一种飞轮预应力加速器

技术领域

本发明涉及加速器技术领域，特别是涉及一种飞轮预应力加速器。

背景技术

飞轮构造简单，储能容量大，但是，目前尚无利用飞轮产生预应力技术加速舰载机，如飞轮通过离合器、齿轮、卷盘、钢缆、牵引车等直接加速飞机、则离合瞬间将产生巨大推拉力造成设备损坏，若用飞轮经变速器直接加速飞机，则加速距离较长，航母甲板长度不能满足起飞的要求，因此亟需一种利用飞轮产生预应力技术实现舰载机大推拉力，短距离起飞。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种飞轮预应力加速器，具体技术方案如下：

一种飞轮预应力加速器，包括内飞轮与外飞轮，所述内飞轮设于外飞轮的内部，内飞轮边缘设有内飞轮叶片，外飞轮边缘内侧设有外飞轮叶片，所述内飞轮与外飞轮的垂直方向分别设有内飞轮转轴与外飞轮转轴，所述内飞轮转轴与外飞轮转轴之间靠近内飞轮的两侧分别设有密封环A与密封环B；

所述外飞轮转轴的一端设有外飞轮齿轮，另一端设有外飞轮制动器，所述内飞轮与外飞轮、内飞轮叶片与外飞轮叶片之间注满内外飞轮能量交换液；

所述内飞轮转轴一端连接于变速器，所述外飞轮转轴的一端设有外飞轮齿轮，所述外飞轮齿轮通过离合器连接于卷盘齿轮B；

所述卷盘齿轮B连接于卷盘转轴，所述卷盘齿轮B设于卷盘转轴的一端，所述卷盘转轴的另一侧设有卷盘齿轮A，所述卷盘转轴的中间位置设有卷盘，所述卷盘与卷盘转为一体结构，所述卷盘转轴通过卷盘转轴轴承A与卷盘转轴轴承B固定在支架A与支架B上，所述卷盘的边缘开有U形槽，U形槽内卷入钢缆，随卷盘转动而拉动牵引车运动，飞机固定在牵引车上随着牵引力加速运动直至起飞；

所述卷盘转轴的一端设有卷盘制动器，所述内飞轮转轴的一端通过变速器连接于储能飞轮转轴，所述储能飞轮转轴的中间位置设有储能飞轮，所述储能飞轮转轴的两侧分别设有储能飞轮转轴轴承A与储能飞轮转轴轴承B，通过储能飞轮转轴轴承A与储能飞轮转轴轴承B固定在支架D与支架E上。

进一步的，所述内飞轮叶片与外飞轮叶片之间均有一定的间距。

进一步的，所述内飞轮转轴设于外飞轮转轴的内部，所述外飞轮转轴通过内外飞轮转轴轴承A、内外飞轮转轴轴承B、内外飞轮转轴轴承C与内外飞轮转轴轴承D固定在内飞轮转轴上。

进一步的，所述内飞轮转轴靠近变速器的一侧设有内飞轮转轴轴承B，另一侧设有内飞轮转轴轴承A，所述内飞轮转轴轴承A与内飞轮转轴轴承B分别固定在支架B与支架C上。

进一步的，所述储能飞轮转轴的一侧为接机械动力轴。

进一步的，所述钢缆通过滑轮连接于复位器。

进一步的，所述外飞轮边缘设有注入孔，所述注入孔为能量交换液注入孔。

进一步的，所述内飞轮与外飞轮的两端边缘处可为圆形或者矩形结构。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明结构简单，能有效的将储能飞轮储存巨大的能量转换为预应力与推拉力，实现舰载机、无人机等加速的新途径。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的使用结构示意图；

图3为本发明的内飞轮侧面结构示意图；

图4为本发明的外飞轮与内飞轮一侧的放大结构示意图一；

图5为本发明的外飞轮与内飞轮一侧的放大结构示意图二；

1-内飞轮；2-内飞轮叶片；3-内飞轮转轴；4-外飞轮；5-外飞轮叶片；6-外飞轮转轴；7-外飞轮齿轮；8-内外飞轮转轴轴承A；9-内外飞轮转轴轴承B；10-内外飞轮转轴轴承C；11-内外飞轮转轴轴承D；12-密封环A；13-密封环B；14-内飞轮转轴轴承A；15-内飞轮转轴轴承B；16-内外飞轮能量交换液；17-卷盘；18-U形槽；19-卷盘齿轮A；20-卷盘齿轮B；21-卷盘转轴；22-卷盘制动器；23-卷盘转轴轴承A；24-卷盘转轴轴承B；25-离合器；26-变速器；27-储能飞轮；28-储能飞轮转轴；29-储能飞轮转轴轴承A；30-储能飞轮转轴轴承B；31-支架A；32-支架B；33-支架C；34-支架D；35-支架E；36-接机械动力轴；37-外飞轮制动器；38-滑轮；39-钢缆；40-牵引车；41-复位器；42-甲板；43-注入孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1：如图1-5所示的一种飞轮预应力加速器，包括内飞轮1与外飞轮4，所述内飞轮1设于外飞轮4的内部，内飞轮1边缘设有内飞轮叶片2，外飞轮4边缘内侧设有外飞轮叶片5，所述内飞轮1与外飞轮4的垂直方向分别设有内飞轮转轴3与外飞轮转轴6，所述内飞轮转轴3与外飞轮转轴6之间靠近内飞轮1的两侧分别设有密封环A12与密封环B11；

所述外飞轮转轴6的一端设有外飞轮齿轮7，另一端设有外飞轮制动器37，所述内飞轮1与外飞轮4、内飞轮叶片2与外飞轮叶片5之间注满内外飞轮能量交换液16；

所述内飞轮转轴3一端连接于变速器26，所述外飞轮转轴6的一端设有外飞轮齿轮7，所述外飞轮齿轮7通过离合器25连接于卷盘齿轮B20；

所述卷盘齿轮B20连接于卷盘转轴21，所述卷盘齿轮B20设于卷盘转轴21的一端，所述卷盘转轴21的另一侧设有卷盘齿轮A19，所述卷盘转轴21的中间位置设有卷盘17，所述卷盘17与卷盘转轴21为一体结构，所述卷盘转轴21通过卷盘转轴轴承A23与卷盘转轴轴承B24固定在支架A31与支架B32上，所述卷盘17的边缘开有U形槽18，U形槽18内卷入钢缆39，U型槽18内设置钢缆固定装置，将钢缆39的一端固定在U型槽18内，随卷盘17转动而拉动牵引车40运动，飞机固定在牵引车40上随着牵引力加速运动直至起飞；

所述卷盘转轴21的一端设有卷盘制动器22，所述内飞轮转轴3的一端通过变速器26连接于储能飞轮转轴28，所述储能飞轮转轴28的中间位置设有储能飞轮27，所述储能飞轮转轴28的两侧分别设有储能飞轮转轴轴承A29与储能飞轮转轴轴承B30，通过储能飞轮转轴轴承A29与储能飞轮转轴轴承B30固定在支架D34与支架E35上。

所述内飞轮叶片2与外飞轮叶片5之间均有一定的间距。

所述内飞轮转轴3设于外飞轮转轴6的内部，所述外飞轮转轴6通过内外飞轮转轴轴承A8、内外飞轮转轴轴承B9、内外飞轮转轴轴承C10与内外飞轮转轴轴承D11固定在内飞轮转轴3上。

所述内飞轮转轴3靠近变速器26的一侧设有内飞轮转轴轴承B15，另一侧设有内飞轮转轴轴承A14，所述内飞轮转轴轴承A14与内飞轮转轴轴承B15分别固定在支架B32与支架C33上。

所述储能飞轮转轴28的一侧为接机械动力轴36。

所述钢缆39通过滑轮38连接于复位器41。

所述外飞轮4边缘设有注入孔43，所述注入孔43为能量交换液注入孔。

所述内飞轮1与外飞轮4的两端边缘处可为圆形或者矩形结构，如图4和5所示。

如图1与图2所示，外飞轮齿轮7经离合器25与卷盘齿轮A19连接，牵引车40经钢缆39与卷盘连接，飞机与牵引车40连接，当飞机处于制动状态，松开外飞轮制动器37，变速器26加速，内飞轮1转动，内飞轮叶片2推动内外飞轮能量交换液16转动，此时因外飞轮4、卷盘、牵引车40已经连为一体处于静止状态，内外飞轮能量交换液16冲击外飞轮叶片5即产生预应力。

当内飞轮1转速越快，外飞轮4产生的预应力就越大，当飞机预应力达到一定值之后，飞机制动器松开，则飞机开始加速运动，此时变速器26继续加快内飞轮1转速，使内飞轮1转速随外飞轮4转速增加而增加，内飞轮1与外飞轮4转速保持设定转速差，则外飞轮4将继续产生设定推力，拉动飞机加速运动，当飞机达到起飞速度，离开牵引车40时，变速器26、离合器25松开，同时开启外飞轮制动器37，卷盘制动器22，牵引车40、复位器制动器直至外飞轮4、卷盘17、牵引车40均停止运动，复位器41将牵引车40拉到飞机起飞位置，等待第二次牵引，如此循环往复，完成加速任务，本发明安装在甲板42上。

本发明的形状和大小可根据需要进行调整但是构造原理不变。

以上描述了本发明的基本原理和主要特征，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。