一种复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法.pdf

(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CN110524907A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910631453.7(22)申请日2019.07.12(71)申请人中国船舶工业集团公司第七0八研究所地址200001上海市黄浦区西藏南路1688号(72)发明人张潜戴原星蔡佑林孟堃宇谢海川邢军李雪琴(74)专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人俞涤炯(51)Int.Cl.B29C70/30(2006.01)B29C65/56(2006.01)B63H11/08(2006.01)B29L31/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法(57)摘要本发明涉及船舶推进技术领域，具体涉及一种复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法；包括：步骤S1，利用复合材料制造动叶轮的叶片，所述叶片的根部采用燕尾槽结构；步骤S2，利用金属材料制造轮毂；步骤S3，利用金属材料制造盖板；步骤S4，所述叶片、所述轮毂以及所述盖板的连接；步骤S5，所述叶片与所述轮毂的定位；步骤S6，所述叶片、所述轮毂与所述盖板的固定构成喷水推进泵动叶轮。本发明保证动叶轮叶片空间复杂曲面的形状；联接紧固，拆卸方便，可重复使用；提高了产品合格率，降低复合材料动叶轮的制造难度，为后续大尺寸的复合材料动叶轮的设计和制造提供支撑方法。CN110524907ACN110524907A权利要求书1/1页1.一种复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，包括：步骤S1，利用复合材料制造动叶轮的叶片，所述叶片的根部采用燕尾槽结构；步骤S2，利用金属材料制造轮毂；步骤S3，利用金属材料制造盖板；步骤S4，所述叶片、所述轮毂以及所述盖板的连接；步骤S5，所述叶片与所述轮毂的定位；步骤S6，所述叶片、所述轮毂与所述盖板的固定构成喷水推进泵动叶轮。2.根据权利要求1所述的复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，所述步骤S1中包括：所述叶片的根部采用的所述燕尾槽结构为梯形结构，所述叶片使用铺层方法，通过模具保证型值的精度，所述叶片使用同一模具制造，并施加一预设的压力和温度模压形成。3.根据权利要求1所述的复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，所述步骤S2中包括：所述燕尾槽与轴线呈一预设角度，沿所述轮毂表面开槽；靠近中心部位接触面积为第一预设面积，靠近外径表面部位为一开口；所述燕尾槽在所述轮毂面轴向小端面上开口面积为第二预设面积，轴向大端面上开口面积为第三预设面积。4.根据权利要求1所述的复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，所述步骤S3中包括：所述盖板上设有一预定数量的螺栓孔，所述盖板为圆环形。5.根据权利要求1所述的复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，所述步骤S4中包括：所述叶片与所述轮毂采用燕尾槽结构连接，所述盖板与所述动叶轮轴向沉头螺栓连接，所述沉头螺栓所述形状为圆环形。6.根据权利要求1所述的复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，所述步骤S5中包括：所述叶片从所述轮毂的大轴端面处插入，控制所述燕尾槽两侧面及底面紧密贴合，所述大轴端面处各所述叶片轴向端面与所述轮毂的大端面齐平；并对所述燕尾槽的所述两个侧面、所述底面以及所述大轴端面进行定位。7.根据权利要求6所述的复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法，其特征在于，所述步骤S6中包括：所述叶片与所述轮毂通过三坐标测量仪进行测量，并通过密封胶粘合，所述大轴端面用所述盖板固定，所述盖板使用螺钉与所述轮毂固定。2CN110524907A说明书1/3页一种复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法技术领域[0001]本发明涉及船舶推进技术领域，尤其涉及一种复合材料叶片的喷水推进泵动叶轮成型方法。背景技术[0002]喷水推进装置通过旋转轴,能使机械能转换成水力能,推动船舶前进。在喷水推进装置中使能量转换的主要零部件为动叶轮，动叶轮也是喷水推进中产生振动与噪声的主要来源。传统的喷水推进泵动叶轮为金属材质，结构重量较大且不利于减震降噪，应用复合材料进行设计制造，可减轻重量，减小转动惯量，并降低噪声，几何形状上，动叶轮的叶片为空间扭曲的异型结构，多个相同的叶片沿周向均布在轮毂上。动叶轮轮毂一般为母线为曲线的回转体，特殊状况为圆柱或者圆锥体。动叶轮因承受较大的水动力负荷，为保证较高的效率，轮毂外表面与叶片加工精度要求很高，一般用五座标轴机床进行加工。[0003]应用到动叶轮叶片的复合材料一般为先进复合材料，如碳纤维。复合材料的制造方法和金属制造方法差异较大，为保证复合材料表面纤维的连续性，一般使用铺层结构，且不再进行后续的机械加工。[0004]因为动叶轮的