本實(shí)用新型涉及一種飛輪結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種適用于儲(chǔ)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(chǔ)能是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。飛輪的結(jié)構(gòu)直接決定了飛輪儲(chǔ)存能量的多少，飛輪的直徑以及飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均與飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)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(xiǎn)，而如果想要提高儲(chǔ)能量就必須增大飛輪的直徑，而飛輪直徑太大又會(huì)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(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種通過(guò)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(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)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(kāi)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(gè)內(nèi)凹的矩形結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)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(chǔ)能量，提高效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)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(shí)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(shí)施例的部分剖視圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)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(shí)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(shí)施方式

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

實(shí)施例1：

如圖1所示，圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)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(kāi)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(shí)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(shí)施例2；

如圖3所示，圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)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(kāi)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(jiàn)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(shí)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(shí)施例3；

如圖4所示，圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)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(kāi)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(gè)內(nèi)凹的矩形結(jié)構(gòu)。

再次參見(jiàn)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(shí)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(shí)用新型中，首先在飛輪本體的外輪表面開(kāi)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(shí)，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(diǎn)；碳纖維還具有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長(zhǎng)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(zhǎng)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?jī)H為鋼絲的1/5左右。

經(jīng)實(shí)際應(yīng)用測(cè)試，本實(shí)用新型的飛輪結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、使用壽命長(zhǎng)，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(chǔ)能的飛輪結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)存能量高。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述的各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)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(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)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(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。