[實用新型]高強度纖維飛輪

無效

• 申請號: 201020219840.4
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN201733167U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 謝偉東;林丹益;馬丹雄
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本實用新型屬于一種飛輪電池的飛輪。

背景技術

如何高效地將電能儲存起來，一直是人類社會關注的重大課題。目前商業化的儲電裝置幾乎都是各種化學蓄電池，但是它們一直無法擺脫化學電池固有的弊病：能量密度小、污染大、壽命短等缺陷。因此，近年來物理儲電裝置受到了科技界的廣泛重視，其中飛輪電池(也有稱飛輪儲能裝置)已經顯現出巨大的優勢：比能量高、比功率大、體積小、充電快(以分鐘計，而化學電池以小時計)、壽命長、無任何廢氣廢料污染等特點。

近十年來，國外研究機構和公司已開發出了實用化水平的飛輪電池產品，一些飛輪轉速高達每分鐘幾十萬轉，其飛輪通常需要采用高強度復合材料制造。但是迄今為止，任何一種高強度鋼均無法滿足高速飛輪的強度要求。

發明內容

為了克服已有飛輪電池的飛輪的強度無法滿足超高速旋轉需要的不足，本實用新型提供一種能夠有效滿足飛輪超高速旋轉需要的高強度纖維飛輪。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高強度纖維飛輪，所述的高強度纖維飛輪包括飛輪基體和高強度纖維線，所述的飛輪基體包括輪緣、輪輻和輪轂，所述的高強度纖維線繞制在輪緣上。

進一步，所高強度纖維線為單根纖維線，所述的高強度纖維線層層繞制在輪緣上。

再進一步，所述高強度纖維線涂覆粘結劑。

更進一步，所述高強度纖維線是由多根較細的高強度纖維線組成的單根多股線。

所述的高強度纖維線為高強度碳纖維線。當然，也可以選擇其他高強度纖維線。

本實用新型的技術構思為：將高強度纖維線繞制在鋼質飛輪基體外面，飛輪的尺寸和形狀精度主要由鋼質飛輪基體保證，而因高速旋轉產生的飛輪內部的離心應力則完全由繞制在鋼質飛輪基體外的高強度纖維線承擔，從而達到飛輪強度高、動平衡性能好、制造方法簡單的目的。

本實用新型的有益效果主要表現在：1、飛輪強度高，能夠有效滿足飛輪超高速旋轉需要；2、動平衡性能好、制造方法簡單。

附圖說明

圖1是高強度纖維飛輪基體結構的實施例的剖示圖。

圖2是圖1所示的高強度纖維飛輪基體的側視圖。

圖3是高強度纖維飛輪制造方法的實施例的分解示意圖之一。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是圖3的左視圖。

圖6是高強度纖維飛輪制造方法的實施例的分解示意圖之二。

圖7是圖6的A向局部視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1和圖2，一種高強度纖維飛輪，所述的高強度纖維飛輪包括飛輪基體1和高強度纖維線2，所述的飛輪基體1包括輪緣1a、輪輻1b和輪轂1c，所述的高強度纖維線2繞制在輪緣1a上。

所述的繞制在輪緣1a上的高強度纖維線2為單根纖維線。所述的高強度纖維線2層層繞制在輪緣1a上。

上述繞制過程中，高強度纖維線2被涂布粘結劑，以利于高強度纖維線之間的固結成形。

所述的單根高強度纖維線2可以是由多根較細的高強度纖維線組成的單根多股線。

本實施例的高強度纖維線為高強度碳纖維線，當然也可以選擇其他高強度纖維線。

參照圖3～圖7，本實施例的高強度纖維飛輪的制造方法，具體步驟包括，

(1)將所述的高強度纖維線2沿著輪緣1a的周向緊密均勻地分層繞制在輪緣1a的外表面上，當達到要求的繞制層數后，使周向的高強度纖維線2在位于飛輪某一側面邊緣的T處折彎轉向，

(2)將所述的高強度纖維線2沿飛輪側面繞到輪緣1a的內表面，穿過輪輻1b之間的空檔，從飛輪的另一側沿側面繞到飛輪的周向高強度纖維線2的外側，在繞過整一周時達到前段高強度纖維線的T處，

(3)將所述的高強度纖維線2的當前段壓在高強度纖維線2前段T處的折彎內側，

(4)將當前高強度纖維線2緊靠前一周高強度纖維線繞制，沿側面繞到輪緣1a的內表面，穿過輪輻1b之間的空檔，從飛輪的另一側沿側面繞到飛輪的周向高強度纖維線2的外側，實現又整一周的繞制，所述的繞制周數以高強度纖維線2的最末一周繞制到達緊靠高強度纖維線2的第一周S為止，

(5)當高強度纖維線2的最末一周繞制到達高強度纖維線2的第一周S時，將高強度纖維線2的末端P繞到輪緣1a的內表面，穿過輪輻1b之間的空檔，至輪緣1a的側邊處截斷，

(6)將高強度纖維線2的末端P與輪緣1a的內表面和兩側的高強度纖維線粘結。

上述繞制過程中，高強度纖維線2被涂布粘結劑，以利于高強度纖維線之間的固結成形。