本實用新型涉及一種飛輪結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種適用于儲能電機(jī)設(shè)備的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

飛輪儲能是指利用電動機(jī)帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時候再用飛輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲能方式。飛輪的結(jié)構(gòu)直接決定了飛輪儲存能量的多少，飛輪的直徑以及飛輪轉(zhuǎn)動慣量均與飛輪轉(zhuǎn)動能量呈正比。

現(xiàn)有的普通鋼結(jié)構(gòu)的高速大慣量飛輪，由于受到材料強(qiáng)度的限止，經(jīng)力學(xué)分析計算，其安全旋轉(zhuǎn)速度不得高于12000轉(zhuǎn)/分鐘，否則因飛輪的離心力，造成飛輪爆裂，十分危險，而如果想要提高儲能量就必須增大飛輪的直徑，而飛輪直徑太大又會占用很大的空間，維護(hù)也不方便，因此，提高飛輪轉(zhuǎn)速也成為需要迫切解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種通過加強(qiáng)飛輪外沿應(yīng)力提高飛輪轉(zhuǎn)速的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)，包括飛輪主體，所述飛輪主體的外輪結(jié)構(gòu)表面開設(shè)凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有緊固結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述緊固結(jié)構(gòu)包括若干層纖維層，其目的在于，利用高強(qiáng)度纖維結(jié)構(gòu)將飛輪外沿束縛，抵消部分直接作用在飛輪上的離心力。

進(jìn)一步地，所述纖維層之間涂覆復(fù)合膠黏劑層，其目的在于，增加了纖維層之間的緊密性。

進(jìn)一步地，所述纖維層為由碳纖維或者芳綸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)層。

進(jìn)一步地，所述凹槽的底壁形成一止滑結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述止滑結(jié)構(gòu)為波紋型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述止滑結(jié)構(gòu)為多個內(nèi)凹的矩形結(jié)構(gòu)。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用在飛輪外沿纏繞緊固結(jié)構(gòu)層以克服飛輪離心力所造成的破壞，提高飛輪轉(zhuǎn)速，減少占用空間，增大儲能量，提高效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)的部分剖視圖；

圖2是圖1中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是用新型實施例提供的一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)的另一實施例的部分剖視圖；

圖4是本實用新型實施例提供的一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)的再一實施例的部分剖視圖。

圖中：1、飛輪主體；2、凹槽；3、緊固結(jié)構(gòu)；4、纖維層；5、復(fù)合膠黏劑層；6、止滑結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實用新型的范圍，僅僅表示本實用新型的選定實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

實施例1：

如圖1所示，圖1示出了本實用新型實施例提供的一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)，包括飛輪主體1，飛輪主體1的外輪結(jié)構(gòu)表面開設(shè)凹槽2，凹槽2內(nèi)設(shè)有緊固結(jié)構(gòu)3，凹槽2的底壁形成一平面設(shè)置的止滑結(jié)構(gòu)6。

結(jié)合圖2所示，其中，緊固結(jié)構(gòu)3包括若干層纖維層4。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地實施方式，纖維層4之間設(shè)有復(fù)合膠黏劑層5。

更進(jìn)一步地，纖維層4為由碳纖維或者芳綸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)層。

實施例2；

如圖3所示，圖3示出了本實用新型實施例提供的一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)，包括飛輪主體1，飛輪主體1的外輪結(jié)構(gòu)表面開設(shè)凹槽2，凹槽2內(nèi)設(shè)有緊固結(jié)構(gòu)3，凹槽2的底壁形成一止滑結(jié)構(gòu)6，止滑結(jié)構(gòu)6為波紋型結(jié)構(gòu)。

再次參見圖2，其中，緊固結(jié)構(gòu)3包括若干層纖維層4。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地實施方式，纖維層4之間設(shè)有復(fù)合膠黏劑層5。

更進(jìn)一步地，纖維層4為由碳纖維或者芳綸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)層。

實施例3；

如圖4所示，圖4示出了本實用新型實施例提供的一種能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)，包括飛輪主體1，飛輪主體1的外輪結(jié)構(gòu)表面開設(shè)凹槽2，凹槽2內(nèi)設(shè)有緊固結(jié)構(gòu)3，所述止滑結(jié)構(gòu)6為多個內(nèi)凹的矩形結(jié)構(gòu)。

再次參見圖2，其中，緊固結(jié)構(gòu)3包括若干層纖維層4。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地實施方式，纖維層4之間設(shè)有復(fù)合膠黏劑層5。

更進(jìn)一步地，纖維層4為由碳纖維或者芳綸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)層。

本實用新型中，首先在飛輪本體的外輪表面開設(shè)相應(yīng)的凹槽2，凹槽2內(nèi)先涂覆復(fù)合膠黏劑層5，然后高強(qiáng)度限位，纏繞時，施加一定的預(yù)壓力，然后，再涂覆膠黏劑層，反復(fù)多次至最終形成能夠超高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度飛輪結(jié)構(gòu)。

其中，碳纖維是一種含碳量在95％以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料，其兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征，伸強(qiáng)度約為2到7GPa，拉伸模量約為200到700GPa，它的比重比鋁還要輕，不到鋼的1/4，比強(qiáng)度是鐵的20倍；同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比，碳纖維在物理性能上具有強(qiáng)度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點；碳纖維還具有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長纖維的克數(shù))，一般僅約為19克，拉力高達(dá)300kg每微米。

芳綸是一種新型高科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長等優(yōu)良性能，其強(qiáng)度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右。

經(jīng)實際應(yīng)用測試，本實用新型的飛輪結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、使用壽命長，并能夠?qū)崿F(xiàn)最高轉(zhuǎn)速為60000轉(zhuǎn)/分鐘，相比與現(xiàn)有用于儲能的飛輪結(jié)構(gòu)，儲存能量高。

最后應(yīng)說明的是：以上所述的各實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。