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原文传递轻量化飞轮及其制造方法

专利名称：	轻量化飞轮及其制造方法
摘要：	本发明涉及高空气球附属设备技术领域，公开了一种轻量化飞轮及其制造方法，其中轻量化飞轮包括由内至外依次间隔且同轴设置的飞轮内环、飞轮中环和飞轮外环，还包括设置于飞轮内环和飞轮外环之间的多个辐条，多个辐条沿飞轮外环的周向均匀分布；辐条包括沿飞轮外环的径向设置的第一辐条和第二辐条，飞轮内环通过第一辐条连接于飞轮中环，飞轮中环通过第二辐条连接于飞轮外环；飞轮内环、飞轮中环、飞轮外环和辐条均为碳纤维复合材料；还包括多个连接于飞轮外环的配重块，多个配重块沿飞轮外环的周向均匀分布。该轻量化飞轮采用外环集中质量设计，碳纤维飞轮本体的质量可以达到最小化，进而实现飞轮转动惯量的最大化。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院光电研究院
发明人：	罗海波;何小辉;李欣;周江华;张泰华
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN201911370909.5
公开号：	CN111114735A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	吕伟盼
分类号：	B64B1/42;B;B64;B64B;B64B1;B64B1/42
申请人地址：	100094 北京市海淀区邓庄南路9号
主权项：	1.一种轻量化飞轮，其特征在于，包括由内至外依次间隔且同轴设置的飞轮内环、飞轮中环和飞轮外环，还包括设置于所述飞轮内环和所述飞轮外环之间的多个辐条，多个所述辐条沿所述飞轮外环的周向均匀分布；所述辐条包括沿所述飞轮外环的径向设置的第一辐条和第二辐条，所述飞轮内环通过所述第一辐条连接于所述飞轮中环，所述飞轮中环通过所述第二辐条连接于所述飞轮外环；所述飞轮内环、所述飞轮中环、所述飞轮外环、所述第一辐条和所述第二辐条均为碳纤维复合材料；还包括多个连接于所述飞轮外环的配重块，多个所述配重块沿所述飞轮外环的周向均匀分布。 2.根据权利要求1所述的轻量化飞轮，其特征在于，所述飞轮内环的中心还预埋有传动接头，所述传动接头内设有带连接键槽的轴孔，所述传动接头与所述飞轮内环连接的一侧设有多个间隔排列的凹槽。 3.根据权利要求2所述的轻量化飞轮，其特征在于，多个所述凹槽沿所述传动接头的轴向和周向平行且间隔地排列。 4.根据权利要求2所述的轻量化飞轮，其特征在于，所述传动接头为钛合金接头。 5.根据权利要求1所述的轻量化飞轮，其特征在于，所述第一辐条的厚度大于所述第二辐条的厚度。 6.根据权利要求5所述的轻量化飞轮，其特征在于，所述第一辐条与所述飞轮中环之间以及所述第二辐条与所述飞轮外环之间均设置有变截面过渡段。 7.根据权利要求1所述的轻量化飞轮，其特征在于，所述第一辐条与所述飞轮内环之间、所述第一辐条与所述飞轮中环之间、所述第二辐条与所述飞轮中环之间以及所述第二辐条与所述飞轮外环之间均设置有倒角过渡段。 8.一种制造如权利要求1至7中任一项所述的轻量化飞轮的制造方法，其特征在于，包括：将碳纤维复合材料铺覆成所述轻量化飞轮的截面形状，形成0度铺层、±45度铺层和90度铺层；将所述0度铺层、所述±45度铺层和所述90度铺层沿所述轻量化飞轮的厚度方向采用对称均衡的铺设方式连续铺设于模具中；待整体的铺设厚度达到预设厚度时，实施模压一体成型工艺；在飞轮外环的周向上均匀地安装多个配重块。 9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述将所述0度铺层、所述±45度铺层和所述90度铺层沿所述轻量化飞轮的厚度方向采用对称均衡的铺设方式连续铺设于模具中，进一步地包括：在飞轮内环处预埋传动接头，对所述传动接头的外表面作喷砂处理；将所述0度铺层、所述±45度铺层和所述90度铺层沿所述轻量化飞轮的厚度方向连续铺设于模具中，每铺设四层，在所述传动接头的外表面灌注一次胶黏剂。 10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述0度铺层、所述±45度铺层和所述90度铺层的铺设比例为2:2:1。
所属类别：	发明专利