一種高強度鋼絲飛輪的製作方法

2023-10-19 01:59:42

專利名稱：一種高強度鋼絲飛輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及飛輪儲能系統，尤其是涉及一種用於飛輪儲能系統中具有鋼纖維複合材料結構的飛輪。
背景技術：
相對於傳統的化學電池和超級電容的儲量形式，飛輪儲能系統則是以動能的形式來儲存能量的。飛輪儲能系統具有使用壽命長、效率高、維護成本低等特點。飛輪儲能系統利用電動/發電兩用電機來實現充電和放電。充電時，該電機機作為電動機使用，帶動飛輪轉動；放電時，該電機作為發電機使用，飛輪減速，把動能轉化為電能釋放出去。儲能飛輪在高速旋轉時，承受著很大離心力，離心力在飛輪的外緣最大。最常見的飛輪是鋼材製作的，鋼製飛輪因為材料的強度所限，其最高線速度有一個臨界值，超過臨界值時，飛輪將會開裂，而產生安全隱患。普通鋼製飛輪的線速度低、儲能密度低。為了獲取高轉速，存儲更多的能量，輕質高強度材料，例如碳纖維、玻璃纖維的複合飛輪被應用於製造飛輪。現有技術製作的飛輪是使用不同強度的碳纖維和玻璃纖維， 按強度與模量由飛輪內圈到外圈遞增的順序纏繞成飛輪，纖維之間填充合成樹脂作為粘結劑。缺點是成本高。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供了一種加工簡單、具有高線速度和儲能密度的高強度鋼絲飛輪。本發明提出的高強度鋼絲飛輪，其包括輪緣本體、設於該輪緣本體中心的與輪轂相配的孔。所述輪緣本體由高強度的鋼絲一層一層纏繞而成，所述鋼絲之間充滿著粘結劑。其中，所述的粘結劑可以為低熔點合金焊料，也可以為合成樹脂。本發明使用高強度鋼絲一層一層纏繞製作成飛輪，並在鋼絲之間充填滿粘結劑， 使得高強度鋼絲粘接成一體。本發明加工簡單，成本比碳纖維飛輪低，可獲得比鋼製飛輪高的線速度和儲能密度。


下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明，其中 圖1是本發明較佳實施例的剖切示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明提出的高強度鋼絲飛輪，其包括輪緣本體1、設於該輪緣本體中心的可與輪轂相配的孔4。輪緣本體1採用高強度的鋼絲3在繞線模具上一層一層纏繞製作，繞成後，放入模具中，抽真空，然後往鋼絲3之間澆入粘結劑2，固化後高強度鋼絲粘接成一體，就形成了飛輪。本發明較佳實施例中，採用合成樹脂作為粘結劑，根據需要也可以採用其他材料做粘結劑，例如，採用低熔點合金焊料。本發明加工簡單，成本比碳纖維飛輪低，可獲得比鋼製飛輪高的線速度和儲能密度。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種高強度鋼絲飛輪，包括輪緣本體(1)、設於該輪緣本體中心的與輪轂相配的孔 (4)，其特徵在於所述輪緣本體(1)由高強度的鋼絲(3) —層一層纏繞而成，所述鋼絲(3) 之間充滿著粘結劑(2)。
2.根據權利要求1所述的高強度鋼絲飛輪，其特徵在於所述的粘結劑(2)為低熔點合金焊料或合成樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種高強度鋼絲飛輪，其包括輪緣本體、設於該輪緣本體中心的與輪轂相配的孔。所述輪緣本體由高強度的鋼絲一層一層纏繞而成，所述鋼絲之間充滿著粘結劑。本發明加工簡單，成本比碳纖維飛輪低，可獲得比鋼製飛輪高的線速度和儲能密度。
文檔編號F16F15/30GK102230511SQ20111016235
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者方曼荻 申請人:深圳飛能能源有限公司