CN203822675U - 一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，属于水处理领域。其包括聚氨酯包胶层(1)、玻纤增强层(2)、粘合层(3)和金属骨架(4)；金属骨架(4)作为叶片的主体骨架，金属骨架(4)通过粘合层(3)作用，在金属骨架(4)外表面覆着玻纤增强层(2)，玻纤增强层(2)的外部包覆有聚氨酯包胶层(1)。通过增加玻纤增强层即过渡层这一结构上的改进，提高了叶片的整体强度，缓解了外来应力对叶片的冲击，延长了叶片的更换周期。

Description

一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片

技术领域

本实用新型涉及一种聚氨酯叶片，特别涉及到一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，用于潜水推进器并具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片。

背景技术

潜水推进器是工业和城市污水处理厂曝气池、厌氧池创建水流的重要设备，它依靠装机的两只搅拌叶片接触污水推进水流，发挥曝气池、厌氧池水循环及硝化、脱氮和除磷等多项功能，因此某种程度上讲搅拌叶片对潜水推进器的工作效率和使用寿命有着重要作用。

现行的潜水推进器上的搅拌叶片大多结构比较简单，从断面上看只有钢骨架和聚氨酯包胶层。比如中国专利申请号：201320027217.2一种污水处理用旋流叶片，尽管其通过叶片本体的夹角改变而提高生产效率，但内部结构还是传统的钢骨架和包胶层，在提高生产效率的同时反而会使得叶片的损耗更快。

中国专利申请号201310084454.7，新型叶轮，其采用不锈钢制作叶片，并且增加防撞耐磨层，对叶片的保护更加完善，减少叶片的磨损。但在实际生产应用中很难保证金属骨架不被侵蚀，同时其生产的成本较高。

因此上述的内部结构，虽然改变叶片结构或利用其他生产工艺，但在实际使用中存有严重弊端。钢骨架属于刚性材料而聚氨酯包胶层属于柔性材料，两者在外力的作用下产生的形变有很大不同，从而给叶片的整体强度留下隐患。现场推进水流的过程中，在潜水推进器强大推力的反复作用下，由于整体刚性较低，往往是钢骨架与包胶层结合部首先出现裂隙，包胶层产生裂纹，污水浸入叶片内部，以致钢骨架失去保护被腐蚀后遭受损坏，造成叶片早期报废。搅拌叶片是易损件，频繁的更换使得工作效率低下、成本上升，对污水处理带来负面影响。

实用新型内容

1、要解决的技术问题

本实用新型的目的是针对上述普通结构的聚氨酯叶片的不足，提供一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，通过增加玻纤增强层即过渡层这一结构上的改进，提高了叶片的整体强度，缓解了外来应力对叶片的冲击，延长了叶片的更换周期。

2、技术方案

本实用新型一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，包括聚氨酯包胶层，玻纤增强层，粘合层，金属骨架；金属骨架作为叶片的主体骨架，金属骨架通过粘合层作用，在金属骨架外表面覆着玻纤增强层，玻纤增强层的外部包覆有聚氨酯包胶层。

所述的玻纤增强层，由玻纤线束组成，玻纤线束的线径为0.25～1mm。

所述的玻纤线束，可沿金属骨架的径向或轴向排列固定。

制备一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，包括聚氨酯包胶胶料、玻纤线束、聚氨酯玻纤上浆剂、金属骨架以及适用于金属和玻纤线束粘接的粘接剂。其中聚氨酯包胶胶料为一种耐磨性能和耐水解性能好、与玻纤、包胶胶料有良好粘接性能的聚氨酯弹性体预聚体，其硬度为邵氏95°；玻纤线束为一种直径为0.25～1mm的玻纤线组成的玻纤线束，其用量为聚氨酯叶片重量(金属骨架除外)的15％。将上好浆的玻纤线束固定在涂好粘接剂的金属骨架上，并共同置于模具中，由浇注机将完成脱泡的聚氨酯预聚体注入模具中加热固化而成。

3、有益效果

本实用新型一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片与现有的潜水推进器用聚氨酯叶片相比具有以下优点：

(1)玻璃纤维的拉伸强度高可达的1000Mpa，甚至高于一些金属材料，因此聚氨酯叶片中加入玻璃纤维，这种结构上的变化，比没有玻纤层的现行叶片无疑可以提高其整体强度；

(2)玻璃纤维的延伸率比其它有机纤维的延伸率低，一般为3％左右，其伸长的程度与所施加的力成正比，直到纤维断裂为止，不存在屈服点，而在负荷去掉后又可以恢复原来长度，玻璃纤维可以说是完全的弹性体。因此聚氨酯叶片组成结构上增加玻纤层，提高了叶片的弹性系数和刚性，使用中比现行叶片的变形量小从而可以提高推进水流的效率。

(3)玻纤弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大，在聚氨酯叶片的结构上它可以作为缓冲层，对外力的冲击能起到缓冲作用，某种程度上它可以保护金属骨架避免早期直接损坏，使聚氨酯叶片重量轻高耐磨的优点得以长期发挥。

(4)玻纤的防水性能好，聚氨酯叶片中增加玻纤层可以避免或减轻污水对金属骨架的直接侵蚀，比不加玻纤结构层的叶片防腐性能好，可延长叶片的使用寿命。

附图说明：

图1为一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片结构示意图；

图2为叶片沿A-A断面结构示意图。

图中的标注：1-聚氨酯包胶层；2-玻纤增强层；3-粘合层；4-金属骨架。

具体实施方式

实施例1

制备一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，其步骤包括：

(1)根据聚氨酯叶片的规格大小，在0.25～1mm线径的玻纤线束中，选择合适的上好浆(聚氨酯体系的胶黏剂)的线束，将该线束按骨架长度的梯度裁剪成线段备用；

(2)规范实施金属骨架喷砂、涂刷粘接剂，以及聚氨酯预聚体和固化剂的加热脱泡，计量等浇注前的各项准备工作；

(3)将备好料的不同长度的玻纤线段，按金属骨架的长度分布固定在骨架上(可沿金属骨架的径向或轴向排列固定)；要求玻纤线段整齐有序的在骨架上固定，可另用玻纤线段系在骨架相应部位亦可喷涂聚氨酯胶黏剂加固，玻纤层的总量控制为聚氨酯叶片重量(金属骨架除外)15％。存放时应予立式存放；

(4)将带有玻纤线束的金属骨架放于模具中，模具组装完成后模具应保持立式状态并置于烘箱中加热，达到温度要求后进行立式浇注，随后在烘箱中固化和后处理，并完成一系列相应工艺流程得到产品。

制备得到的产品如图1和图2所示：叶片包括聚氨酯包胶层1、玻纤增强层2、粘合层3和金属骨架4；金属骨架4作为叶片的主体骨架，金属骨架4通过粘合层3作用，在金属骨架4外表面覆着玻纤增强层2，玻纤增强层2的外部包覆有聚氨酯包胶层1。

Claims (4)

1.一种具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，包括聚氨酯包胶层(1)、玻纤增强层(2)、粘合层(3)和金属骨架(4)；金属骨架(4)作为叶片的主体骨架，金属骨架(4)通过粘合层(3)作用，在金属骨架(4)外表面覆着玻纤增强层(2)，玻纤增强层(2)的外部包覆有聚氨酯包胶层(1)。 

2.根据权利要求1所述的具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，其特征在于，所述的玻纤增强层(2)，由玻纤线束组成，玻纤线束的线径为0.25～1mm。 

3.根据权利要求1所述的具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，其特征在于，所述的玻纤线束，可沿金属骨架的径向或轴向排列固定。 

4.根据权利要求1-3任意一项所述的具有玻纤增强层结构的聚氨酯叶片，其特征在于，所述的聚氨酯包胶层为聚氨酯弹性体预聚体，其硬度为邵氏95°。