виконують дві теплообмінні трубки для охолодження підшипникових вузлів 436, розташованих на кожній стороні маховика 412 в осьовому напрямку.

Для забезпечення необхідного конвекційного охолодження, що забезпечується навколишнім повітрям, для скидання тепла, що генерується всередині вакуумної камери 448 при роботі Маховиковим системи накопичення енергії, вакуумну камеру, переважно, забезпечують безліччю окремих ребер 452 конвекційного охолодження, розташованих в безпосередній близькості до вторинних охолоджуючим ребрах 440 таким чином , щоб тепло, яке приймається вторинними охолоджуючими ребрами 440, могло проводитися через конструкцію вакуумної камери 448 і передаватися за допомогою конвекції в навколишнє середовище ребрами 452 конвекційного охолодження.

Хоча це не показано на фіг.4, статор 418 може бути такого ж типу і може мати таку ж конструкцію, як показано на фіг.1, 10 і 11.

На фіг.5 показаний ще один варіант виконання Маховиковим системи накопичення енергії, що демонструє аспекти цього винаходу, в якому Маховиковим система накопичення енергії позначена в цілому номером 510. Маховиковим система накопичення енергії включає маховик, позначений в цілому номером 512, електродвигун-генератор, позначений в цілому номером 514, нерухомий вал, позначений в цілому номером 516, і вакуумну камеру, позначену в цілому номером 518, навколишнє всі зазначені компоненти системи.

У варіанті виконання Маховиковим системи накопичення енергії, показаної на фіг.5, маховик 512 має внутрішню кільцеву частина 520 і зовнішню кільцеву частина 522, які аналогічні внутрішньої і зовнішньої кільцевих частин 28, 30 маховика 12, показаного на фіг.1.

Чашоподібний елемент, позначений в цілому номером 524 на фіг.5, працює як маточина, що утримує маховик 512, а й несе постійні магніти 526 при обертанні чашоподібного елемента 524; отже, чашоподібний елемент і працює як роторна частина електродвигуна-генератора 514. чашоподібно елемент 524 має проходить в осьовому напрямку зовнішню циліндричну частину 528, на внутрішній стороні якої встановлені постійні магніти 526.

Чашоподібний елемент 524 і включає внутрішню циліндричну частину, позначену номером 530 на фіг.5, посаджену на має відповідні розміри внутрішню втулку 532, яка обертається навколо вала 516 за допомогою підшипникових вузлів, позначених в цілому номером 534 на фіг.5. Зовнішня і внутрішня циліндричні частини 528, 530, відповідно, чашоподібного елемента 524 з'єднуються по суті закритою закругленою торцевою частиною 536.

Коли маховика 512 повідомляється кутове прискорення, циліндрична частина 528, прикріплена до маховика 512, під дією відцентрової сили прагне зміщуватися радіально-назовні щодо внутрішньої циліндричної частини 530 і вала 516 і відділятися від них в радіальному напрямку. Відділення відбувається між внутрішньої втулкою 532 і чашоподібним кільцем 517, коли чашеобразное кільце відходить від внутрішньої втулки 532 під дією відцентрової сили при збільшенні кутового прискорення. Внутрішня циліндрична частина 530 включає тонкий елемент, який діє як пружне з'єднання між важчій частиною внутрішньої циліндричної частини 530, причому зазначена важча частина прикріплена до внутрішньої втулки 532 і позначена номером 519 на фіг.5, і закругленою закритою торцевою частиною 536. Отже, тонка циліндрична частина 519 внутрішньої циліндричної частини 530, хоча вона і виконана з металу, забезпечує безперервне з'єднання між відокремленими обертовими елементами і виконує таку ж функцію, як кільця ущільнювачів, показані на фіг.1, 2, 6, 7, 8 і 9 та описані вище.

Зовнішня циліндрична частина 528 утримує постійні магніти 526. З огляду на виконання такої функції, зовнішню циліндричну частину можна назвати "сердечником", оскільки зовнішня циліндрична частина виконує функцію ротора електродвигуна-генератора 514.

Переважно, зовнішню циліндричну частину або сердечник 528 виконують з залізного сплаву, і, переважно, вона розділена прорізами 538 на сегменти 540, розташовані ззаду від кожного постійного магніту і утримують їх. Переважно, чашоподібний елемент 524 має подовжені в осьовому напрямку прорізи між сусідніми постійними магнітами 526, виконані у зовнішній циліндричної частини 528. Краю прорізів 538 можуть перебувати в осьовому напрямку ближче до середини пристрою, ніж краю постійних магнітів 526. Деякі прорізи 538 можуть перебувати в однакових кутових місцях розташування і, таким чином, можуть бути вирівняні по осі.

В альтернативній конфігурації, краю, щонайменше, частини прорізів 538 знаходяться в осьовому напрямку далі від середини пристрою, ніж краю постійних магнітів 526. Отже, зовнішня циліндрична частина 528 може бути розділена на сегменти безперервними прорізами 538, або може бути розділена лише частково на сегменти прорізами 538, що проходять менш ніж по всій осьової довжині зовнішньої циліндричної частини 528.

Переважно, зовнішню циліндричну частину 528 чашоподібного елемента 524 встановлюють з сильним натягом в отвір внутрішньої кільцевої частини 520 маховика 512 таким чином, що в зібраному стані зазори, утворені прорізами 538, виявляються закритими. Коли обертання маховика 512 прискорюється, і його швидкість підвищується, прорізи 538 відкриваються при обраної розрахункової швидкості і утворюють зазори, показані на фіг.5. Перехід від щільно стиснутого стану зовнішньої циліндричної частини 528 із входженням в контакт між собою районів, які показані, як утворюють кордону прорізів 538 на фіг.5, до конфігурації, показаної на фіг.5, при збільшеній швидкості обертання є важливим фактором, оскільки магнітний потік постійних магнітів 526 легко перетинає кромки, що обмежують прорізи 528, коли ці кромки входять в контакт один з одним, але значно менш легко перетинає їх, коли прорізи 538 відкриваються. Це створює в значній мірі корисний ефект ослаблення магнітного поля в обмотки частини електродвигуна-генератора 514. Цей ефект виникає навіть коли реактивний синхронний електродвигун замінює конструкцію, показану на фіг.5. Така заміна зменшує відцентрову силу, що впливає на маховик, завдяки виключенню обертових магнітів.

Тепловий баланс Маховиковим системи накопичення енергії, показаної на фіг.5, поліпшується завдяки наявності охолоджуючих ребер 542, виконаних як єдине ціле з вакуумною камерою 518, яка, в свою чергу, знаходиться в тепловому контакті як з валом 516, так і з обмотки частиною електродвигуна -генератори 514. Найбільш бажано, щоб всі електричні з'єднання були проведені крізь кінці нерухомого вала 516, який, переважно, виходить з вакуумної камери 518, як показано на фіг.5, таким чином, що не потрібно наскрізних з'єднань під вакуумом.

На фіг.21 показана нерухома система охолодження з тепловідводної трубкою для Маховиковим систем накопичення енергії з нерухомим вертикальним валом, показаних на фіг.1 і 3, в якій бойлер або випарник 192, розташований всередині валу електродвигуна, який, в свою чергу, встановлений всередині ротора електродвигуна з його постійними магнітами, витягує тепло з статора і підшипників. Пара з випарника 192 піднімається вгору до кондиціонера 194, охолоджується конвекційними ребрами, звідки конденсована рідина капає під дією сили тяжіння назад в бойлер, і цикл повторюється знову.

На фіг.10 і 25 детально показана конструкція для компактних, високоефективних статоров електродвигунів-генераторів для Маховиковим систем накопичення енергії, що працюють в широкому діапазоні високих швидкостей. Безліч дуже тонких пластинчастих кілець 74, виконаних з металевого сплаву, з зубчастої конфігурацією на периферійній кромці для отримання мінімальної зубчастості і максимальної ефективності складені пакетом і частково утворюють статор, навколо якого на роторі обертаються постійні магніти 50. Обмотки 76 статора, як показано на фіг. 25, цілком заповнюють всі простори, обмежені зубчастими перегородками, і вони намотані для забезпечення максимальної ефективності та питомої потужності завершеної системи.

Повертаючись до фіг.1, відзначимо, що показана Маховиковим система накопичення енергії, відповідна аспектам цього винаходу, причому система включає попередньо напружене, армоване намотаним волокном, подвійне кільце 26 з композиційного матеріалу, встановлене на маточину 20 з гнучким ободом, яка, в свою чергу , встановлена ​​гарячої посадкою на вузол барабанного ротора, показаний більш детально на фіг.2, 6, 7, 8 і 9. Цей вузол барабанного ротора містить "вивернутий" Бесщеточний електродвигун-генератор 14 постійного струму з радіальним повітряним зазором, в якому обертаються постійні магніти 50 встановлені всередині обертового барабанного ротора 34, і нерухома обмотка на статорі знаходиться на верхньому кінці нерухомого вала 16. Таким чином, водяне охолодження обмотки забезпечується внутрішніми каналами між ребрами, що утворюють внутрішню кільцеву ємність 68 для охолоджуючої води, що живиться через з'єднання, підведення зовні від вакуумної камери 18.

Подібним чином, водяне охолодження гибридно-керамічних, радіально-наполегливих шарікоподшипникових вузлів 36 з сепараторами спеціальної конструкції і з твердою змазкою низькою летючості може здійснюватися через фітинги зовні від вакуумної камери 18 з нижньої сторони вузла, причому воду подають по каналу 132 всередині валу 16 таким чином, що ця вода для охолодження підшипників циркулює рівномірно поблизу як верхнього, так і нижнього підшипників 36 вузла.

Переважно, в вузол вбудована система 54 постійних магнітів, в якій відштовхування між обертовим кільцевих магнітом 56 і нерухомим магнітом 58, який може бути забезпечений проміжної пластинчастої прокладкою (не відображено на кресленнях), що забезпечує зниження втрат потужності в цих магнітах, утримує повний вага ротора таким чином, що підшипникові вузли 36 піддаються впливу тільки їх попереднього натягу. Попередній натяг підшипників забезпечується безліччю спіральних пружин 84 в касеті 82, яка ковзає з невеликим проміжком на валу 16 і в якій знаходиться сумісна з вакуумом мастило, при цьому касета 82 закріплена клином (який не показаний) на валу 16. Це запобігає руйнівний знос і стирання поверхонь касети / вала при високих швидкостях обертання ротора і непереборні залишкові вібрації в Маховиковим системі накопичення енергії.

Всередині вакуумної камери 18, показаної на фіг.1, встановлено аварійне захисний засіб 94 для захисту від кільця маховика, переважно, виконане зі сталі або легкого надміцного армованого волокном композиційного матеріалу, призначене для захисту в разі пошкодження кільця. На вакуумній камері 18 і встановлені виготовлені, наприклад, з алюмінію з можливим накладенням композиційного матеріалу, верхній вертикальний опорний елемент 62, що охоплює обмотку електродвигуна в верхній частині вакуумної камери 18, і нижній вертикальний опорний елемент 60, який утворює нерухому маточину в нижній частині, при цьому обидва елементи утримують кінці нерухомого вала 16.

Пружини 84 для попереднього натягу підшипника утримуються в їх касеті 82 затискної гайкою або ковпачком 82 на нерухомому валу 16 таким чином, що ця касета притискається до верхнього несучого внутрішньому кільцю 134. Уступ на валу 16 має такі розміри, щоб затискна гайка або ковпачок 82 був посаджений на цей уступ, залишаючи невеликий зазор 136 між затискної гайкою і уступом. Цей зазор діє як стопор для касети 82 в разі, коли внутрішнє кільце 134 штовхає вгору впливає на підшипники випадкова висока радіальне навантаження при порушенні балансування, і, таким чином, запобігає надмірному, потенційно руйнівний відділення в осьовому напрямку двох внутрішніх кілець підшипників.

Всередині вакуумної камери розташований газопоглотитель 25 для поглинання будь-яких залишкових газів після створення вакууму, необхідного для зменшення опору повітря і нагрівання кільця маховика до здійсненних рівнів, завдяки чому вакуумний насос може бути відключений і високий вакуум підтримується протягом розрахункового терміну служби Маховиковим системи накопичення енергії.

Вся камера 18 з нижнім вертикальних опорних елементом 60, що створює нерухому маточину, з аварійним захисним засобом 94 і статором електродвигуна-генератора може утримуватися або карданними шарнірами, або м'якими еластомірними кільцями, які не показані, для відхилення з метою мінімізації навантажень на підшипники від гироскопического маневрування , коли Маховиковим систему накопичення енергії використовують в вертикальних варіантах застосування. Для стаціонарних електростанцій або енергетичних установок безперервної дії, для установки цього вузла можна використовувати стандартні підвіски промислових двигунів з ознаками отказобезопасность для поглинання в легкій формі будь-кінетичної енергії маховика в разі пошкодження будь-якого компонента в ході роботи, як описано нижче.

Як показано на фіг.22, опорна система 201 ротора, яка по суті подібна до конструкції, показаної на фіг.1, використовується як у верхній, так і в нижній частинах, стягнутих в осьовому напрямку за допомогою з'єднання опорного елемента 202 ротора з кожним кінцем безперервної труби 203, на якій складено пакетом безліч (на фіг.22 показано п'ять) довічних кілець 204 маховика з композиційного матеріалу, подібних показаним на фіг.1. Таким чином, базова стійкість пристрою, показаного на фіг.1, використовується для створення Маховиковим системи накопичення енергії, яка має підвищену акумулюючі здатність. На фіг.22 електродвигун-генератор показаний лише частково для ілюстрації частин, які відрізняються від частин електродвигуна-генератора, показаного на фіг.1. Ротор 205 електродвигуна-генератора, показаний на фіг.22, в цьому варіанті здійснення винаходу виконаний в ребристою конфігурації для забезпечення радіаційного охолодження цього ротора в вакуумному середовищі. Всередині вакуумної камери розташовані мають сполучається конфігурацію виступаючі всередину ребристі елементи (які не показані на фіг.2, але показані на фіг.3 і описані нижче) для захоплення тепла, випромінюваного ребристою частиною ротора 205.

Як показано на фіг.22, над верхньою маточиною маховика і під нижньою маточиною маховика, відповідно, розташовані два кільцевих ряду балансувальних гвинтів 206 для полегшення динамічного балансування зібраного ротора. Конічні шайби 207 на невеликих звужуються кінцях обох маточин маховика утримують ці маточини на місці при істотних поперечних зсувах Пуассона від відцентрового розширення цих маточин. Напрямна втулка 208 утримує верхню половину з точним суміщенням з нижньою половиною ротора, причому між зазначеними половинами між їх сполучаються поверхнями 209 встановлено певний зазор за допомогою регулювання прокладкою при тепловій збірці, що компенсує пуассоновским осьову деформацію кілець 204 маховика на трубі 203 в розрахунковому діапазоні робочих швидкостей Маховиковим системи накопичення енергії. Эти две половины ротора удерживаются вместе гайкой 210 под накидной ключ относительно разрезного кольца 211, которое вставлено в канавку в роторе, и зафиксированы на месте пружинным запорным кольцом и узлом 212 закрепляемой шпонкой шайбы, который предотвращает отвинчивание при работе, но легко разбирается для технического обслуживания. Подобный закрепляемый шпонкой узел 212 запирает гайку 213 под накидной ключ на месте, удерживающую нижнюю ступицу на роторе.

Как показано на фиг.3, для регулирования теплового потока в рабочих условиях используется система 301 охлаждения электродвигателя-генератора с ребристым ротором, и может использоваться автономная теплоотводящая трубка для охлаждения еще больших единиц оборудования, как описано ниже. Инфракрасные датчики 302 определяют температуру кольца маховика, а и температуру движущегося ротора электродвигателя, который на фиг.3 не показан. Кроме того, используется прозрачное окно 303 для наблюдения в ходе работы за этим кольцом, расположенным внутри вакуумной камеры. Вакуумный манометр-выключатель в вакуумной линии 304, идущей из этой камеры, а и инфракрасные датчики, другие термопары и акселерометры, расположенные в ключевых точках узла, приводят в действие специальную компьютерную цепь контроллера электродвигателя-генератора для автоматического переключения между режимами работы электродвигателя и возвращения энергии в сеть маховиковой системы накопления энергии в случае обнаружения любого признака повреждения компонентов таким образом, что кинетическая энергия маховика быстро сбрасывается в электрическую сеть или в батарею резистивных нагревателей. Таким образом, система может доводиться до полной остановки в мягком режиме с минимальным повреждением любого из компонентов.

Для крайнего случая, когда отказобезопасный механизм по какой-либо причине не сработает как необходимо, испытательная маховиковая система накопления энергии, показанная на фиг.3, снабжена дисковыми тормозами 305, соизмеримыми по размерам с тормозами грузового автомобиля, и массивными эластомерными бамперами 306, расположенными вокруг прочной стальной камеры, для поглощения любой кинетической энергии, передаваемой от маховика камере в процессе торможения.

На фиг.15 изображен вид с торца ступицы маховика, показанного на фиг.1, 2 и 3, иллюстрирующий усовершенствованную конфигурацию соединения 401 между спицами и ободом этой ступицы для существенного уменьшения центробежной деформации в расчетном диапазоне скоростей вращения маховиковой системы накопления энергии. Кроме того, утолщение 402 сечения обода между спицами уменьшает создаваемое центробежной силой напряжение и более равномерно распределяет давление снаружи от этого обода по внутренней поверхности кольца маховика из композиционного материала, установленного на него горячей посадкой с сильным натягом.

На фиг.8 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором неподвижные внутренние кольца 601 подшипников установлены со свободной посадкой на неподвижный вал 602 для облегчения сборки и осевого предварительного натяга со стороны пружинной кассеты 603. Внешние кольца 604 подшипников запрессованы с плотной посадкой во вращающуюся втулку 605. Втулка 605 посажена с небольшим натягом в неподвижном положении внутри ротора 606, при этом между втулкой 605 и ротором 606 установлено эластомерное уплотнительное кольцо.

При увеличении скорости вращения ротора центробежное расширение всех вращающихся частей вызывает ослабление натяга между втулкой 605 и ротором 606 и образование зазора 608, который формируется при скорости, немного меньшей критической скорости вала без наличия этого зазора 608. Когда зазор 608 образован, критическая скорость ротора снижается до уровня ниже рабочей скорости ротора в результате увеличенной податливости подшипникового узла благодаря эластичности уплотнительных колец.

Другое важное преимущество использования уплотнительных колец состоит в том, что эти уплотнительные кольца устанавливают в роторный узел, соответствующий настоящему изобретению. Уплотнительные кольца, соответствующие настоящему изобретению, не подвергаются воздействию циклических напряжений при нарушении баланса, поскольку они вращаются в фазе с дисбалансом. Использование недорогих уплотнительных колец для упругого элемента обеспечивает долгий срок службы.

На фиг.6, 7, 8 и 9 показаны дополнительно увеличенные виды и сечения устройства, показанного на фиг.1, иллюстрирующие работу устройства отделения для предотвращения вибрации для достижения очень малых амплитуд вибрации и нагрузок на подшипники во всем широком диапазоне рабочих скоростей маховиковой системы накопления энергии (и любого другого высокоскоростного сверхкритического ротора в широком спектре механического оборудования). На фиг.11 и 12 показаны другие подробные виды сечения устройства, показанного на фиг.1, на которых изображено нижнее балансировочное кольцо 609, а и компенсатор 610 осевой нагрузки от полного веса ротора, выполненный из постоянных магнитов, описанный выше и показанный на фиг.1 и 2. На фиг.12 показан другой вариант устройства, показанного на фиг.11, с неподвижной системой 611 с суппортом дискового тормоза, предназначенной для удерживания тормозного диска 612, выполненного как единое целое с ротором в этой маховиковой системе накопления энергии.

На фиг.19 показан подробный увеличенный вид верхнего подшипника, показанного на фиг.1, 2 и 6, иллюстрирующий неподвижный верхний смазочный экран 613 и вращающийся нижний смазочный экран 614, причем последний из них зафиксирован в осевом направлении в узле контргайкой 615. Верхний экран 613 вместе с внутренним кольцом 601 подшипника свободно посажены на вал 602 и, таким образом, могут свободно двигаться на валу под воздействием предварительного натяга со стороны пружинной кассеты 603. На фиг.20 изображен вид в плане снизу верхнего экрана 613, показанного на фиг.19, на котором можно видеть множество неглубоких радиальных канавок 616, выполненных в нижней поверхности этого экрана, которая входит в контакт с верхней поверхностью внутреннего кольца верхнего подшипника.

На фиг.18 показана геометрическая конфигурация типичной системы отделения для предотвращения вибрации, используемой для установки любой из указанных выше конструкций самосмазывающихся подшипников на высокоскоростные роторы для работы при допустимых вибрациях при скоростях вращения ротора, превышающих его критические скорости. Система включает втулку 501, установленную на вращающемся валу 502 между валом и вращающимся кольцом подшипника. Каждый конец втулки 501 состоит из непрерывного кольца с тонким сечением, посаженного с плотным натягом 503 на вал 502. Вращающееся кольцо подшипника запрессовано с плотным натягом на внешнюю поверхность центрального кольца 501 с более толстым сечением, которое посажено с меньшим натягом 504 на вал, когда вал неподвижен, и с зазором 504 между внутренней поверхностью этого центрального кольца и валом 502, когда вал вращается с превышением заданной скорости.

Контакт 504 с натягом существует, когда вал неподвижен; когда вал вращается, образуется зазор 504 при заданной скорости вращения вала, которая ниже первой критической скорости ротора, в результате центробежного расширения узла вращающегося кольца подшипника в центральной части кольца 501. Это центральное кольцо на его концах соединено с двумя кольцами тонкого сечения полосками 505 клеточного типа, выполненными как единое целое в конфигурации базового кольца 501. Поперечное сечение этих полосок 505 обеспечивает надлежащую величину упругой податливости между подшипником и ротором 502 для уменьшения критической частоты ротора, после формирования зазора, когда втулка поднимается от вала, до достаточно меньшей, чем скорость отрыва, для исключения вращения вала с его критической скоростью, таким образом, исключая любые высокие нагрузки на подшипник от нарушения баланса.

На фиг.24 показан еще один вариант осуществления изобретения, в котором изолирующее вибрацию кольцо 701 установлено на вращающийся вал 702 подобно тому, как кольцо 501 установлено на вал 502 на фиг.18. Как показано на фиг.24, кольцо 701 имеет дополнительные отличительные признаки, такие как охлаждающие ребра 703, выполненные как единое целое с ним, для обеспечения теплового баланса высокоскоростного узла, а и в качестве центробежной массы, требуемой для подъема и создания зазора 704, как было описано выше.

Другим важным отличительным признаком конструкции, показанной на фиг.24, являются зубцы 705 на внутренней поверхности центрального кольца 701, которые увеличивают центробежное расширение этого кольца 701 для создания зазора 704 при меньшей скорости вращения, чем без этих зубцов, при такой же вращающейся массе вращающегося внутреннего кольца подшипника, установленного на кольце 701. Трубчатые части 706 тонкого сечения, соединяющие центральное кольцо с тонкими кольцами на концах кольца 701, могут быть выполнены достаточно длинными для обеспечения требуемой податливости в радиальном направлении, или они могут быть выполнены в клеточной конфигурации, показанной под номером 505 на фиг.18. Кроме того, использовано непрерывное кольцо 707 для пополнения смазочного материала в этом высокоскоростном подшипнике, посаженное в стягивающую ленту 708 для преодоления центробежных напряжений в смазочном материале малой прочности.

На фиг.26 показан другой вариант выполнения соединительного устройства, облегчающего преодоление вращающимся с ускорением телом критической частоты вращения, в котором ротор 600 удерживается на месте относительно вала 602 зажимной гайкой 604 ротора, удерживающей на месте первый подъемный элемент 606. Подъемный элемент 606 удерживается на месте зажимной гайкой 608, которая упирается в тарельчатую шайбу 610.

Дополнительно может применяться полость 612 в корпусе, выполненная как уплотненная полость, заполненная вязкой демпфирующей жидкостью для обеспечения демпфирования на сжатой пленке при работе с высокой скоростью. В альтернативном варианте, полость 612 в корпусе может содержать уплотнительные кольца или другие эластичные элементы для обеспечения демпфирования при работе с высокой скоростью.

Дополнительно может применяться соединение с ограничением по моменту со срезной шпилькой, обозначенное в целом номером 614. Указательные стрелки 616 на фиг.26 и 27 показывают подъем вращающегося элемента относительно вала при угловом ускорении вращающегося элемента.

На фиг.28 показан вид с торца части вращающегося элемента, иллюстрирующий высокомоментное шлицевое крепление для вращающихся тел с использованием соединительного устройства и способа, соответствующего изобретению. Подобным образом, на фиг.29 показано высокомоментное некруглое кулачковое крепление с использованием соединительного устройства и способа, соответствующего изобретению.

На фиг.30 показан вид спереди альтернативного варианта выполнения ступицы с гибким ободом для использования с маховиками в маховиковых системах накопления энергии, соответствующих изобретению. На фиг.31 показан вид сечения, выполненного в ступице с гибким ободом, показанной на фиг.30.

Ступица с гибким ободом, показанная на фиг.30, обеспечивает получение сбалансированного профиля напряжений по всей работающей системе. При использовании ступицы, показанной на фиг.30, когда она снабжена маховиком, применяют посадку с плотным натягом между ступицей и кольцом маховика при низких скоростях вращения. Следовательно, при низких скоростях ротор, образованный ступицей и ободом, показанными на фиг.30, совместно с кольцом маховика, прикрепленным к ободу, образует жесткий узел. При возрастании скорости вращения ротора центробежная сила вызывает расширение обода устройства, показанного на фиг.30, превышающее расширение ступицы в районе спиц. Это явление отделения возникает при заданной скорости и является ключевым в работе устройства, показанного на фиг.30.

Отделение позволяет устранять радиальные критические частоты между ступицей и кольцом после подъема. После подъема обод и обеспечивает высокую жесткость при кручении, таким образом, устраняя критические частоты крутильных колебаний в пределах диапазона рабочих скоростей. Кроме того, реализуется принцип радиальных "пальцев" благодаря плотному взаимодействию между гибкими частями обода, которые расположены посередине между спицами, и окружающим кольцом маховика, для поддержания концентричности обода ступицы и кольца маховика, что, таким образом, обеспечивает сохранение сбалансированности ротора после подъема.

Принципова перевага цього пристрою полягає в тому, що радіальне стеження обода, збереження концентричности кільця і ​​маточини та усунення критичних частот коливань здійснюється м'яким прокочується дією між маточиною і кільцем маховика без будь-якого ковзання або зносу поверхонь. Отже, результатом цього стає тривалий циклічний термін служби.

У пристрої, показаному на фіг.30, обід трохи потовщений в центральних районах між спицями. Це покращує профіль напружень в обід в порівнянні з конструкціями відомого рівня техніки, а й дає хорошу поверхню для додавання балансувальних тягарців, якби вони були потрібні.

Маточина, показана на фіг.30, демонструє динамічні характеристики, які фактично не змінюються в ході підйому і після нього.

Як показано на фіг.22 креслень, товсті циліндричні кільця, які діють як внутрішні кільця маховика, переважно, виготовляють або з композиційних матеріалів з металевою матрицею, або зі спеціальних плетених матеріалів, що включають як кільцеві, так і осьові нашарування волокон або полюсні плетіння з осьовим армуванням. Товсті циліндричні кільця мають як осьовими характеристиками для дії в якості несучих кілець, так і кільцевими характеристиками намотаних ниток для дії в якості внутрішніх кілець маховика. Як показано, або одне, або безліч вуглецевих кілець можна складати пакетом безпосередньо на товсті циліндричні кільця, переважно, з використанням теплової збірки.

Хоча вище був описаний кращий варіант здійснення винаходу, а й альтернативні варіанти, обсяг захисту, на яку винахід має право, визначений формулою винаходу і еквівалентами, які виконують по суті такі ж функції по суті таким же чином для досягнення по суті такого ж результату, як і предмет розгляду, описаний у формулі винаходу, за умови, що такі по суті еквіваленти, як описані в пункті для такого по суті еквівалента, не описані в публікаціях відомого рівня техніки.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій накопичення енергії, що містить:

а. вал;

b. маховик, що обертається щодо зазначеного валу;

с. засіб для виборчого обертання маховика при подачі електричної енергії або вироблення електричної енергії при обертанні його маховиком;

d. підшипникове засіб, що полегшує обертання маховика і обертається маховиком який виробляє електричну енергію кошти щодо вала;

е. засіб для з'єднання маховика і засоби для виборчого обертання маховика або вироблення електричної енергії з частиною підшипникового кошти, яке обертається щодо вала, що містить:

I. внутрішній елемент, що обертається з частиною підшипникового кошти щодо вала;

II. зовнішній елемент, нерухомо з'єднаний з вказаною комбінацією з маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії;

III. при цьому внутрішній і зовнішній елементи входять в контакт один з одним в нерухомому положенні;

IV. засіб для з'єднання елементів для забезпечення продовження спільного обертання зовнішнього елемента з внутрішнім елементом, коли частота обертання комбінації з внутрішнього і зовнішнього елементів, маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії досягає рівня, при якому відцентрова сила розділяє ці елементи.

2. Пристрій за п.1, в якому обертання маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії відбувається спільно.

3. Пристрій за п.2, в якому засіб для з'єднання елементів виконано еластомерним і має кільцеву конфігурацію.

4. Пристрій за п.3, в якому еластомерного засіб містить кільця ущільнювачів.

5. Пристрій за п.1, додатково містить:

а. вакуумну камеру, навколишнє маховик; і

b. засіб для відкачування повітря з вказаною камери для отримання істотного вакууму.

6. Пристрій за п.3, в якому зазначені еластомерні кільцеві кошти для з'єднання елементів мають подовжню в осьовому напрямку подібну втулці конфігурацію з довжиною в осьовому напрямку району відділення між зазначеними внутрішньої і зовнішньої втулками при швидкості обертання комбінації з зовнішньої втулки, маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії, що досягає рівня, при якому відцентрова сила розділяє зазначені втулки, перевищує довжину в осьовому напрямку маховика.

7. Пристрій за п.5, в якому підшипникове засіб додатково містить:

а. зовнішній підшипниковий елемент, який має звернену всередину канавку кочення, пристосовану для прийому обертових підшипникових елементів для обертального руху обертових елементів щодо зовнішнього підшипникового елемента;

b. внутрішній підшипниковий елемент, який має звернену назовні канавку кочення, пристосовану для прийому обертових підшипникових елементів для обертального руху обертових підшипникових елементів щодо внутрішнього підшипникового елемента;

с. безліч обертових підшипникових елементів, утримуваних між зазначеними поверхнями кочення; і

d. твердий мастильний матеріал, притиснутий до, щонайменше, одному з обертових підшипникових елементів і входить в контакт з ним для відкладення плівки твердого мастильного матеріалу на обертовому елементі при входженні в контакт з ним, коли зазначені обертові елементи обертаються щодо поверхонь кочення.

8. Пристрій за п.7, в якому твердий мастильний матеріал має конфігурацію кільця.

9. Пристрій за п.8, в якому кільце знаходиться в радіальному напрямку зсередини від обертових елементів.

10. Пристрій за п.7, в якому комбінація з маховика, засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії і зовнішньої втулки має резонансну частоту, яка менше частоти обертання, при якій зовнішня втулка відділяється від внутрішньої втулки під дією відцентрової сили, і комбінація з маховика, засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії, зовнішньої втулки і внутрішньої втулки має резонансну частоту, яка більше частоти обертання, при якій зовнішня втулка відділяється від внутрішньої втулки.

11. Пристрій накопичення енергії, що містить:

а. корпус;

b. маховик;

с.средство для виборчого обертання маховика при подачі електричної енергії або вироблення електричної енергії при обертанні його маховиком;

d. підшипникове засіб, що полегшує обертання маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії щодо корпусу;

е. засіб для з'єднання маховика і засоби для виборчого обертання маховика або вироблення електричної енергії з підшипниковий засобом, що містить:

I. елемент, що обертається разом з частиною підшипникового кошти, яка може обертатися щодо корпусу;

II. другий елемент, розташований концентрично щодо зазначеного першого елемента, нерухомо з'єднаний з вказаною комбінацією з маховика і засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії;

III. зазначені елементи знаходяться в контакті один з одним в нерухомому стані;

IV. еластомерні кошти для з'єднання зазначених елементів і, таким чином, забезпечення продовження спільного їх обертання, коли відцентрова сила розділяє зазначені елементи;

f. зазначена комбінація з маховика, засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії і другого елементу має резонансну частоту, яка менше частоти обертання, при якій зазначені елементи відокремлюються одна від одної під дією відцентрової сили; і

g. комбінація з маховика, засоби для обертання маховика або вироблення електричної енергії, другого елемента і першого елемента має резонансну частоту, яка більше частоти обертання, при якій зазначені елементи відокремлюються одна від одної під дією відцентрової сили.

12. Спосіб накопичення енергії, що містить обертання з прискоренням єдиної подкомбінаціі з маховика і засоби для виборчого обертання маховика або вироблення електричної енергії при обертанні маховика з подоланням резонансної частоти єдиної комбінації, утвореної зовнішньої втулкою і зазначеної єдиної подкомбінаціей, до частоти обертання, достатньою для відділення концентрической внутрішньої втулки від зовнішньої втулки одночасно з єдиної комбінацією, але з швидким припиненням резонансної частоти другий єдиної комбінації, утвореної внутрішньої і зовнішньої втулками і єдиної подкомбінаціей.

13. Спосіб за п.12, в якому внутрішня і зовнішня втулки до відділення друг від друга входять в додатковий контакт.

14. Ротор для накопичення енергії, що містить суцільнометалеву маточину, що утворить центр обертання, причому маточина має безліч рознесених один від одного спиць і безперервний обід, з яким спиці з'єднуються, як єдине ціле, в рознесених один від одного точках, і кільце з композиційного матеріалу, навколишній вказаний обід, в якому обід знаходиться в положенні щільної посадки щодо кільця з композиційного матеріалу в стані спокою і являє собою, по суті, суцільне тіло при низьких швидкостях обертання і в якому ті частини обода, які розташовані між спицями, пристосовані для відхилення радіально назовні під впливом відцентрової сили при роботі з більш високими швидкостями обертання, слідуючи за викликаним відцентровою силою радіальним розширенням кільця з композиційного матеріалу, що оточує обід, таким чином, що при зазначених підвищених швидкостях обертання частини кільця з композиційного матеріалу здатні підніматися від обода маточини в зазначених точках, в яких зазначені спиці з'єднуються з ободом, і так, що щільна посадка між ободом і кільцем зберігається при всіх робочих швидкостях обертання ротора, і, крім того, частини обода між спицями утворюють відповідні вигнуті радіально всередину частини поверхні, кожна з яких має центр кривизни, розташований радіально зовні від центру обертання, таким чином, що кожна з частин обода стає тоншою в напрямку центральної частини між сусідніми зазначеними спицями.

15. Ротор по п.14, в якому кільце з композиційного матеріалу складається з двох кілець.

16. З'єднувальне пристрій, що полегшує подолання обертовим з прискоренням тілом критичної частоти обертання, що містить:

а. пару сполучених першої та другої частин зазначеного тіла, причому ці частини входять в контакт один з одним, коли вказане тіло нерухомо; і

b. засіб для еластичного з'єднання другій частині з першою частиною для забезпечення триваючого, по суті, спільного їх обертання, коли друга частина відходить від першої частини під впливом відцентрової сили при швидкості обертання, яка менше критичної частоти.

17. З'єднувальне пристрій по п.16, в якому частини входять в контакт один з одним з щільною посадкою, коли тіло нерухомо і має кімнатну температуру.

18. З'єднувальне пристрій по п.17, в якому сполучаються поверхні звернені один до одного, коли друга частина відходить в радіальному напрямку від першої частини під впливом відцентрової сили при швидкості обертання, яка менше критичної частоти.

19. З'єднувальне пристрій по п.18, в якому друга частина рухається в радіальному напрямку щодо першої частини під впливом відцентрової сили.

20. З'єднувальне пристрій по п.19, в якому сполучаються частини включають поверхні, що сполучаються, які входять в контакт один з одним при температурі навколишнього середовища, коли тіло знаходиться в стані спокою.

21. Спосіб прискорення тіла, що обертається з подоланням критичної частоти обертання, причому тіло має другу частину, яка прагне відділятися від першої частини при кутовий швидкості тіла, яка нижче критичної частоти, що містить:

а. забезпечення відділення другої частини від першої частини під впливом відцентрової сили при швидкості обертання, яка нижче критичної частоти, за допомогою чого знижується ефективна маса тіла, що обертається і встановлюється нова критична частота для тіла, що обертається, по суті, зміщена в меншу сторону від початкової критичної частоти; і

b. збереження еластичного з'єднання між першою і другою частинами для забезпечення, по суті, спільного їх обертання з однією швидкістю, але з різними моментами кількості руху.

22. Спосіб за п.21, додатково містить операцію забезпечення автоматичного зміщення другій частині радіально всередину для входження в контакт один з одним звернених один до одного поверхонь першої та другої частин, коли тіло знаходиться в стані спокою і при температурі навколишнього середовища.

23. Пристрій для орієнтації навантаження, що містить:

а. вал;

b. маховик, що обертається навколо зазначеного валу;

с. засіб для обертання маховика за допомогою приведення в дію вала;

d. підшипникове засіб, що полегшує обертання маховика щодо вала;

е. засіб для з'єднання маховика з валом, що містить:

I. внутрішній елемент, що обертається з частиною підшипникового кошти щодо вала;

II. зовнішній елемент, нерухомо з'єднаний з зазначеним маховиком;

III. причому внутрішній і зовнішній елементи знаходяться в контакті один з одним в нерухомому стані;

IV. засіб для з'єднання елементів для забезпечення продовження спільного обертання зовнішнього елемента з внутрішнім елементом, коли швидкість обертання комбінації з внутрішнього і зовнішнього елементів і маховика досягає рівня, при якому відцентрова сила відокремлює один від одного зазначені елементи;

V. корпус, який має вал і маховик, встановлений з можливістю обертання в ньому і утворює вісь, навколо якої встановлено маховик для обертання в одній площині щодо корпусу;

VI. засіб, поєднане з корпусом і обертається навколо другої осі, яка не співпадає з віссю обертання валу, для обертального закріплення корпусу щодо зазначеного навантаження.

24. Пристрій для орієнтації навантаження по п.23, в якому засіб, що з'єднує зазначені елементи для забезпечення продовження спільного обертання зовнішнього елемента з внутрішнім елементом, коли швидкість обертання комбінації з внутрішнього і зовнішнього елементів і маховика досягає рівня, при якому відцентрова сила відокремлює один від друга зазначені елементи, виконано еластомерним.

Версія для друку
Дата публікації 08.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів