用于储能的飞轮及其制造方法技术

一种用于动能存储的飞轮，以及使用复合材料的飞轮的构造。本发明专利技术提供一种用于将环形飞轮转子(26)联接到一个轴(76)上而绕此轴旋转的转子支架(74)，该支架包括一个具有纵向轴线(81)的本体，该本体在制成的飞轮组件中绕着该纵向轴线旋转，其中，该本体包括一个含有纤维的复合材料的片材(101至105)的叠层，该叠层包括至少两种单向片材，各片材的基本上所有的纤维是在相同的方向上延伸的，并且一种单向片材的纤维以与该本体的纵向轴线不同的角度朝向另一种单向片材的纤维。该本体包含至少一个织造织物的侧面层(40，42)，该侧面层设置在该片材叠层的一侧上。本发明专利技术的转子支架构型提供了刚性结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于动能存储的飞轮，更具体地涉及使用复合材料的飞轮组件的构造。
技术介绍
众所周知使用飞轮来存储机械动能。存储的能量的量取决于飞轮的质量及其旋转速度。飞轮的动能与其角速度的平方成正比。然而，可以存储在指定飞轮中的能量的量取决于飞轮组件的坚固性以及其如何对高转速下的应力作出回应。优选地是由具有低密度、高比强度的材料形成飞轮组件。这些材料还需要是极强有力的。为了例如在混合动力车辆或不间断电源中使用，储能飞轮组件需要以极高的速度(大于10,000转/分或甚至超过50,000转/分或100,000转/分)进行操作。因此，对于能够以这些量级的速度可靠操作的飞轮组件具有十分可观的需求。WO2010/020806(由本申请人申请)披露了一种飞轮组件，其中转子连接到一个复合端盖上。该端盖安装在一个轴上。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于将环形飞轮转子联接到一个轴上而绕此轴旋转的转子支架，该支架包括一个具有纵向轴线的本体，该本体在制成的飞轮组件中绕着该纵向轴线旋...

【技术保护点】
一种用于将环形飞轮转子联接到一个轴上而绕该轴旋转的转子支架，该支架包括一个具有纵向轴线的本体，该本体在制成的飞轮组件中绕着该纵向轴线旋转，其中，该本体包括一叠层含有纤维的复合材料的片材，该叠层包括至少两种单向片材，各片材的基本上所有的纤维在相同的方向上延伸，一种单向片材的纤维以与本体的纵向轴线不同的角度朝向另一种单向片材的纤维，并且该本体包含至少一个织造织物侧面层，该侧面层提供在该片材叠层的一侧上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.19 GB 1312932.51.一种用于将环形飞轮转子联接到一个轴上而绕该轴旋转的转子支架，该支架包括一
个具有纵向轴线的本体，该本体在制成的飞轮组件中绕着该纵向轴线旋转，
其中，该本体包括一叠层含有纤维的复合材料的片材，
该叠层包括至少两种单向片材，各片材的基本上所有的纤维在相同的方向上延伸，
一种单向片材的纤维以与本体的纵向轴线不同的角度朝向另一种单向片材的纤维，并
且
该本体包含至少一个织造织物侧面层，该侧面层提供在该片材叠层的一侧上。
2.如权利要求1所述的支架，其中，该至少一个侧面层至少部分地在该片材叠层的外圆
周表面上延伸。
3.如权利要求1或权利要求2所述的支架，其中，该本体包括至少一个织造织物的周边
层，该周边层在该片材叠层的外圆周表面上延伸。
4.如从属于权利要求2的权利要求3所述的支架，其中，该至少一个周边层叠放在该至
少一个侧面层上。
5.如以上任一项权利要求所述的支架，其中，该织造织物包括碳纤维、E-玻璃纤维、S-
玻璃纤维、玄武岩纤维和氮化硼纤维中的至少一种。
6.如以上任一项权利要求所述的支架，其中，一种单向片材的纤维与另一种单向片材
的纤维之间的角度是大约45°。
7.如以上任一项权利要求所述的支架，其中，该叠层中的所有片材都包括单向纤维。
8.如以上任一项权利要求所述的支架，在两种片材之间包含一个复合材料中间层。
9.如权利要求8所述的支架，其中，该中间层包括基质材料中的非对齐长度的纤维。
10.如以上任一项权利要求所述的支架，其中，各片材的纤维以与该本体的纵向轴线不
同的角度朝向邻近片材的纤维。
11.如以上任一项权利要求所述的支架，其中，该支架的本体限定了一个大体上是截头
圆锥形的向内朝向的表面，该表面与该本体的纵向轴线是同轴的。
12.如权利要求11所述的支架，其中，该向内朝向的表面限定了相对于与支架的纵向轴
线垂直的平面的一个角度，该角度的范围是17°至26°。
13.如以上任一项权利要求所述的支架，其中，这些片材的纤维包括碳纤维、E-玻璃纤
维、S-玻璃纤维、玄武岩纤维和氮化硼纤维中的至少一种。
14.一种包括如权利要求11或从属于权利要求11的权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·格兰特，M·贝利，C·L·马丁，B·P·奥罗克，
申请(专利权)人：GKN混合动力有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB