使用碳纤维长丝缠绕制成叶轮组的方法

摘要

本发明提供一种使用碳纤维长丝缠绕制成叶轮组的方法，其技术要点是：制作叶轮组各个零部件芯模；将一组碳纤维筒纱安装在旋转活动支架上，从一组碳纤维筒纱引出的一组碳纤维长丝，在牵引设备的牵引下依次经过张力三辊、树脂槽和挤胶辊，最终缠绕在该零部件芯模上，制作每个零部件的碳纤维湿工件；为所有的碳纤维湿工件加热，使胶液固化成型，成为碳纤维干工件；为碳纤维干工件脱模；组装碳纤维叶轮组，将相邻的碳纤维零部件先用树脂胶黏，再用螺栓固定。本发明的积极效果是：碳纤维的重量等于同体积钢材的四分之一，减少功率消耗。在工艺上能实现连续化生产，劳动强度小。

说明书

技术领域

本发明涉及风机叶轮组的制造方法，具体是使用碳纤维长丝缠绕制成碳纤维叶轮组的方法。

背景技术

风机叶轮组由轴盘、前盘、轮盘和三片叶片组成，其材料是钢或铝等金属。无论是钢还是铝，它们有一个共同特点是比重大，导致风机的重量重，驱动这样的风机所消耗的功率也大，同时也增加了运输、安装等负担。

碳纤维是一种新材料，它具有强度高、比重小，目前有应用到支架比如自行车三角架上的记录。若能将此材料应用到风机的叶轮组上，将能解决钢制或铝制叶轮组的不足。但叶轮组作为一种运的部件，且结构复杂，其制造方法尚未开发出来。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种使用碳纤维长丝缠绕制成叶轮组的方法。

本发明的目的是这样实现的：碳纤维长丝经过树脂槽浸上树脂后缠绕在转动的叶轮组零件的芯模上。具体是：

1、制作叶轮组各个零部件芯模，每个零部件芯模的三维尺寸比缠绕后生成的该零部件的三维尺寸小3-10毫米，叶轮组各个零部件芯模包括轴盘、前盘、轮盘和三片叶片芯模；

2、制作每个零部件的碳纤维湿工件，具体是将一组碳纤维筒纱安装在旋转活动支架上，从一组碳纤维筒纱引出的一组碳纤维长丝，在牵引设备的牵引下依次经过张力三辊、树脂槽和挤胶辊，最终缠绕在该零部件芯模上，缠绕在该零部件芯模上的碳纤维的厚度为3-10毫米，形成该零部件的碳纤维湿工件，其中张力三辊对缠绕碳纤维长丝的张力进行测量及控制，碳纤维长丝经过树脂槽后为之浸树脂胶，挤胶辊将过多的树脂胶挤出，赶走气泡；

3、为所有的碳纤维湿工件加热，使胶液固化成型，成为碳纤维干工件；

4、为碳纤维干工件脱模，具体是利用橡胶锤敲击碳纤维干工件，产生震动，使固化成型的碳纤维与其模芯脱离，制成该碳纤维零部件；

5、组装碳纤维叶轮组，将构成一个叶轮组的碳纤维零部件划归一组，将它们安装成一个碳纤维叶轮组，安装的方法是，相邻的碳纤维零部件先用树脂胶黏，再用螺栓固定。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：碳纤维的重量等于同体积钢材的四分之一。碳纤维制品的强度等于相同体积金属强度的10-12倍。风机叶轮组采用碳纤维后材料后，本身叶轮组的质量轻，减少功率消耗。由于碳纤维叶轮组体轻纺且表面光滑，叶轮运动后，阻力小，降低功率消耗，碳纤维风机自重轻，大大降低运输安装难度；其次，它的另一个突出特点是能够按照制品的受力情况，将碳纤维一定规律排布，从而充分发挥碳纤维的强度，获得轻质高强的制品；最后在工艺上能实现连续化、机械化生产，并且生产周期短，生产效率高，劳动强度小。

具体实施方式

1、制作叶轮组各个零部件芯模，制作芯模的材料很多，本实施例采用石膏，石膏材料易成型、易修整、有良好的稳定性，每个零部件芯模的三维尺寸比缠绕后生成的该零部件的三维尺寸小5毫米，叶轮组各个零部件芯模包括轴盘、前盘、轮盘和三片叶片芯模；

2、制作每个零部件的碳纤维湿工件，具体是将一组碳纤维筒纱安装在旋转活动支架上，从一组碳纤维筒纱引出的一组碳纤维长丝，在牵引设备的牵引下依次经过张力三辊、树脂槽和挤胶辊，最终缠绕在该零部件芯模上，缠绕在该零部件芯模上的碳纤维的厚度为5毫米，形成该零部件的碳纤维湿工件，其中张力三辊对缠绕碳纤维长丝的张力进行测量及控制，碳纤维长丝经过树脂槽后为之浸树脂胶，挤胶辊将过多的树脂胶挤出，赶走气泡；

3、为所有的碳纤维湿工件加热，使胶液固化成型，成为碳纤维干工件；

4、为碳纤维干工件脱模，具体是利用橡胶锤敲击碳纤维干工件，产生震动，使固化成型的碳纤维与其模芯脱离，制成该碳纤维零部件；

5、组装碳纤维叶轮组，将构成一个叶轮组的碳纤维零部件划归一组，将它们安装成一个碳纤维叶轮组，安装的方法是，相邻的碳纤维零部件先用树脂胶黏，再用螺栓固定。