用于减少气体渗透到真空腔室中的油脂通道制造技术

一种飞轮装置，该飞轮装置包括：封壳；顶板，该顶板紧固至封壳，其中，顶板包括第一开口；以及盖，其中该盖具有顶侧和底侧，当被紧固到第一开口时在底侧与第一开口之间形成密封件，该底侧包括：O形环沟槽，O形环沟槽构造成保持O形环；油脂通道，该油脂通道与O形环沟槽同心；以及入口端口，该入口端口构造成能使油脂流入到油脂通道中。

Used to reduce the grease passage of gas penetrating into the vacuum chamber

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少气体渗透到真空腔室中的油脂通道相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月6日提交的美国临时申请第62/529,407号；以及于2018年6月25日提交的美国申请第16/017,115号的优先权权益。出于所有目的，所有上述内容通过引用整体并入本文。背景1.
本说明总体上涉及使用飞轮的能量存储。但是，本专利技术可以应用至期望使渗透到真空腔室的气体尽可能少的其它应用场合。2.
技术介绍
许多能源、特别是诸如风力涡轮机以及太阳能面板的清洁能源产生的能量会暂时地与经受的负荷不匹配。在许多发达国家中，能量产生遵循经受的负荷，使得能量根据需要提供。在高负荷的情况下，诸如在热发电机上使用峰值发电机和旋转及非旋转储备(reserves)的技术允许发电机匹配较高的和可变的负荷。然而，尽管这种技术存在，但通常存在能量存储对于满足能量负荷很重要的情况。现存的能量存储系统具有一种形式或另一种形式的缺点。在设计能量存储系统时，尺寸、价格、储存效率、效能和安全性都是关注的问题。通常，更小的尺寸、更低的价格、减少用于存储的输入能量和用于分配的提取能量的损失、减少连续运行的损失，以及安全处置都是能量存储系统的优选特征。飞轮是一种将能量存储为旋转动能的能量存储系统。飞轮转子是一种配重的、旋转对称的质量块，在直接或间接地物理联接到电动机/交流发电机时旋转，电动机/交流发电机本身电气地联接到诸如背对背逆变器系统的转换器，构成AC-AC转换子系统。当接收了用于存储的电力时，转子被驱动增加飞轮的旋转速度。当提取电力时，飞轮转子驱动电动机/交流发电机。飞轮转子旋转得越快，其存储的能量就越多，但是旋转得越快，由于气动阻力而导致的旋转损失就越大。为了减少气动阻力，飞轮在排空的腔室(也称为真空腔室)中运行，该腔室被排空至相当于大气压的一小部分的工作压力。例如，在某些实施例中，工作压力范围是0.0001托至0.100托。(1ATM＝760托)。弹性密封件(例如O形环)通常用于密封真空腔室上的凸缘。使用弹性体材料的一个缺点是，弹性体的气体渗透率高于金属密封件。在较小的凸缘上使用金属密封件非常普遍，但随着密封件的直径或总长度变大而变得更加困难和昂贵。这种密封件的另一个缺点是它们通常是一次性使用的。通常施加(应用)油脂以改善弹性体密封件的密封特性，并有助于防止它们因氧化和硬化而劣化。通常，将油脂作为轻涂层围绕弹性体密封件施加，以提供补偿微观的表面光洁度缺陷的薄的层。这种油脂层相对于密封件横截面通常较薄，并且因此不会显著有助于减缓渗透。使用不锈钢制造金属真空腔室有助于防止密封表面腐蚀。但是，与普通的钢合金相比，不锈钢相对昂贵。因此，期望有一种用于防止整个(横跨)密封表面腐蚀的技术，该技术允许将较便宜的钢用于真空腔室。
技术实现思路
本专利技术使用与O形环结合的油脂通道来改善两个相邻平面表面之间的密封。使用油脂通道可以减少气体(尤其是水蒸汽)的渗透，并且因此减少腐蚀。当两个平面中的至少一个是金属的并因此受到腐蚀时，通常使用本专利技术。但是，它也可以在其它情况下使用。在某些实施例中，本专利技术用于改善飞轮装置中的相邻元件之间的密封件。通过减少气体通过密封件的渗透，可以改善密封件。具体地，在某些实施例中，本专利技术用于减少横跨密封件的气体渗透，该密封件(1)在顶板(盘)与真空盖之间，和/或(2)在顶板与封壳之间。实施例涉及一种飞轮装置，其包括：封壳；顶板(盘)，该顶板(盘)紧固至封壳，其中，顶板包括第一开口；以及盖，其中该盖具有顶侧和底侧，当被紧固到第一开口时在底侧与第一开口之间形成密封(密封部)，该底侧包括：O形环沟槽，该O形环沟槽构造成保持O形环，油脂通道，该油脂通道与O形环沟槽同心；以及入口端口，该入口端口构造成能使油脂流入到油脂通道中。实施例还涉及一种设备，该设备包括：具有平面表面的板或物体，以及封壳，封壳包括紧固至板的顶侧，其中顶侧包括：O形环沟槽，O形环沟槽构造成保持O形环，以及油脂通道，该油脂通道与O形环沟槽同心。附图说明参考以下附图描述本专利技术的非限制性和非穷举的实施例。在附图中，除非另外指明，否则在整个各个附图中，相同的附图标记表示相同的部分图1A是根据一个实施例的示例性飞轮能量存储系统的框图。图1B是根据一个实施例的包括真空腔室的示例性飞轮能量存储系统的框图。图2A是根据一个实施例的包括O形环沟槽但不包括油脂通道的真空盖的底部轴测视图。图2B示出了根据一个实施例的包括O形环沟槽和通至O形环沟槽的油脂通道的真空盖的底部轴测视图。图3A是根据一个实施例的真空盖的顶部的俯视立体图。图3B是根据一个实施例的真空盖的底部的视图图3C是根据一个实施例的真空盖的剖面图，其示出了装配到O形环沟槽和油脂通道中的O形环。图4A示出了根据一个实施例，当已经注入相对少量的油脂时的油脂通道。图4B示出了根据一个实施例，当油脂通道几乎充满油脂时的油脂通道。图5示出了实施例的剖面图，其中本专利技术用于改善顶板与封壳之间的密件。附图仅出于说明的目的示出本专利技术的实施例。本领域技术人员将从以下讨论中容易地认识到，可采用本文所示的结构和方法的替代实施例而不脱离本文所述的本专利技术的原理。具体实施方式现在将在下文中参考附图更全面地描述本专利技术，这些附图构成本专利技术的一部分，并且通过图示示出了可以通过其实践本专利技术的具体示例性实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将透彻和完整，并将本专利技术的范围充分传达给本领域技术人员。除此之外，本专利技术可以实施为方法、过程、系统或设备。因此，以下详细描述不应被认为是限制性的。如本文使用的，以下术语具有以下给出的含义：真空腔室或简称为腔室–如本文所用的，是指完全或部分地排空气体的密封容器封壳或容器。本质上，腔室内部保持在比存在于腔室外部的大气压更低的大气压下。油脂-一种油基的半固体或固体材料，通常用于润滑机械设备的部件。通常使用油脂枪将油脂施加到被润滑的零件。如本文所用，油脂指的是油基的油脂，包括真空油以及可以被注入、模制或以其它方式插入到油脂通道中的任何其它腐蚀抑制物质。I.飞轮能量存储系统图1A是根据一个实施例的示例性飞轮能量存储系统100的框图，其包括真空腔室。能量存储系统包括飞轮转子130、电动机/交流发电机140、第一逆变器150、电容器160、第二逆变器170和AC线180。能量从诸如三相60Hz线之类的AC线180中抽取或传递至AC线180。第一逆变器150和第二逆变器170以及电容器160示出了示例性的背对背转换器系统，背对背转换器系统用于将输入的交流电流转换为电动机/交流发电机140可接受的交流电流。电动机/交流发电机140在电能和机械能之间转换，使得能量可以存储在飞轮转子130中或从飞轮转子130抽取。电动机/交流发电机140直接或间接地使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，所述装置包括：/n封壳；/n板，所述板紧固至所述封壳，其中，所述板包括第一开口；以及/n盖，所述盖包括顶侧和底侧，当被紧固到所述第一开口时在所述底侧与所述第一开口之间形成密封，所述底侧包括：/nO形环沟槽，所述O形环沟槽构造成保持O形环；以及/n油脂通道，所述油脂通道与所述O形环沟槽同心，并且构造成保持油脂以减少气体渗透到所述封壳中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170706 US 62/529,407;20180625 US 16/017,1151.一种装置，所述装置包括：
封壳；
板，所述板紧固至所述封壳，其中，所述板包括第一开口；以及
盖，所述盖包括顶侧和底侧，当被紧固到所述第一开口时在所述底侧与所述第一开口之间形成密封，所述底侧包括：
O形环沟槽，所述O形环沟槽构造成保持O形环；以及
油脂通道，所述油脂通道与所述O形环沟槽同心，并且构造成保持油脂以减少气体渗透到所述封壳中。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括入口端口，所述入口端口构造成能使油脂流入到所述油脂通道中。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述入口端口是通道，所述通道构造成能使油脂被注入到所述盖的顶侧上的开口中并且流过开口进入到所述盖的底侧上的所述油脂通道中。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油脂通道还包括出口端口，所述出口端口构造成够使油脂从所述油脂通道逸出。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述出口端口是通道，所述通道构造成能使油脂从所述盖的底侧上的油脂通道中的开口流出到所述盖的顶侧上的开口。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述O形环沟槽和所述油脂通道为圆形。


7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油脂通道位于O形环通道的外部。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油脂通道位于所述O形环通道的内部。


9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述O形环是弹性的。


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【专利技术属性】
技术研发人员：D·贝克霍尔汀，P·T·特奈森，M·B·加腾，M·J·浩罗威，
申请(专利权)人：安珀动力能源公司，
类型：发明
国别省市：美国;US