60MJ飞轮储能系统转子芯轴结构设计

• 作者: 戴兴建 李振智 汪勇
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 飞轮储能系统 合金钢 无键连接 有限元分析
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 研究及进展
• 页码范围: 503-508
• 页数: 6页
• 分类号: TM02
• 字数: 3493字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2016.04.015

摘要

研究设计额定转速为2700 r/min、储能量为60 MJ的合金钢飞轮,以实现石油钻机动力系统飞轮单机MW级输出功率.飞轮材料为35CrMoA合金钢,采用“H”形变截面,直径1600mm,厚380mm,质量4000 kg.芯轴与轮毂局部过盈配合,采用圆柱销传递飞轮与芯轴之间的扭矩.有限元计算表明,轮辐内厚外薄,实现近似等强度设计;轮缘加厚,调整质量分布,实现大转动惯量;底部圆柱销传递扭矩,局部应力比键连接优化.飞轮轴系具备2.5倍应力安全系数,额定转速下最大应力小于500 MPa. 2016年3月飞轮设备调试成功,实现150～200 kW充电、500～1000 kW放电功能,储能密度4.17 W·h/kg,比功率250 W/kg,标志着我国具备了单机WM级飞轮储能设备研制能力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戴兴建	清华大学工程物理系	59	998	16.0	30.0
2	汪勇	清华大学工程物理系	12	59	4.0	7.0
3	李振智		2	4	1.0	2.0