專利名稱：一種復(fù)合材料組合式離心缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于紡織行業(yè)的離心缸，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種復(fù)合材料組合式離心缸。
背景技術(shù)：
離心缸是一種用于紡織行業(yè)，人造長絲濕法紡絲成型或脫水的紡織配件，主要在半連續(xù)紡織機上應(yīng)用?，F(xiàn)有的離心缸主要分為鋁合金離心缸、碳纖維離心缸、玻璃纖維離心缸和工程塑料離心缸；而目前半連續(xù)離心紡絲機上一直沿用的是鋁合金離心缸，其缸體由鋁合金構(gòu)成，其具有良好的動平衡性，在長期的酸性環(huán)境下，離心缸缸體的腐蝕嚴(yán)重，消耗過大，成本投入高。而玻璃纖維離心缸一般由缸體和底座構(gòu)成，缸體用玻璃纖維纏繞而成， 并用不飽和樹脂固化成型，底座為纖維復(fù)合材料模壓成型。其雖然看似解決了鋁合金缸體的酸性腐蝕問題，但是其仍然存在三大問題，一是底座使用復(fù)合材料內(nèi)嵌金屬件模壓成型。這種底座重量大且耐腐蝕性差，理應(yīng)玻璃纖維離心缸重量較鋁合金輕，但實際上還偏重，動平衡性較差；二是樹脂及纖維的結(jié)合力差，樹脂和纖維的耐腐蝕性差；三是使用壽命相對短，綜合使用成本還是偏高。而工程塑料離心缸其缸體為工程塑料，缸體的連接端嵌入式設(shè)置與錠盤軸連接的金屬連接件，雖然其可一體成型生產(chǎn)成本較低，但由于工程塑料的抗扭轉(zhuǎn)力差，同時強度低，不能適應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)，在實際生產(chǎn)中還沒有使用。基于現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃纖維離心缸以及鋁合金離心缸所存在的問題，有必要針對離心缸的材質(zhì)以及其耐腐蝕性做進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于解決上述不足，提供一種復(fù)合材料組合式離心缸，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中離心缸缸體的耐腐蝕性較差，或在提升耐腐蝕性后動平衡性受到影響，使用成本高等技術(shù)問題。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明一方面提供了一種復(fù)合材料組合式離心缸，包括缸體與底座，且缸體置于底座上方，所述的底座為鋁合金底座，且缸體上設(shè)置有多個排液孔；所述的缸體為玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種或幾種浸潰樹脂纏繞固化而成；所述的缸體與底座為整體式。作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的樹脂的主要成分是環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的樹脂中還包括固化劑、促進(jìn)劑與增韌劑。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的樹脂中還包括固化劑、促進(jìn)劑與低收縮劑。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的多個排液孔設(shè)置在缸體的頂部附近、以及其與底座的接觸面附近，且在缸體上呈環(huán)向均勻分布；所述的底座與缸體的徑向截面呈圓形。本發(fā)明另一方面還提供了上述復(fù)合材料組合式離心缸的制造方法，所述的方法至少包括以下步驟步驟A、底座加工，采用鋁合金材質(zhì)的原料加工或鑄造而成；步驟B、纖維浸膠纏繞，采用玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種浸潰樹脂后，以底座為基礎(chǔ)進(jìn)行纏繞形成離心缸粗胚；步驟C、將步驟B中形成的離心缸粗胚經(jīng)過兩次固化后，再經(jīng)過機加工打磨即獲得離心缸成品。作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟A中的底座經(jīng)切割和表面車床加工處理而成。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟B中采用的樹脂中包括100至300份環(huán)氧樹脂、
5至100份固化劑、O至10份促進(jìn)劑、O至30份增韌劑和O至30份填料。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟B中采用的樹脂中包括100至300份乙烯基樹月旨、O. 2至5份固化劑、O. 2至5份促進(jìn)劑、O至20份低收縮劑和O至30份填料。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟C中離心缸粗胚經(jīng)過兩次固化中第一次固化為將離心缸粗胚置于5至35攝氏度的環(huán)境中O. I至72小時；第二次固化為將經(jīng)第一次固化后的離心缸粗胚置于50至150攝氏度的環(huán)境中O. I至48小時。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是通過采用領(lǐng)域中應(yīng)用的比較成熟、且動平衡性優(yōu)異的鋁合金加工成離心缸的底座，并采用環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂等抗腐蝕性能優(yōu)異的基體樹脂浸潰纖維，且通過浸潰后的兩次固化降低了離心缸的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)一步提升離心缸的動平衡性，并且將離心缸上端及下端的排液孔均設(shè)置在纖維復(fù)合材料的缸體上，大大降低了酸性環(huán)境對排液孔的腐蝕破壞性。同時本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料組合式離心缸制作工藝簡單，生產(chǎn)成低，其優(yōu)異的耐腐蝕性也延長了其使用壽命，綜合使用成本低，且應(yīng)用范圍廣闊。


圖I為用于說明本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的A-A剖面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。圖I及圖2示出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖I、圖2所示，本發(fā)明的一個實施例是一種復(fù)合材料組合式離心缸，包括缸體I與底座2,且缸體I置于底座2上方,所述的底座2為鋁合金底座2，且缸體I上設(shè)置有多個排液孔3 ;所述的缸體I為玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種或幾種浸潰樹脂纏繞固化而成，確切的說，缸體I的材質(zhì)可以為前述一種纖維，也可以為前述的幾種纖維復(fù)合浸潰樹脂纏繞固化而成；并且前述缸體I與底座2為整體式。在上述實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明用于解決技術(shù)問題優(yōu)選的實施例是將上述的多個排液孔3設(shè)置在缸體I的頂部附近、以及其與底座2的接觸面附近，且在缸體I上呈環(huán)向均勻分布；所述的底座2與缸體I的徑向截面呈圓形。上述的樹脂是纖維纏繞固化離心缸缸體I的關(guān)鍵輔料，發(fā)明人經(jīng)過實現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)針對上述不同的纖維材料，需要不同類型和配比的樹脂來予以輔助，在本實施例中，以環(huán)氧樹脂與乙烯基樹脂為例進(jìn)行說明，并將它們分別作為不同纖維浸潰的基體樹脂當(dāng)纏繞纖維全部或大部分為碳纖維時，最好采用環(huán)氧樹脂作為其基體樹脂，并視具體情況在基體樹脂中加入固化劑、促進(jìn)劑、增韌劑以及填料；而其成分配比的范圍為環(huán)氧樹脂100至300份、固化劑5至100份、促進(jìn)劑O至10份、增韌劑O至30份和填料O至30份。當(dāng)纏繞纖維全部或大部分為玄武巖纖維或玻璃纖維時，最好采用乙烯基樹脂作為其基體樹脂，并在基體樹脂中加入固化劑、促進(jìn)劑與低收縮劑；而其成分配比的范圍為乙烯基樹脂100至300份、固化劑O. 2至5份、促進(jìn)劑O. 2至5份、低收縮劑O至20份和填料O至30份。
而上述實施例中的樹脂配比在其實際操作中的誤差范圍均包含在上述配比的范圍內(nèi)，而發(fā)明人在實驗過程中，認(rèn)為如下表所示的樹脂配比在被復(fù)合纖維浸潰后再進(jìn)行纏繞固化的效果較好，可視為是本發(fā)明較上述實施例來說另一個或多個優(yōu)選的實施例
壞氧樹腐I國麵I而翻I增韌_ ^^
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碳纖維 > 50%..............................2()()"￥............................................................45.......#....................................................................3.......#.........................................................................H.....#.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................11......份^
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玄武巖纖維或破璃纖維> 5 100份 O. 5份 O, 2份0# 25份^
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300 份 3.5# 4.5#^18# 3#^上述配比僅為本發(fā)明實施時的優(yōu)選配比，根據(jù)上述的配比與上述本發(fā)明一個基礎(chǔ)實施例中所記載的原理，同樣可將玄武巖與玻璃纖維的基體樹脂更換為環(huán)氧樹脂，并將其上述配比中的低收縮劑替換為增韌劑。同時上述的復(fù)合纖維材料在浸潰樹脂后，其復(fù)合纖維的含量為離心缸缸體I總重量的60%至85%，樹脂含量為離心缸缸體I的15%至40% ;且復(fù)合纖維與樹脂的含量隨基體樹脂與復(fù)合纖維類型和種類的不同，在前述的重量百分比范圍內(nèi)波動。本發(fā)明的另一個實施例是與上述實施例中復(fù)合材料組合式離心缸的制造方法，并且該方法按照如下的步驟進(jìn)行步驟A、底座2加工，采用鋁合金材質(zhì)的原料加工或鑄造而成；步驟B、纖維浸膠纏繞，采用玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種浸潰樹脂后，以底座2為基礎(chǔ)進(jìn)行纏繞形成離心缸粗胚；步驟C、將步驟B中形成的離心缸粗胚經(jīng)過兩次固化后，再經(jīng)過機加工打磨即獲得離心缸成品。在上述實施例的基礎(chǔ)上，步驟A中底座2可以采用鋁合金板材經(jīng)切割和表面車床加工處理而成，具體的形狀可參考圖I與圖2所示。且正如上述實施例所提到的，若采用復(fù)合纖維中大部分是玻璃纖維或碳纖維，那么步驟B中采用的樹脂中包括100至300份環(huán)氧樹脂、5至100份固化劑、O至10份促進(jìn)劑、O至30份增韌劑和O至30份填料。若采用復(fù)合纖維中大部分是玄武巖纖維，那么步驟B中采用的樹脂中包括100至300份乙烯基樹脂、O. 2至5份固化劑、O. 2至5份促進(jìn)劑、O至20份低收縮劑和O至30份填料。本發(fā)明上述所提到的固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑，是一類增進(jìn)或控制固化反應(yīng)的物質(zhì)或混合物；促進(jìn)劑是一種與催化劑或固定劑并用時，可以提高反應(yīng)速率的微量物質(zhì)；增韌劑(toughener)是一類能增加膠黏劑膜層柔韌性的物質(zhì)；低收縮添加劑/低輪廓添加劑是在復(fù)合材料生產(chǎn)過程中尤其是SMC/BMC (片狀模塑料/團(tuán)狀模塑料)以及拉擠等連續(xù)化、自動化生產(chǎn)過程中，一種非常重要的關(guān)鍵原材料；而填料則為可作為固體填充作用的任意物料。前述的各類添加劑在本領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)已普遍應(yīng)用，對于其具體形態(tài)與化學(xué)性質(zhì)，此處不多作介紹。另外，上述實施例中步驟C中離心缸粗胚經(jīng)過兩次固化中第一次固化為將離心缸粗胚置于5至35攝氏度的環(huán)境中O. I至72小時；第二次固化為將經(jīng)第一次固化后的離心缸粗胚置于50至150攝氏度的環(huán)境中O. I至48小時。，具體可根據(jù)浸潰纏繞后的固化具體 的情況進(jìn)行選擇，而發(fā)明人所進(jìn)行的固化實驗中的優(yōu)選溫度和時間如下表所示，可視為是本發(fā)明基于上述固化時間和溫度的優(yōu)選實施例
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料組合式離心缸，包括缸體(I)與底座(2),且缸體(I)置于底座(2)上方，其特征在于所述的底座(2)為鋁合金底座(2)，且缸體(I)上設(shè)置有多個排液孔(3);所述的缸體(I)為玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種或幾種浸潰樹脂纏繞固化而成；所述的缸體(I)與底座(2)為整體式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述的樹脂的主要成分是環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述的樹脂中還包括固化劑、促進(jìn)劑與增韌劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述的樹脂中還包括固化劑、促進(jìn)劑與低收縮劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述的多個排液孔(3)設(shè)置在缸體(I)的頂部附近、以及其與底座(2)的接觸面附近，且在缸體(I)上呈環(huán)向均勻分布；所述的底座(2)與缸體(I)的徑向截面呈圓形。
6.一種權(quán)利要求I至5所述復(fù)合材料組合式離心缸的制造方法，其特征在于所述的方法至少包括以下步驟 步驟A、底座(2)加工，采用鋁合金材質(zhì)的原料加工或鑄造而成； 步驟B、纖維浸膠纏繞，采用玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種浸潰樹脂后，以底座(2)為基礎(chǔ)進(jìn)行纏繞形成離心缸粗胚； 步驟C、將步驟B中形成的離心缸粗胚經(jīng)過兩次固化后，再經(jīng)過機加工打磨即獲得離心缸成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述步驟A中的底座(2)經(jīng)切割和表面車床加工處理而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述步驟B中采用的樹脂中包括100至300份環(huán)氧樹脂、5至100份固化劑、O至10份促進(jìn)劑、O至30份增韌劑和O至30份填料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述步驟B中采用的樹脂中包括100至300份乙烯基樹脂、O. 2至5份固化劑、O. 2至5份促進(jìn)劑、O至20份低收縮劑和O至30份填料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料組合式離心缸，其特征在于所述步驟C中離心缸粗胚經(jīng)過兩次固化中第一次固化為離心缸粗胚置于5至35攝氏度的室溫環(huán)境中O. I至72小時；第二次固化為將經(jīng)第一次固化后的離心缸粗胚置于50至150攝氏度的環(huán)境中O. I至48小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料組合式離心缸，屬一種用于紡織行業(yè)的離心缸，包括缸體與底座，且缸體置于底座上方，所述的底座為鋁合金底座，且缸體上設(shè)置有多個排液孔；所述的缸體為玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維當(dāng)中的任意一種或幾種浸漬樹脂纏繞固化而成；所述的缸體與底座為整體式。本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料組合式離心缸制作工藝簡單，生產(chǎn)成低，其優(yōu)異的耐腐蝕性也延長了其使用壽命，綜合使用成本低，且應(yīng)用范圍廣闊。
文檔編號B29C70/30GK102839437SQ201210339689
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者陳中武, 曹柏青, 鮮平, 楊峻灃, 李生廷, 吳一峰 申請人:四川航天拓鑫玄武巖實業(yè)有限公司