碳纤维材质的离心风机蜗壳及其成型方法.pdf

《碳纤维材质的离心风机蜗壳及其成型方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碳纤维材质的离心风机蜗壳及其成型方法.pdf（8页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910470206.3 (22)申请日 2019.05.31 (71)申请人 洛阳北玻台信风机技术有限责任公 司 地址 471000 河南省洛阳市中国 （河南） 自 由贸易试验区洛阳片区高新技术开发 区滨河路20号 (72)发明人 李建森单二虎郭双范阳 (74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所 (普通合伙) 41120 代理人 陈利超 (51)Int.Cl. B29C 70/34(2006.01) B29C 70/54(2006.01) (54)发明名称 一种碳纤维材质。

2、的离心风机蜗壳及其成型 方法 (57)摘要 一种碳纤维材质的离心风机蜗壳及其成型 方法， 风机蜗壳的风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道 侧板和出风法兰均由多层碳纤维材料沿其厚度 方向依次贴合构成， 两个侧盖板内部分别夹设有 多个碳纤维增强条， 从而在侧盖板内部形成多个 加强筋， 相邻的两层碳纤维材料以及相邻的碳纤 维材料与碳纤维增强条之间均填充有用于固化 粘接的环氧树脂， 风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道 侧板和出风法兰之间的连接处均通过碳纤维材 料与环氧树脂混合固化粘接， 制作时通过模具和 內涨芯摸配合， 使碳纤维材料在模具内固化成 型。 本发明能减轻离心风机蜗壳的重量， 提升防 腐性能， 没。

3、有采用焊接的方式， 使生产过程大为 简化、 周期缩短。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 110039800 A 2019.07.23 CN 110039800 A 1.一种碳纤维材质的离心风机蜗壳， 包括风道弯曲板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 、 风道侧板 （3） 和出风法兰 （4） ， 两个侧盖板 （2） 分别竖直设置在风道弯曲板 （1） 的两侧并支撑风机蜗 壳， 两个侧盖板 （2） 上均开设有进风口， 风道侧板 （3） 与风道弯曲板 （1） 和两个侧盖板 （2） 同 时连接， 从而配合构成出风口， 出风法兰 （4） 安装在出风口上， 其特征在于： 所述风道弯曲板 （1） 、。

4、 两个侧盖板 （2） 、 风道侧板 （3） 和出风法兰 （4） 均由多层碳纤维材料 （6） 沿其厚度方向依 次贴合构成， 两个侧盖板 （2） 内部分别夹设有多个碳纤维增强条， 从而在侧盖板 （2） 内部形 成多个加强筋 （5） ， 相邻的两层碳纤维材料 （6） 以及相邻的碳纤维材料 （6） 与碳纤维增强条 之间均填充有用于固化粘接的环氧树脂， 风道弯曲板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 、 风道侧板 （3） 和 出风法兰 （4） 之间的连接处均通过碳纤维材料 （6） 与环氧树脂混合固化粘接。 2.根据权利要求1所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳， 其特征在于： 所述的碳纤维 材料 （6） 采用。

5、碳纤维预浸料、 碳纤维干布、 碳纤维粉末、 碳纤维单向丝的其中一种。 3.根据权利要求1所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳， 其特征在于： 所述风道弯曲 板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 、 风道侧板 （3） 均由各自的多层碳纤维材料 （6） 单独构成， 风道弯曲板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 、 风道侧板 （3） 之间的连接处均填充有环氧树脂。 4.根据权利要求1所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳， 其特征在于： 所述风道弯曲 板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 、 风道侧板 （3） 由多层连续设置的碳纤维材料 （6） 一体固化粘接构成。 5.权利要求1所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗。

6、壳的成型方法， 其特征在于： 预先制 作模具， 所述的模具包括一块与风道弯曲板 （1） 和风道侧板 （3） 形状匹配的中模板 （7） 、 两块 分别安装于中模板 （7） 两侧的侧模板 （8） 、 与中模板 （7） 和两块侧模板 （8） 同时连接的法兰模 板 （9） ， 法兰模板 （9） 与出风法兰 （4） 相匹配， 在模具的内壁上以及法兰模板 （9） 的外表面逐 层铺设碳纤维材料 （6） ， 并在各层碳纤维材料 （6） 中填充碳纤维增强条和环氧树脂， 然后在 模具内放置內涨芯模， 将模具加热并保温， 使环氧树脂固化， 即可得到碳纤维材质的离心风 机蜗壳。 6.根据权利要求5所述的一种碳纤维材质。

7、的离心风机蜗壳的成型方法， 其特征在于： 所 述的中模板 （7） 、 侧模板 （8） 和法兰模板 （9） 均为等厚薄板结构， 中模板 （7） 、 侧模板 （8） 和法 兰模板 （9） 之间分别通过螺栓连接。 7.根据权利要求5所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳的成型方法， 其特征在于： 铺 设碳纤维材料 （6） 时， 在中模板 （7） 和两块侧模板 （8） 的内壁上分别单独铺设多层碳纤维材 料 （6） ， 使风道弯曲板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 和风道侧板 （3） 分别由各自的多层碳纤维材料 （6） 单独构成， 再固化粘接成离心风机蜗壳整体。 8.根据权利要求5所述的一种碳纤维材质的离心。

8、风机蜗壳的成型方法， 其特征在于： 铺 设碳纤维材料 （6） 时， 在中模板 （7） 和两块侧模板 （8） 的内壁上同时铺设多层连续设置的碳 纤维材料 （6） ， 使风道弯曲板 （1） 、 两个侧盖板 （2） 和风道侧板 （3） 由相同的多层连续设置的 碳纤维材料 （6） 一体固化粘接成离心风机蜗壳整体。 9.根据权利要求5所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳的成型方法， 其特征在于： 铺 设碳纤维材料 （6） 前， 预先在模具的内壁上涂抹脱模剂， 放置內涨芯模前， 预先在內涨芯模 的外壁上涂抹脱模剂。 10.根据权利要求5所述的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳的成型方法， 其特征在于： 所述的內涨。

9、芯模采用气囊或硅胶芯模； 放置內涨芯模后， 将模具放入烘箱内加热。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110039800 A 2 一种碳纤维材质的离心风机蜗壳及其成型方法 技术领域 0001 本发明涉及离心风机蜗壳领域， 尤其涉及一种碳纤维材质的离心风机蜗壳及其成 型方法。 背景技术 0002 碳纤维复合材料， 是一种以树脂为基体， 碳纤维丝为增强材料； 含碳量在90%以上 的高强度、 高模量纤维的新型纤维材料， 是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆 砌而成， 经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。 碳纤维 “外柔内刚” ， 质量比金属铝 轻， 但强度却高于钢铁， 并且具有耐腐蚀、 高。

10、模量的特性， 并且又兼备纺织纤维的柔软可加 工性又兼备纺织纤维的柔软可加工性， 在国防军工和民用方面都是重要材料。 近年来随着 新技术的不断发展， 对材料的要求日益增加， 碳纤维所具有的高强度、 出色的耐热性、 出色 的抗热冲击性、 低热膨胀系数(变形量小)、 热容量小、 比重小、 优秀的抗腐蚀与辐射性能等 优势， 而大量应用于航空航天、 叶轮等结构上， 目前碳纤维材料已被广泛走向市场， 如风力 发电机叶轮、 推进器叶轮等逐步开始被碳纤维复合材料取代。 0003 离心风机蜗壳是离心风机的重要组成部分， 由风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板 和出风法兰构成， 现有的离心风机蜗壳中， 风道弯曲板。

11、、 两个侧盖板、 风道侧板和出风法兰 均由金属材质制成， 再通过焊接的方式组装成一体， 导致离心风机蜗壳的重量较大， 耐腐蚀 性也较差， 由于采用焊接的生产方式， 导致生产过程复杂、 周期较长； 此外， 现有的离心风机 蜗壳中， 为了增强蜗壳整体的强度， 会在两个侧盖板的外侧表面追加焊接多个钢条作为加 强筋， 不仅使离心风机蜗壳的重量进一步增加， 更由于每个钢条都需要单独焊接， 使生产过 程极为复杂， 生产周期大幅延长。 发明内容 0004 为解决上述现有的离心风机蜗壳的问题， 本发明提供了一种碳纤维材质的离心风 机蜗壳及其成型方法。 0005 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 一。

12、种碳纤维材质的离心风机蜗 壳， 包括风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板和出风法兰， 两个侧盖板分别竖直设置在风道 弯曲板的两侧并支撑风机蜗壳， 两个侧盖板上均开设有进风口， 风道侧板与风道弯曲板和 两个侧盖板同时连接， 从而配合构成出风口， 出风法兰安装在出风口上， 所述风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板和出风法兰均由多层碳纤维材料沿其厚度方向依次贴合构成， 两个 侧盖板内部分别夹设有多个碳纤维增强条， 从而在侧盖板内部形成多个加强筋， 相邻的两 层碳纤维材料以及相邻的碳纤维材料与碳纤维增强条之间均填充有用于固化粘接的环氧 树脂， 风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板和出风法兰之间的连接处。

13、均通过碳纤维材料与环 氧树脂混合固化粘接。 0006 优选的， 所述的碳纤维材料采用碳纤维预浸料、 碳纤维干布、 碳纤维粉末、 碳纤维 单向丝的其中一种。 说明书 1/3 页 3 CN 110039800 A 3 0007 优选的， 所述风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板均由各自的多层碳纤维材料单独 构成， 风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板之间的连接处均填充有环氧树脂。 0008 优选的， 所述风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板由多层连续设置的碳纤维材料一 体固化粘接构成。 0009 一种碳纤维材质的离心风机蜗壳的成型方法， 预先制作模具， 所述的模具包括一 块与风道弯曲板和风道侧板形。

14、状匹配的中模板、 两块分别安装于中模板两侧的侧模板、 与 中模板和两块侧模板同时连接的法兰模板， 法兰模板与出风法兰相匹配， 在模具的内壁上 以及法兰模板的外表面逐层铺设碳纤维材料， 并在各层碳纤维材料中填充碳纤维增强条和 环氧树脂， 然后在模具内放置內涨芯模， 将模具加热并保温， 使环氧树脂固化， 即可得到碳 纤维材质的离心风机蜗壳。 0010 优选的， 所述的中模板、 侧模板和法兰模板均为等厚薄板结构， 中模板、 侧模板和 法兰模板之间分别通过螺栓连接。 0011 优选的， 铺设碳纤维材料时， 在中模板和两块侧模板的内壁上分别单独铺设多层 碳纤维材料， 使风道弯曲板、 两个侧盖板和风道侧板。

15、分别由各自的多层碳纤维材料单独构 成， 再固化粘接成离心风机蜗壳整体。 0012 优选的， 铺设碳纤维材料时， 在中模板和两块侧模板的内壁上同时铺设多层连续 设置的碳纤维材料， 使风道弯曲板、 两个侧盖板和风道侧板由相同的多层连续设置的碳纤 维材料一体固化粘接成离心风机蜗壳整体。 0013 优选的， 铺设碳纤维材料前， 预先在模具的内壁上涂抹脱模剂， 放置內涨芯模前， 预先在內涨芯模的外壁上涂抹脱模剂。 0014 优选的， 所述的內涨芯模采用气囊或硅胶芯模； 放置內涨芯模后， 将模具放入烘箱 内加热。 0015 根据上述技术方案， 本发明的有益效果是： 本发明中， 将风道弯曲板、 两个侧盖板、。

16、 风道侧板和出风法兰均由金属材质改为了碳纤 维材料， 从而能减轻离心风机蜗壳整体的重量， 并大幅提升离心风机蜗壳的防腐性能； 风道 弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板和出风法兰之间均通过碳纤维材料与环氧树脂混合固化粘 接， 就可以在风道弯曲板、 两个侧盖板、 风道侧板和出风法兰分别成型的时候将其直接做成 一个整体， 而不需要再分别进行焊接， 使生产过程大为简化、 周期缩短； 本发明中， 通过在侧 盖板内部夹设有多个碳纤维增强条， 使侧盖板的内部能够直接形成加强筋， 与现有技术在 侧盖板的表面焊接加强筋相比， 位于内部的加强筋能够起到更为明显的增强作用， 并且使 离心风机蜗壳的重量进一步减轻， 所。

17、有加强筋在侧盖板的成型过程中都可以一次直接成 型， 与现有技术需要分别焊接所有加强筋相比， 生产过程得到了极为明显的简化， 生产周期 大幅缩短。 附图说明 0016 图1为现有技术中离心风机蜗壳的结构示意图； 图2为本发明的离心风机蜗壳的结构示意图； 图3为碳纤维材料和加强筋的铺设方式示意图； 图4为成型用模具的结构示意图。 说明书 2/3 页 4 CN 110039800 A 4 0017 图中标记： 1、 风道弯曲板， 2、 侧盖板， 3、 风道侧板， 4、 出风法兰， 5、 加强筋， 6、 碳纤 维材料， 7、 中模板， 8、 侧模板， 9、 法兰模板。 具体实施方式 0018 参见附图。

18、， 具体实施方式如下： 如图1所示， 为现有的离心风机蜗壳， 为了提升整体强度， 在其两个侧盖板2的外表面上 焊接有多个加强筋5。 0019 如图2所示， 为本发明的一种碳纤维材质的离心风机蜗壳， 包括风道弯曲板1、 两个 侧盖板2、 风道侧板3和出风法兰4， 两个侧盖板2分别竖直设置在风道弯曲板1的两侧并支撑 风机蜗壳， 两个侧盖板2上均开设有进风口， 风道侧板3与风道弯曲板1和两个侧盖板2同时 连接， 从而配合构成出风口， 出风法兰4安装在出风口上， 风道弯曲板1、 两个侧盖板2、 风道 侧板3和出风法兰4均由多层碳纤维材料6沿其厚度方向依次贴合构成， 碳纤维材料6采用碳 纤维预浸料、 碳。

19、纤维干布、 碳纤维粉末、 碳纤维单向丝的其中一种， 如图3所示， 在两个侧盖 板2内部分别夹设有多个碳纤维增强条， 从而在侧盖板2内部形成多个加强筋5， 相邻的两层 碳纤维材料6以及相邻的碳纤维材料6与碳纤维增强条之间均填充有用于固化粘接的环氧 树脂， 风道弯曲板1、 两个侧盖板2、 风道侧板3和出风法兰4之间的连接处均通过碳纤维材料 6与环氧树脂混合固化粘接。 0020 风道弯曲板1、 两个侧盖板2、 风道侧板3和出风法兰4之间的连接方式， 可以为风道 弯曲板1、 两个侧盖板2、 风道侧板3均由各自的多层碳纤维材料6单独构成， 风道弯曲板1、 两 个侧盖板2、 风道侧板3之间的连接处均填充有。

20、环氧树脂； 也可以为风道弯曲板1、 两个侧盖 板2、 风道侧板3由多层连续设置的碳纤维材料6一体固化粘接构成。 0021 一种碳纤维材质的离心风机蜗壳的成型方法， 预先制作模具， 如图4所示， 模具包 括一块与风道弯曲板1和风道侧板3形状匹配的中模板7、 两块分别安装于中模板7两侧的侧 模板8、 与中模板7和两块侧模板8同时连接的法兰模板9， 中模板7、 侧模板8和法兰模板9均 为等厚薄板结构， 中模板7、 侧模板8和法兰模板9之间分别通过螺栓连接， 法兰模板9与出风 法兰4相匹配。 0022 先在模具的内壁上涂抹脱模剂， 然后在模具的内壁上以及法兰模板9的外表面逐 层铺设碳纤维材料6， 并在。

21、各层碳纤维材料6中填充碳纤维增强条和环氧树脂， 然后在模具 内放置內涨芯模， 內涨芯模采用气囊或硅胶芯模， 将模具放入烘箱内加热并保温， 使环氧树 脂固化， 即可得到碳纤维材质的离心风机蜗壳。 0023 在铺设碳纤维材料6时， 可以在中模板7和两块侧模板8的内壁上分别单独铺设多 层碳纤维材料6， 使风道弯曲板1、 两个侧盖板2和风道侧板3分别由各自的多层碳纤维材料6 单独构成， 再固化粘接成离心风机蜗壳整体； 也可以在中模板7和两块侧模板8的内壁上同 时铺设多层连续设置的碳纤维材料6， 使风道弯曲板1、 两个侧盖板2和风道侧板3由相同的 多层连续设置的碳纤维材料6一体固化粘接成离心风机蜗壳整体。 说明书 3/3 页 5 CN 110039800 A 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 110039800 A 6 图2 图3 说明书附图 2/3 页 7 CN 110039800 A 7 图4 说明书附图 3/3 页 8 CN 110039800 A 8 。