專利名稱：碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于離心機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種使用碳纖維復(fù)合材料制成的離心機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的離心機的轉(zhuǎn)子和儲能飛輪轉(zhuǎn)子多數(shù)以鋼或鋁合金材料金屬為主，部分使用碳纖維加金屬內(nèi)置件加工成型(如發(fā)明201010190311.0)，轉(zhuǎn)子的啟動轉(zhuǎn)動慣性大， 前者重量過重，只適合低轉(zhuǎn)速使用，無法實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速，啟動電流大，運行中的噪聲、振動也大，使用碳纖維制作的轉(zhuǎn)子重量輕，轉(zhuǎn)速高，但是剛性過大，韌性較差，一但出現(xiàn)故障則會瞬間炸裂，造成嚴重的事故甚至傷害使用者之生命。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，其目的解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種重量輕，剛度大，柔韌性好的離心機轉(zhuǎn)子。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子本體，轉(zhuǎn)子本體的頂端設(shè)有端蓋，轉(zhuǎn)子本體的底端設(shè)有裝配孔，其特征在于轉(zhuǎn)子本體具有金屬體，金屬體外包裹固設(shè)有碳纖維材料內(nèi)層，內(nèi)層之外包裹固設(shè)有碳纖維和凱夫拉纖維混合材料的外層。具有彈性的碳纖維改性氟橡膠材質(zhì)的端蓋緊密嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子本體的頂端所設(shè)的蓋口內(nèi)。轉(zhuǎn)子本體的底端設(shè)有的裝配孔為錐形并設(shè)有鍵槽。本實用新型的有益效果在于本實用新型的重量比一般碳纖維轉(zhuǎn)子更輕，最大轉(zhuǎn)速高，并且有良好的柔韌性，即便出現(xiàn)故障也不會炸裂成碎塊傷人。本實用新型內(nèi)層為剛性強的碳纖維，外層為碳纖維和凱夫拉纖維混合材料，能更有有效的提高產(chǎn)品的環(huán)向抗拉強度，確保整個產(chǎn)品在高速運轉(zhuǎn)時不會撕裂變形，保證使用者的生命及財產(chǎn)安全。碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子的外層的層部強度極大的提高，沒有空隙，無分層；外層的結(jié)構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)，將內(nèi)層的材料緊密的包裹起來，在出現(xiàn)故障時，高強度的碳纖維和凱夫拉纖維混合材料纖維會防止內(nèi)層碎塊飛出傷人，同時比傳統(tǒng)碳纖維和金屬產(chǎn)品相比，減輕了離心機轉(zhuǎn)子的重量，減小空氣阻力和防止外溢，這樣轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)的啟動電流和運行中的工作電流相應(yīng)減小，整機的振動和噪音也減小了，同時還降低了原材料消耗和加工的成本。本實用新型的方案適合大批量重復(fù)生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定， 動平衡良好，可以提高使用者的最終使用效果，提升產(chǎn)品質(zhì)量。碳纖維和凱夫拉纖維混合材料膨脹系數(shù)極低，因而不會產(chǎn)生抱死可松動的問題，因此可以在使用過程中防止過緊或過松問題。

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以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1是本實用新型側(cè)視圖；圖2是圖1的A-A剖面圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型的轉(zhuǎn)子本體1具有金屬體11 (金屬體材料為鋁合金或鋼)，金屬體11之外的部分分為內(nèi)外兩層，具有碳纖維材料內(nèi)層12，碳纖維材料內(nèi)層12 包裹固設(shè)在金屬體11外，內(nèi)層12之外包裹固設(shè)有碳纖維和凱芙拉纖維混合材料的外層13。 外層13厚度占內(nèi)層12和外層13總厚度的30%。碳纖維和凱芙拉纖維混合材料為70%的碳纖維和30%的凱芙拉纖維混編而成，制造外層13時，先制得金屬體11和內(nèi)層12，然后將碳纖維和凱芙拉纖維混合材料注入37%的環(huán)氧樹脂(以及適量胺類固化劑)，樹脂含量控制在碳纖維和凱芙拉纖維混合材料重量的37% (偏差2% )，預(yù)成型后置成預(yù)成型體，后通過模具加工，在模具內(nèi)加入適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟?，后固化成型，固化溫度控制?25度(偏差不超過2度)保持90分鐘，然后降溫到60度，固化濕度控制在70度(偏差不超過5度)， 纏繞張力控制在3公斤，固化成型后做動平衡調(diào)整動平衡量可以做到21000轉(zhuǎn)時0. 1克，然后精加工就可以投入使用。具有彈性的碳纖維改性氟橡膠材質(zhì)的端蓋2緊密嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子本體1的頂端所設(shè)的蓋口內(nèi)。碳纖維改性氟橡膠材質(zhì)的端蓋2作為密封件有適當(dāng)?shù)膹椥?，在離心力作用下，會自動變大，后由于離心力的作用緊密的跟蓋口密封起來，相對傳統(tǒng)的硬質(zhì)密封有更好的密封性能，而且速度越快，密封性能越好。轉(zhuǎn)子本體1的底端設(shè)有的裝配孔14為錐形并設(shè)有鍵槽15。底部的便攜錐形裝配則容易將驅(qū)動器和轉(zhuǎn)子緊密配合起來，不會產(chǎn)生配合間隙過大過松的問題，因而轉(zhuǎn)動更平
穩(wěn)。噪音更小。上述產(chǎn)品制成后進行檢驗，檢驗標(biāo)準為最大轉(zhuǎn)速超過21000轉(zhuǎn)，不能有任何破損，沒有明顯的振動，耐30%硫酸，50%片堿溶液M小時不變形。在100攝氏度放置48小時不開形不變色。體密度小于1. 65克每
立方厘米。本實用新型單個產(chǎn)品的重量比金屬轉(zhuǎn)子輕80 %左右。比純碳纖維轉(zhuǎn)子輕10 %，是目前最輕最強的轉(zhuǎn)子。使用轉(zhuǎn)速和安全性能也大幅提高。有良好的使用價值和推廣價值。 本產(chǎn)品的使用最高轉(zhuǎn)速可達到50000轉(zhuǎn)/分鐘，遠超過現(xiàn)在的金屬轉(zhuǎn)子10000轉(zhuǎn)/分鐘，碳纖維轉(zhuǎn)子21000轉(zhuǎn)/分鐘。
權(quán)利要求1.一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子本體，轉(zhuǎn)子本體的頂端設(shè)有端蓋，轉(zhuǎn)子本體的底端設(shè)有裝配孔，其特征在于轉(zhuǎn)子本體具有金屬體，金屬體外包裹固設(shè)有碳纖維材料內(nèi)層， 內(nèi)層之外包裹固設(shè)有碳纖維和凱夫拉纖維混合材料的外層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，其特征在于具有彈性的碳纖維改性氟橡膠材質(zhì)的端蓋緊密嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子本體的頂端所設(shè)的蓋口內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，其特征在于轉(zhuǎn)子本體的底端設(shè)有的裝配孔為錐形并設(shè)有鍵槽。
專利摘要本實用新型提供一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，一種碳纖維復(fù)合材料轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子本體，轉(zhuǎn)子本體的頂端設(shè)有端蓋，轉(zhuǎn)子本體的底端設(shè)有裝配孔，其特征在于轉(zhuǎn)子本體具有金屬體，金屬體外包裹固設(shè)有碳纖維材料內(nèi)層，內(nèi)層之外包裹固設(shè)有碳纖維和凱夫拉纖維混合材料的外層。具有彈性的碳纖維改性氟橡膠材質(zhì)的端蓋緊密嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子本體的頂端所設(shè)的蓋口內(nèi)。轉(zhuǎn)子本體的底端設(shè)有的裝配孔為錐形并設(shè)有鍵槽。本實用新型是一種重量輕，剛度大，柔韌性好的離心機轉(zhuǎn)子。以提高使用者的最終使用效果，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B04B7/08GK202238344SQ201120378819
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者唐清, 段曉明 申請人:蘇州般若新能源科技有限公司