一种碳纤维飞轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳纤维飞轮，属于复合材料技术领域，所述碳纤维飞轮由多层碳纤维预浸料圆按不同角度叠加，通过模压成型后经机加工而成。本发明提供的碳纤维飞轮，提高了飞轮结构的环向抗拉强度，使其在高速旋转时不发生破坏，从而提高飞轮转速，同时解决了金属飞轮强度低，无法高速旋转进行储能的问题。
【专利说明】
一种碳纤维飞轮
技术领域
[0001]本发明涉及一种飞轮，特别是涉及一种碳纤维飞轮。
【背景技术】
[0002]飞轮是安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时，飞轮的动能增加，把能量IC蓄起来；当机器转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。飞轮可以用来减少机械运转过程的速度波动。
[0003]飞轮用于机械能量储存，其储能密度是其性能的主要衡量指标。提高飞轮储能密度有两个途径:一是增加飞轮轮缘质量，二是提高飞轮转速;前者导致机构笨重，后者效果显著，但受三个方面限制:一是要保证飞轮轮缘材料在离心力增加时不会因强度不足而断裂，它限制转速的增加;二是飞轮超高速旋转时，轴承会发热、升温、失效，润滑油会变质，它也限制转速增加;三是飞轮转速很高时，空气阻力和轴承摩擦力矩的能耗都会显著增加，使飞轮储能效率降低。由于上述三方面的限制，公知的金属材料飞轮，由于金属强度低，无法满足高速飞轮的使用需要。
【发明内容】
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供一种碳纤维飞轮，以实现其高速转动。
[0005]为达上述目的，本发明一种碳纤维飞轮，所述碳纤维飞轮由多层碳纤维预浸料圆按不同角度叠加，通过模压成型后经机加工而成。
[0006]其中所述碳纤维预浸料圆为单向碳纤维预浸料按一定尺寸裁剪成的圆。
[0007]其中所述不同角度由相邻上下层碳纤维预浸料圆纹路形成。
[0008]其中所述碳纤维飞轮的碳纤维预浸料圆为600层。
[0009]本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果:
本发明提供的碳纤维飞轮，提高了飞轮结构的环向抗拉强度，使其在高速旋转时不发生破坏，从而提高飞轮转速，同时解决了金属飞轮强度低，无法高速旋转进行储能的问题。
[0010]下面结合附图对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0011]图1为本发明碳纤维飞轮的结构示意图；
图2为本发明碳纤维预浸料圆组装结构示意图。
[0012]附图标记说明:1-5-碳纤维预浸料圆。
【具体实施方式】
[0013]以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0014]如图1所示，本发明碳纤维飞轮由碳纤维预浸料圆1-5按不同角度多层叠加，通过模压成型，后经机加工而成。
[0015]本实施例飞轮在成型过程中，根据结构特点为在运行过程中主要承受高速转动时的离心力，在结构上采取不同角度的碳纤维预浸料多层叠加。
[0016]具体而言，碳纤维飞轮外径为440mm，厚度为112mm，使用厚度为0.2mm的单向碳纤维预浸料圆600层。本实施例飞轮在成型过程中，根据结构特点为在运行过程中主要承受高速转动时的离心力，在结构上采取不同角度的碳纤维预浸料多层叠加。
[0017]综上所述，本发明通过选用碳纤维预浸料圆叠加模压成型的碳纤维飞轮，实现了碳纤维飞轮整体成型，提高了飞轮结构的环向抗拉强度，使其在高速旋转时不发生破坏，从而提高飞轮转速;解决了金属飞轮强度低，无法高速旋转进行储能的问题，为后续进行高能存储飞轮研制奠定了基础。
[0018]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种碳纤维飞轮，其特征在于:所述碳纤维飞轮由多层碳纤维预浸料圆按不同角度叠加，通过模压成型后经机加工而成。2.根据权利要求1所述的碳纤维飞轮，其特征在于:所述碳纤维预浸料圆为单向碳纤维预浸料按一定尺寸裁剪成的圆。3.根据权利要求1所述的碳纤维飞轮，其特征在于:所述不同角度由相邻上下层碳纤维预浸料圆纹路形成。4.根据权利要求1所述的碳纤维飞轮，其特征在于:所述碳纤维飞轮的碳纤维预浸料圆为600层。
【文档编号】F16F15/30GK105864358SQ201610420194
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】陈景蔚, 曾晓静, 龚忠良, 钱亦然, 陆文忠
【申请人】上海闳约复合材料科技发展有限公司