一種碳纖維離心式葉輪的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械設備領域,具體說是一種碳纖維葉輪。
【背景技術】
[0002]碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。
[0003]碳纖維是一種力學性能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7?9倍,抗拉彈性模量為230?430Gpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構件自重愈小,比模量愈高,則構件的剛度愈大,從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景。
[0004]碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化制得;按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維;按力學性能分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強度為1000兆帕(MPa)、模量為10GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型(強度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。強度大于4000MPa的又稱為超高強型;模量大于450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展,還出現了高強高伸型碳纖維,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。
[0005]目前應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維的制造包括纖維紡絲、熱穩定化(預氧化)、碳化、石墨化等4個過程。其間伴隨的化學變化包括,脫氫、環化、預氧化、氧化及脫氧等。
[0006]眾所周知,現有的葉輪一般采用金屬材料制成,葉輪在使用前,需要做動平衡,為達到動平衡,需在葉輪的輪盤處安裝平衡塊,其結構類似汽車輪轂的動平衡。由于平衡塊不能與葉輪的輪盤表面完全一致,造成在使用時噪音較大;此外,金屬制成的葉輪重量較大,在葉輪高速旋轉時產生較大的離心力,對葉輪軸承損害較大。
【發明內容】
[0007]為解決上述技術問題,本發明的目的是提供一種碳纖維離心式葉輪,具體技術方案如下:
[0008]一種碳纖維離心式葉輪,其特征在于:包括左輪盤、右輪盤,所述左輪盤、右輪盤間為葉片;所述葉片通過螺栓固定在左輪盤和右輪盤上;所述螺栓為多組,均為埋頭螺栓;其中的一組或多組為動平衡調整螺栓,所述的動平衡調整螺栓的長度或直徑與其他組螺栓不同;
[0009]所述葉片上設置螺栓孔,螺栓穿過左輪盤或右輪盤旋緊在葉片上的螺栓孔內;所述螺栓的螺栓帽與左輪盤或右輪盤上設置的凹槽配合,以保證輪盤表面的平整;
[0010]所述葉片上的螺栓孔長度大于螺栓旋進的長度,剩余的空間內設置配重塊,所述配重塊可以為圓片狀;
[0011]為防止配重塊在葉片旋轉時產生位移,所述配重塊為顆粒狀。
[0012]所述動平衡調整螺栓設置在遠離葉輪軸處,這樣,可以較小的重量來達到動平衡的目的。
[0013]每個葉片設置3-5組螺栓用于固定葉片;
[0014]本發明的優點是:由于采用碳纖維制備的左輪盤、右輪盤及葉片,因此,重量較輕,強度好;此外,動平衡裝置與葉片緊固螺栓為一體設計,不僅結構簡單方便,更重要的是,由于沒有傳統葉輪的配重裝置所形成的凸點結構,因此,葉輪表面平整,保證了葉輪高速旋轉也不會產生由凸點引起的噪音。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的結構示意圖;
[0016]圖2為圖1的B-B方向視圖;
[0017]圖中,I為轉軸,2為左輪盤,3為葉片,4為螺栓,5為右輪盤。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖具體說明本發明,如圖1、圖2所示,圖1為圖2的A-A方向視圖。
[0019]本發明包括包括左輪盤2、右輪盤5,所述左輪盤2、右輪盤5間為葉片3 ;所述葉片3通過螺栓4固定在左輪盤2和右輪盤5上;所述螺栓4為多組,(圖1中僅僅畫出了一組,其他組沒有畫出),均為埋頭螺栓;其中的一組或多組為動平衡調整螺栓,所述的動平衡調整螺栓的長度或直徑與其他組螺栓不同;
[0020]所述葉片3上設置螺栓孔,螺栓4穿過左輪盤2或右輪盤5旋緊在葉片3上的螺栓孔內;所述螺栓4的螺栓帽與左輪盤2或右輪盤5上設置的凹槽配合,以保證輪盤表面的平整;
[0021]所述葉片3上的螺栓孔長度大于螺栓旋進的長度,剩余的空間內設置配重塊,所述配重塊可以為圓片狀;
[0022]為防止配重塊在葉片旋轉時產生位移,所述配重塊為顆粒狀。
[0023]所述動平衡調整螺栓設置在遠離葉輪軸處,這樣,可以較小的重量來達到動平衡的目的。
[0024]每個葉片設置3-5組螺栓用于固定葉片3。
【主權項】
1.一種碳纖維離心式葉輪,其特征在于:包括左輪盤、右輪盤,所述左輪盤、右輪盤間為葉片;所述葉片通過螺栓固定在左輪盤和右輪盤上;所述螺栓為多組,均為埋頭螺栓;其中的一組或多組為動平衡調整螺栓,所述的動平衡調整螺栓的長度或直徑與其他組螺栓不同;所述的左輪盤、右輪盤及葉片均由碳纖維制成。
2.根據權利要求1所述的碳纖維離心式葉輪,其特征在于:所述葉片上設置螺栓孔,螺栓穿過左輪盤或右輪盤旋緊在葉片上的螺栓孔內;所述螺栓的螺栓帽與左輪盤或右輪盤上設置的凹槽配合。
3.根據權利要求2所述的碳纖維離心式葉輪,其特征在于:所述葉片上的螺栓孔長度大于螺栓旋進的長度,剩余的空間內設置配重塊,所述配重塊為圓片狀。
4.根據權利要求2所述的碳纖維離心式葉輪,其特征在于:所述配重塊為顆粒狀。
5.根據權利要求1所述的碳纖維離心式葉輪,其特征在于:所述動平衡調整螺栓設置在遠離葉輪軸處。
【專利摘要】本發明公開一種碳纖維離心式葉輪,包括左輪盤、右輪盤,所述左輪盤、右輪盤間為葉片;所述葉片通過螺栓固定在左輪盤和右輪盤上;所述螺栓為多組,均為埋頭螺栓;其中的一組或多組為動平衡調整螺栓,所述的動平衡調整螺栓的長度或直徑與其他組螺栓不同;所述的左輪盤、右輪盤及葉片均由碳纖維制成。本發明的優點是:由于采用碳纖維制備的左輪盤、右輪盤及葉片,因此,重量較輕,強度好;此外,動平衡裝置與葉片緊固螺栓為一體設計,不僅結構簡單方便,更重要的是,由于沒有傳統葉輪的配重裝置所形成的凸點結構,因此,葉輪表面平整,保證了葉輪高速旋轉也不會產生由凸點引起的噪音。
【IPC分類】F04D29-22, F04D29-02, F04D29-24
【公開號】CN104776051
【申請號】CN201510179570
【發明人】佟寶義
【申請人】佟寶義
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月15日