一种卫星用轻质复合材料动量飞轮及其制备方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104608939A

(43)申请公布日2015.05.13

(21)申请号CN201410553964.9

(22)申请日2014.10.17

(71)申请人上海复合材料科技有限公司;上海航天控制技术研究所

地址201112上海市闵行区召楼路3636号

(72)发明人沈峰潘韵熊美居建国唐宏亮李涛

(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司

代理人郭国中

(51)Int.CI

B64G1/28

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种卫星用轻质复合材料动量飞轮

及其制备方法

(57)摘要

本发明提供一种卫星用轻质复合材

料动量飞轮及其制备方法；所述飞轮由内

至外依次包括轮毂、轮辐和轮缘；所述轮

毂与轮辐接合的外围周边开设连接凹槽，

中间设有中心孔，凹槽与中心孔之间设有

多个安装孔；所述轮辐包括外辐圈、辐

条、内辐圈，外辐圈与轮缘接合，辐条树

根，内辐圈与轮毂接合，内辐圈开设有连

接凸起；所述轮缘内侧面设有环形凸起；

轮毂和轮辐通过凹槽与凸起结构以啮合、

共固化方式连接；外辐圈通过胶接、紧配

与外侧的轮缘连接，轮辐的底部位于轮缘

内侧的环形凸起上。本发明采用轻质高

强、阻尼性能优越的碳纤维复合材料，通

过热紧配合和胶结的方式替代紧固件连接

方式，大大降低飞轮的消极重量，增大飞

轮的阻尼性能，也缩短了制造周期。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种卫星用轻质复合材料动量飞轮，其特征在于，所述飞轮由内至外依次

包括轮毂、轮辐和轮缘；所述轮毂与轮辐接合的外围周边开设连接凹槽，中

间设有中心孔，凹槽与中心孔之间设有多个安装孔；所述轮辐包

括外辐圈、辐条、内辐圈，外辐圈与轮缘接合，内辐圈与轮毂接

合，内辐圈开设有连接凸起；所述轮缘内侧面设有环形凸起；

轮毂和轮辐通过凹槽与凸起结构以啮合、共固化方式连接；外辐圈通

过胶接、紧配与外侧的轮缘连接，轮辐的底部位于轮缘内侧的环形凸起上。

2.根据权利要求1所述的卫星用轻质复合材料动量飞轮，其特征在于，所述轮

毂的材质为铝合金，轮辐的材质为碳纤维复合材料，轮缘的材质为不

锈钢。

3.根据权利要求1所述的卫星用轻质复合材料动量飞轮，其特征在于，所述凹

槽呈梯形；所述凸起呈梯形；梯形的凹槽与梯形的凸起结构契合。

4.根据权利要求1所述的卫星用轻质复合材料动量飞轮，其特征在于，所述辐

条的垂直于径向的截面为矩形；所述辐条数量为5～10根。

5.根据权利要求1所述的卫星用轻质复合材料动量飞轮，其特征在于，所述轮

毂、轮辐与飞轮的半径比为4:5:6。

6.根据权利要求1所述的卫星用轻质复合材料动量飞轮，其特征在于，所述轮

缘内侧设置的环形凸起高度为轮缘厚度的1/2～3/4。

7.一种根据权利要求1～6所述的卫星用轻质复合材料动量飞轮的制备方法，其特

征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一、制备碳纤维环氧树脂预浸料，裁剪成轮辐预浸料；

步骤二、将步骤一所得轮辐预浸料铺覆成轮辐的形状，与制备好的铝合金轮毂和轮

缘一同放置在多向均压的模具中，通过模具定位系统调整各个

部件的位置；

步骤三、将模具加热至80～120℃左右保温0.5h，缓慢加压至0.1～0.3MPa，释放

压力，然后将压