МАХОВИК БОЛЬШОЙ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

Область техники
Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть применена, например, в составе маховичных накопителей электроэнергии для выравнивания нагрузки в энергосистемах.
Уровень техники
Известен сборный маховик фирмы Сименс [Глебов И.А. и др. Синхронные генераторы кратковременного и ударного действия. Наука. 1985, стр. 153, рис. 10.4]. Этот маховик выбран в качестве прототипа.
Прототип содержит стальной вал, на который методом горячей посадки насажены несколько кованых стальных дисков, примыкающих торцами друг к другу. Прочность и монолитность конструкции прототипа в осевом направлении дополнительно обеспечивается за счет соосных с валом цилиндрических выступов и ответных углублений, выполненных на торцах соседних стальных дисков.
При вращении маховика в его теле под действием силы тяжести возникают изгибающие механические напряжения, способствующие износу контактирующих торцевых поверхностей дисков и цилиндрических выступов и ответных углублений и ослаблению предварительного натяга горячей посадки дисков на вал.
В результате конструкция прототипа при длительной эксплуатации теряет высокую прочность и жесткость, необходимые для маховиков большой энергетической емкости.
Раскрытие полезной модели
Технический результат полезной модели - сохранение прочности и жесткости сборного маховика при длительной эксплуатации и, тем самым, обеспечение возможности увеличения диаметров дисков маховика и, соответственно, его предельной энергоемкости.
Маховик содержит стальной вал, на который методом горячей посадки насажены, по меньшей мере, два примыкающих торцами друг к другу стальных диска, отличающийся, согласно полезной модели, тем, что соседние стальные диски сварены между собой по внешним окружностям примыкающих друг к другу торцов, на которых выполнены фаски под сварочные швы.
Это позволяет получить указанный технический результат.
Осуществление полезной модели
Осуществление полезной модели иллюстрирует чертеж.
На чертеже показаны вал 1, на который насажены четыре стальных кованых диска 2, 3, 4 и 5. Соседние стальные диски сварены между собой по внешним окружностям примыкающих друг к другу торцов, на которых выполнены фаски 6, 7 и 8 под сварочные швы.
Работает маховик в составе маховичного накопителя электроэнергии, включающего маховик и кинематически связанный с ним двигатель-генератор, подключенный к сети энергосистемы через преобразователь частоты. Предельная энергоемкость маховика ограничена возможностью его разрыва под действием центробежной силы. Сохранение высокой прочности и жесткости предлагаемого сборного маховика в условиях длительной эксплуатации позволяет использовать маховик с большим моментом инерции на большей скорости вращения и, тем самым, повысить его предельную энергоемкость.