[发明专利]复合材料飞轮转子及其制作方法

权利要求书

1.一种复合材料飞轮转子，它是中空圆筒状结构，其特征是：它的内层为磁粉纤维层，磁粉纤维层外侧为分别由多种复合纤维材料依次缠绕而成的复合材料层；磁粉纤维层充磁后，形成结构不同的上下两部分磁极，上半部分磁极作为径向磁悬浮轴承的转子部分，下半部分磁极作为电机励磁磁极。

2.根据权利要求1所述复合材料飞轮转子，其特征是：所述磁粉纤维层上半部分磁极呈沿飞轮转子轴向分布的多个环形；下半部分磁极为在飞轮转子圆周上均匀分布的电机励磁磁极。

3.根据权利要求2所述复合材料飞轮转子，其特征是：磁粉纤维层是永磁磁粉、环氧树脂、增强纤维结合制成的复合材料层。

4.根据权利要求1-3中任一项所述复合材料飞轮转子，其特征是：磁粉纤维层外侧复合材料层依次为玻璃纤维增强环氧树脂层和碳纤维增强型环氧树脂层。

5.根据权利要求1-3中任一项所述复合材料飞轮转子，其特征是：本飞轮转子是集电动机或发电机永磁转子和储能飞轮于一体。

6.根据权利要求4中任一项所述复合材料飞轮转子，其特征是：本飞轮转子是集电动机、发电机永磁转子和储能飞轮于一体。

7.一种复合材料飞轮转子的制作方法，按下列步骤制成：

1)永磁磁粉与环氧树脂混合均匀，然后浸入增强纤维材料缠成磁粉纤维层，作为转子内层；

2)玻璃纤维在环氧树脂中浸润，再在步骤1)所得磁粉纤维层的外进行缠绕，经固化后形成玻璃纤维环氧树脂层；

3)碳纤维在环氧树脂中浸润，再在步骤2)所得玻璃纤维环氧树脂层外继续进行缠绕，固化后形成碳纤维环氧树脂层；

4)利用脉冲充磁机对转子内层的永磁磁粉进行充磁，形成磁粉层上部为沿飞轮转子轴向分布的多个环形磁极；下部为在飞轮转子圆周上均匀分布磁极。

8.如权利要求7所述复合材料飞轮转子的制作方法，其特征是：步骤1)中磁粉纤维层的缠绕是在一个圆柱形胎轴上进行的。

9.如权利要求8所述复合材料飞轮转子的制作方法，其特征是：所述固化过程中，采用圆柱形胎轴向外辐射热和转子外层相内辐射热的双向加热方法。

10.如权利要求7所述复合材料飞轮转子的制作方法，其特征是：在各层进行缠绕时，在起始端施加预紧力的条件下进行缠绕。