CN105619831B - 制造联轴器中间管轴的芯模和联轴器中间管轴的制造方法 - Google Patents

Abstract

制造联轴器中间管轴的芯模，包括静模和动模，静模和动模为可拆卸组装，静模包括静模圆筒、静模封头和固定安装在静模封头中间位置的静模轴，静模圆筒与静模封头的连接处设有切割缝一，动模包括动模圆筒、动模封头，动模圆筒与动模封头的连接处设有切割缝二，将静模和动模组装在一起，静模轴贯穿静模和动模，静模圆筒和动模圆筒组装形成中间圆筒，中间圆筒的内表面为圆筒面，中间圆筒的外表面的两端为圆锥面，中间圆筒的外表面的中间为圆筒面。芯模在中间管轴缠绕成型过程中不会发生变形且在中间管轴缠绕成型时即形成内圆锥面，省去锥面加工，降低了生产成本提高了生产效率保证了中间管轴的同轴度。本发明还提供了联轴器中间管轴的制造方法。

Description

制造联轴器中间管轴的芯模和联轴器中间管轴的制造方法

技术领域

本发明涉及制造中间管轴的芯模和中间管轴的制造方法，特别涉及制造联轴器中间管轴的芯模和联轴器中间管轴的制造方法。

背景技术

联轴器作为风力发电机组极其关键的部件，位于风电齿轮箱与发电机之间，主要起传递扭矩的作用，联轴器由中间管轴、法兰盘、刹车盘几部分组成，其中中间管轴是联轴器的核心组成部分。电绝缘性能良好、疲劳性能优良的复合材料中间管轴逐渐取代了合金钢材料的中间管轴被运用到联轴器上。现有的复合材料中间管轴与法兰盘通过粘接配合，采用具有内圆锥面的中间管轴有效防止复合材料与金属粘接时端部应力集中现象，有利于控制粘接厚度，大大提高产品的扭转强度。其中复合材料中间管轴经纤维缠绕成型、固化、脱模后，再进行锥面加工制得。对于长度较大的中间管轴在缠绕成型的工序中因被缠绕的模具长度较大，缠绕过程中模具的负重逐渐增大在重力的作用下模具容易产生向下弯曲变形，而影响缠绕成型的中间管轴同轴度，再者锥面加工工序中，容易导致纤维损伤，使中间管轴的扭转强度下降，锥面加工难度大精度低很难保持中间管轴的同轴度。

发明内容

本发明提供的制造联轴器中间管轴的芯模在中间管轴缠绕成型过程中不会发生变形且在中间管轴缠绕成型时即形成内圆锥面，省去锥面加工工序，即降低了生产成本又提高了生产效率也保证了中间管轴的同轴度。本发明还提供了一种联轴器中间管轴的制造方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：制造联轴器中间管轴的芯模，包括静模和动模，静模和动模可拆卸的组装在一起，其特征在于所述的静模包括静模圆筒、位于静模圆筒左侧与静模圆筒一体成型的静模封头和固定安装在静模封头中间位置的静模轴，静模圆筒与静模封头的连接处设有切割缝一，所述的动模包括动模圆筒、位于动模圆筒右侧与动模圆筒一体成型的动模封头，动模圆筒与所述的动模封头的连接处设有切割缝二，将所述的静模和动模组装在一起，静模轴贯穿所述的静模和动模，静模圆筒和动模圆筒组装形成中间圆筒，所述的中间圆筒的内表面为圆筒面，所述的中间圆筒的外表面的两端为圆锥面，所述的中间圆筒的外表面的中间为圆筒面。

进一步的，所述的静模还包括支撑板和支撑框，所述的支撑板与静模圆筒的内壁固接，所述的支撑框的高度与所述的支撑板的高度相同，所述的支撑框固接在所述的静模圆筒的右侧开口位置，支撑框的一部分与所述的静模圆筒的内壁固接，另一部分突出所述的静模圆筒的右侧开口。

进一步的，所述的动模封头由封头盖和设置在封头盖右侧的封头管组成，所述的封头盖和封头管为一体成型，所述的封头盖的中心开有通孔，所述的通孔的直径与所述的封头管的内径相等。

进一步的，所述的动模上装有动轴脱模轴，所述的动模脱模轴固定套接在所述的封头管的右端,所述的静模轴的左端固定装有静模脱模板。

进一步的，所述的切割缝一为在所述的静模外表面具有一定宽度的环形凹槽，所述的切割缝二为在所述的动模的外表面具有一定宽度的环形凹槽。

本发明还提供联轴器中间管轴的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

一、将上述的制造联轴器中间管轴的芯模吊装到缠绕机上固定；

二、在所述的动模和静模的接触部位表面均匀涂抹硅脂后，在所述的动模和静模的接触部位外表面缠绕一层0.1毫米厚度的无碱布，缓慢转动所述的芯模同时用酒精对所述的芯模表面进行清洁；

三、在所述的芯模表面均匀涂覆脱模剂，静置待脱模剂成膜后备用；

四、将树脂和固化剂组成的胶液倒入缠绕机的浸胶槽中；

五、启动缠绕机，选用高强无碱玻璃纤维作为缠绕直接纱，调出编制程序，先进行纵向缠绕，然后进行环向缠绕，直至达到要求的中间管轴外径尺寸；

六、待胶液凝胶后，将芯膜从缠绕机中取下并放入固化炉中进行固化；

七、固化完成后，保留下所述的中间圆筒表面上的中间管轴部分，其余部分沿切割缝一和切割缝二切割并从所述的芯模外表面剥离，再使用脱模设备将中间管轴从芯模中脱出，即得到中间管轴产品。

进一步的，步骤七中所述的使用脱模设备将中间管轴从芯模中脱出是指先将所述的动模脱出，再固定所述的静模将中间管轴整体脱模。

进一步的，步骤五中所述的先进行纵向缠绕，然后进行环向缠绕，直至达到要求的中间管轴外径尺寸是指先进行纵向缠绕直至所述的芯模表面均匀覆盖的厚度为8~10毫米，再进行环向缠绕，直至缠绕成型的联轴器中间管轴的外表面成圆筒状。

进一步的，所述的纵向缠绕中缠绕直接纱与所述芯模的中轴线的角度范围为45^o-55^o，所述的环向缠绕中缠绕直接纱与所述的芯模的中轴线的角度为90^o。

进一步的，所述的高强无碱玻璃纤维的纤度为1200tex~2400tex,所述的高强无碱玻璃纤维的股数为6股。

进一步的，步骤六中所述的放入固化炉中进行固化是指在70℃的条件下固化3小时，再在120℃的条件下固化2小时。

本发明的有益效果是：本发明的芯模，将动模和静模组装，静模轴贯穿所述的芯模，静模轴对整个芯模起到支撑和加固的作用，在芯模被缠绕的过程中静模轴随芯模一起旋转，静模轴的支撑和加固使芯模在旋转的过程中不会因为负重的增加而发生弯曲变形，因此在芯模表面缠绕成型的中间管轴也不会弯曲变形，保证了中间管轴的同轴度，再者在带圆锥面的芯模上缠绕成型的中间管轴的内表面会形成内圆锥面，省去对中间管轴进行锥面加工，避免了因锥面加工带来的中间管轴同轴度的下降，进一步保证中间管轴的同轴度。用本发明的芯模制造联轴器中间管轴即降低生产成本又提高生产效率，使用上述的芯模制造联轴器中间管轴的方法，通过缠绕成型、固化和脱模快速制得带圆锥面的中间管轴，此方法工艺简单，操作简易、生产效率高且制造出的中间管轴外观质量好，尺寸精度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明静模的结构示意图

图3为本发明动模的结构示意图

图4为本发明动模脱模轴的结构示意图

图中：1、静模，2、动模，3、静模圆筒，4、静模封头，5、静模轴，51、静模脱模板，6、动模圆筒，7、动模封头、71、封头盖，711、通孔，72封头管，8、中间圆筒，9、支撑板，10、支撑框，11、动模脱模轴，12、切割缝一，13、切割缝二

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的介绍。

如图1至图4所示，制造联轴器中间管轴的芯模，包括静模1和动模2，其中静模1包括静模圆筒3、位于静模圆筒3左侧与静模圆筒3一体成型的静模封头4和固定安装在静模封头4中间位置的静模轴5，静模圆筒3与静模封头4的连接处设有切割缝一12，其中动模2包括动模圆筒6、位于动模圆筒6右侧与动模圆筒6一体成型的动模封头7，动模圆筒6与所述的动模封头7的连接处设有切割缝二13，静模圆筒3的内部装有支撑板9，支撑板9与静模圆筒3的内壁固接，所述的支撑板9下端与静模圆筒3的下底面固接，支撑框10固接在所述的静模圆筒3的右侧开口位置，支撑框10的高度与所述的支撑板9的高度相同，支撑框10的一部分与静模圆筒3的内壁固接，另一部分突出所述的静模圆筒3的右侧开口，动模封头7由封头盖71和设置在封头盖71右侧的封头管72组成，所述的封头盖71和封头管72为一体成型，所述的封头盖71的中心开有通孔711，所述的通孔711的直径与所述的封头管72的内径相等。用自攻螺钉将封头盖71和支撑框10连接起来就将动模2和静模1组装在了一起，旋出自攻螺钉又能将动模2和静模1拆卸，将动模2和静模1组装在一起，静模轴5从静模1的左侧穿入经过静模1和动模2从穿封盖71的右侧穿出，贯穿整个芯模，动模和2和静模1组装在一起后动模圆筒6和静模圆筒3组装形成中间圆筒8，中间圆筒8的内表面为圆筒面，中间圆筒8的外表面两端为圆锥面，中间圆筒8的外表面的中间为圆筒面。用于固定动模2的动模脱模轴11固定套接在封头管72的右端，用于固定静模1的静模脱模板51固定在静模轴5的左端。

使用本发明的芯模时，先将所述的芯模固定在缠绕机上，完成缠绕成型后，将所述的芯模取下，放入固化炉中固化，固化后再沿切割缝一12和切割缝二13切下切割缝一12和切割缝二13以外的缠绕成型部分，考虑到切割时出现的误差值将切割缝一12和切割缝二13设置成具有一定宽度的环形凹槽，最后将所述的芯模固定到脱膜机上进行脱模，脱模时脱模机对所述的芯模施加轴向压力，支撑板9和支撑框10将所述的芯模承受的轴向压力均匀的分散到静模轴5上，有效的保护了在脱模时芯模不会发生变形和破损。

本发明的芯模中的静模轴5贯穿静模1和动模2，对整个芯模起到支撑和加固的作用，在芯模被缠绕的过程中静模轴5随芯模一起旋转，静模轴5的支撑和加固使芯模在旋转的过程中不会因为负重的增加而发生弯曲变形，因此在芯模表面缠绕成型的中间管轴也不会弯曲变形，保证了中间管轴的同轴度，再者带圆锥面的芯模上缠绕成型的中间管轴的内表面会形成内圆锥面结构，省去对中间管轴进行锥面加工，避免了因锥面加工带来的中间管轴同轴度的下降，进一步保证中间管轴的同轴度。用本发明的芯模制造联轴器中间管轴即降低生产成本又提高生产效率，且制造出的联轴器中间管轴外观质量好，尺寸精度高。

联轴器中间管轴的制造方法，包括如下步骤：

一、将上述制造联轴器中间管轴的芯模吊装到缠绕机上固定；

二、动模2和静模1的接触部位外表面均匀涂抹硅脂后，动模2和静模1的接触部位外表面缠绕一层0.1毫米厚度的无碱布，缓慢转动芯模同时用酒精对芯模表面进行清洁；

三、在芯模表面均匀涂覆脱模剂，涂覆脱模剂三次，每次间隔20分钟，静置待脱模剂成膜后备用；

四、将树脂和固化剂组成的胶液倒入缠绕机的浸胶槽中；

五、启动缠绕机，选用纤度为2400tex股数为6股的高强无碱玻璃纤维作为缠绕直接纱，调出编制程序，先进行纵向缠绕，纵向缠绕中缠绕直接纱与所述芯模的中轴线的角度范围为45^o-55^o，纵向缠绕直至芯模表面均匀覆盖的厚度为8~10毫米，然后进行环向缠绕，环向缠绕中缠绕直接纱与芯模的中轴线的角度为90^o，直至缠绕成型的联轴器中间管轴的外表面成圆筒状。

六、缠绕机关闭后，待胶液凝胶后，将芯膜从缠绕机中取下并放入固化炉中先在70℃的条件下固化3小时，再在120℃的条件下固化2小时。

七、固化完成后，保留下从切割缝一12到切割缝二13的中间管轴部分，其余部分沿切割缝一12和切割缝二13切下并从所述的芯模外表面剥离，将静模脱模板51和动模脱模轴11固定在脱模设备上，将静模1和动模2连接的自攻螺钉从封头盖71的右侧旋出，先将动模2脱出，再将中间管轴从静模1上脱出，即得到中间管轴产品。

采用上述方法所制得的联轴器中间管轴的内表面的两端为内圆锥面，省去了现有的联轴器中间管轴通过锥面加工来形成内圆锥面结构的工序，避免了高强无碱玻璃纤维的破损从而提高了中间管轴的扭转强度，也避免了因锥面加工带来的中间管轴同轴度的下降，通过芯模缠绕成型而制得的中间管轴尺寸更精准同轴度更高。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行了完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

Claims (9)

1.制造联轴器中间管轴的芯模，包括静模（1）和动模（2），静模（1）和动模（2）可拆卸的组装在一起，其特征在于所述的静模（1）包括静模圆筒（3）、位于静模圆筒（3）左侧与静模圆筒（3）一体成型的静模封头（4）和固定安装在静模封头（4）中间位置的静模轴（5），静模圆筒(3)与静模封头(4)的连接处设有切割缝一(12)，所述的动模(2)包括动模圆筒(6)、位于动模圆筒(6)右侧与动模圆筒(6)一体成型的动模封头(7)，动模圆筒(6)与所述的动模封头(7)的连接处设有切割缝二(13），将所述的静模(1)和动模(2)组装在一起，静模轴（5）贯穿所述的静模（1）和动模（2），静模圆筒(3)和动模圆筒(6)组装形成中间圆筒(8)，所述的中间圆筒(8)的内表面为圆筒面，所述的中间圆筒(8)的外表面两端为圆锥面，所述的中间圆筒（8）的外表面的中间为圆筒面；所述的静模（1）还包括支撑板（9）和支撑框（10），所述的支撑板（9）与静模圆筒（3）的内壁固接，所述的支撑框（10）的高度与所述的支撑板（9）的高度相同，所述的支撑框（10）固接在所述的静模圆筒（3）的右侧开口位置，支撑框（10）的一部分与所述的静模圆筒（3）的内壁固接，另一部分突出所述的静模圆筒（3）的右侧开口；

所述的动模封头（7）由封头盖（71）和设置在封头盖（71）右侧的封头管（72）组成，所述的封头盖（71）和封头管（72）为一体成型，所述的封头盖（71）的中心开有通孔（711），所述的通孔（711）的直径与所述的封头管（72）的内径相等，封头盖（71）和支撑框（10）用自攻螺钉连接，将动模（2）和静模（1）组装。

2.根据权利要求1所述的制造联轴器中间管轴的芯模，其特征在于所述的动模（2）上装有动轴脱模轴（11），所述的动模脱模轴（11）固定套接在所述的封头管（72）的右端,所述的静模轴（5）的左端固定装有静模脱模板（51）。

3.根据权利要求1至权利要求2任一项所述的制造联轴器中间管轴的芯模，其特征于所述的切割缝一(12)为在所述的静模(1)外表面具有一定宽度的环形凹槽，所述的切割缝二(13)为在所述的动模(2)的外表面具有一定宽度的环形凹槽。

4.联轴器中间管轴的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

一、将权利要求1至权利要求3任一项所述的制造联轴器中间管轴的芯模吊装到缠绕机上固定；

二、在所述的动模和静模的接触部位外表面均匀涂抹硅脂后，在所述的动模(2)和静模(1)的接触部位外表面缠绕一层0.1毫米厚度的无碱布，缓慢转动所述的芯模同时用酒精对所述的芯模表面进行清洁；

三、在所述的芯模表面均匀涂覆脱模剂，静置待脱模剂成膜后备用；

四、将树脂和固化剂组成的胶液倒入缠绕机的浸胶槽中；

五、启动缠绕机，选用高强无碱玻璃纤维作为缠绕直接纱，调出编制程序，先进行纵向缠绕，然后进行环向缠绕，直至达到要求的中间管轴外径尺寸；

六、待胶液凝胶后，将芯膜从缠绕机中取下并放入固化炉中进行固化；

七、固化完成后，保留下所述的中间圆筒表面上的中间管轴部分，其余部分沿切割缝一（12）和切割缝二（13）切割并从所述的芯模外表面剥离，再使用脱模设备将中间管轴从芯模中脱出，即得到中间管轴产品。

5.根据权利要求4所述的联轴器中间管轴的制造方法，其特征在于步骤七中所述的使用脱模设备将中间管轴从芯模中脱出是指先将所述的动模脱出，再固定所述的静模将中间管轴整体脱模。

6.根据权利要求5所述的联轴器中间管轴的制造方法，其特征在于步骤五中所述的先进行纵向缠绕，然后进行环向缠绕，直至达到要求的中间管轴外径尺寸是指先进行纵向缠绕直至所述的芯模表面均匀覆盖的厚度为8~10毫米，再进行环向缠绕，直至缠绕成型的联轴器中间管轴的外表面成圆筒面。

7.根据权利要求6所述的联轴器中间管轴的制造方法，其特征在于所述的纵向缠绕中缠绕直接纱与所述芯模的中轴线的角度范围为45^o-55^o，所述的环向缠绕中缠绕直接纱与所述的芯模的中轴线的角度为90^o。

8.根据权利要求7所述的联轴器中间管轴的制造方法，其特征在所述的高强无碱玻璃纤维的纤度为1200tex~2400tex,所述的高强无碱玻璃纤维的股数为6股。

9.根据权利要求8所述的联轴器中间管轴的制造方法，其特征在于步骤六中所述的放入固化炉中进行固化是指在70℃的条件下固化3小时，再在120℃的条件下固化2小时。