一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳的制作方法

1.本实用新型涉及一种船艇推进设备，特别是一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳。


背景技术：

2.喷水推进装置是利用水泵向船后喷射水流的反作用力使船艇前进的船舶推进结构，喷水推进泵则是喷水推进装置的主要部件之一。喷水推进装置应用于船艇设备后，可使船艇具备回转半径小、舶舱内噪声和振动低以及结构简单、浅水效应小乃至日常保养及维护较为容易等等一系列优势，因此在滑行艇、穿浪艇、水翼艇和气垫船等中、高速船舶乃至潜艇上均得到了广泛应用。传统喷水推进泵大都采用金属材质制备而成，存在不耐酸碱腐蚀、易生锈等缺点，且由于重量较重，造成安装难度大，不利于高速船艇的进一步轻量化及节能减排。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种延长产品使用寿命、并且显著降低推进泵整体的重量的碳纤维复合材料喷水推进泵壳。
4.本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳，由碳纤维外壳、碳纤维轴套、碳纤维叶片、碳纤维加强环及其金属构件组成，其特点是：
5.碳纤维外壳环向设有贯穿壁厚的沟槽以便碳纤维叶片从外侧约束插入，碳纤维轴套外侧设计有非贯穿壁厚的沟槽以便叶片端部卡入，碳纤维外壳和金属构件一体成型，再与碳纤维叶片及碳纤维轴套组合到一起，碳纤维加强环最后一体成型到碳纤维外壳外侧起到固定碳纤维叶片的作用。
6.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的金属构件设有内螺纹，且金属构件与碳纤维外壳之间设计有玻纤绝缘层，以起到防止金属构件电偶腐蚀的作用。
7.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现， 所述的碳纤维轴套内表面设有金属套，且金属套与碳纤维轴套之间设置有玻纤绝缘层，以起到防止金属套电偶腐蚀的作用。
8.与传统金属喷水推进泵壳相比，本实用新型所述的一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳具有重量轻、不生锈、耐腐蚀、耐高低温、抗疲劳性及静音效果好等优点，更加便于安装，使用寿命长，且制备工艺简单、便于模块化流水线制作，生产效率高，非常适合海洋等环境下使用，便于大规模推广应用。泵壳作为推进泵的主要结构件，其碳纤维复合材料化难度较大，本申请的顺利实施对其余部件的复合材料化具有明显示范作用，有利于喷水推进装置的整体技术进步。
附图说明
9.图1为碳纤维复合材料喷水推进泵壳剖视图；
10.图2为碳纤维外壳；
11.图3为 碳纤维轴套。
具体实施方式
12.以下进一步描述本发明的具体技术方案，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳，由碳纤维外壳、碳纤维轴套、碳纤维叶片、碳纤维加强环及其金属构件组成，如图所示：
14.1—碳纤维外壳、2—碳纤维轴套、3—碳纤维叶片、4—碳纤维加强环、5—金属构件、6—金属套、7—非贯穿壁厚的沟槽、8—贯穿壁厚的沟槽。
15.碳纤维外壳环向设有贯穿壁厚的沟槽以便碳纤维叶片从外侧约束插入，碳纤维轴套外侧设计有非贯穿壁厚的沟槽以便叶片端部卡入，碳纤维外壳和金属构件一体成型，再与碳纤维叶片及碳纤维轴套组合到一起，碳纤维加强环最后一体成型到碳纤维外壳外侧起到固定碳纤维叶片的作用。
16.所述的金属构件设有内螺纹，且金属构件与碳纤维外壳之间设计有玻纤绝缘层，以起到防止金属构件电偶腐蚀的作用。
17.所述的碳纤维轴套内表面设有金属套，且金属套与碳纤维轴套之间设置有玻纤绝缘层，以起到防止金属套电偶腐蚀的作用。
18.所述的金属构件是铝合金、镁铝合金、钛合金、铜合金、不锈钢等中的任意一种，表面做涂层或钝化处理。
19.采用碳纤维预浸料制作碳纤维外壳、碳纤维轴套、碳纤维叶片，其增强体可以是碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、石英纤维或芳纶纤维中的任意一种，树脂基体可以是环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂中的任意一种，增强体质量含量在30～60%之间。
20.碳纤维复合材料作为一种高比强度、高比模量的高性能结构材料，用其制作结构件具有结构可设计性强、工艺简单、减重效果明显等特点。喷水推进泵壳作为喷水推进泵的重要组成部件，具有结构复杂，重量占比大等特点，采用碳纤维复合材料进行制备能够解决以上金属泵壳的缺点，进一步延长产品使用寿命，并且显著降低推进泵整体的重量，同时还有助于推进泵其余部件材质的碳纤维复合材料化推进。


技术特征：
1.一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳，由碳纤维外壳、碳纤维轴套、碳纤维叶片、碳纤维加强环及其金属构件组成，其特征在于：碳纤维外壳环向设有贯穿壁厚的沟槽以便碳纤维叶片从外侧约束插入，碳纤维轴套外侧设计有非贯穿壁厚的沟槽以便叶片端部卡入，碳纤维外壳和金属构件一体成型，再与碳纤维叶片及碳纤维轴套组合到一起，碳纤维加强环最后一体成型到碳纤维外壳外侧起到固定碳纤维叶片的作用。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料喷水推进泵壳，其特征在于：所述的金属构件设有内螺纹，且金属构件与碳纤维外壳之间设计有玻纤绝缘层。3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料喷水推进泵壳，其特征在于：所述的碳纤维轴套内表面设有金属套，且金属套与碳纤维轴套之间设置有玻纤绝缘层。

技术总结
一种碳纤维复合材料喷水推进泵壳，由碳纤维外壳、碳纤维轴套、碳纤维叶片、碳纤维加强环及其金属构件组成，碳纤维外壳环向设有贯穿壁厚的沟槽以便碳纤维叶片从外侧约束插入，碳纤维轴套外侧设计有非贯穿壁厚的沟槽以便叶片端部卡入，碳纤维外壳和金属构件一体成型，再与碳纤维叶片及碳纤维轴套组合到一起，碳纤维加强环最后一体成型到碳纤维外壳外侧起到固定碳纤维叶片的作用。具有重量轻、不生锈、耐腐蚀、耐高低温、抗疲劳性及静音效果好等优点，更加便于安装，使用寿命长，且制备工艺简单、便于模块化流水线制作，生产效率高，非常适合海洋等环境下使用，便于大规模推广应用。便于大规模推广应用。便于大规模推广应用。


技术研发人员：黄卫波 尚武林 乔乃福 刘浩 毕然 葛海涛
受保护的技术使用者：连云港神鹰碳纤维自行车有限公司
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/8/16