一种复合材料螺旋桨的制作方法

本发明涉及所属技术领域：一种复合材料螺旋桨，具体地说涉及一种复合材料的螺旋桨叶和基座的连接结构。

背景技术：

近年来，金属材质螺旋桨因其重量大、易腐蚀、噪声大等原因逐渐被其他材质的螺旋桨取代，其中，复合材料螺旋桨以其轻质高强、耐腐蚀、噪音污染小等特点得到越来越多的应用。复合材料螺旋桨是全部采用复合材料或者部分采用复合材料进行制作的螺旋桨， 采用复合材料，与常规金属螺旋桨相比，能够减轻重量、抗疲劳，便于装卸维修，实现了减振 降噪的同时，有效的延长了寿命，节约了成本。

但是，目前的复合材料螺旋桨由于其桨毂、桨叶为一体结构，存在制作不方便，连 接较困难的问题。本发明提供了一宗复合材料螺旋桨，设计了一种新的连接结构，实现了桨 毂桨叶分离，便于加工制作。

一直以来，复合材料产品与金属框架之间的连接部位因两种材料截然不同的特性，经常出现界面粘接不牢的情况，进而引发脱粘等一系列问题。

中国专利申请CN 103770918 A，发明名称为的复合材料螺旋桨，通过胶粘接或销钉或螺钉连接的方式进行定位固定，保证桨叶与桨毂之间的位置要求，也没有解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本发明的发明目的是提供一种结构简单、装配容易的螺旋桨叶连接装置。

本发明的技术方案是：

一种复合材料螺旋桨，包括 ：一个整体由金属制备的基座和连为一体的若干卡槽；其中卡槽等份分配于基座的周圈上，卡槽的开口向上，螺旋状的桨叶的根部和卡槽紧密配合。

进一步地，上述卡槽的轴向和基座的轴向角度与桨叶根部倾斜角度一致。

进一步地，上述卡槽的卡口后宽前窄和桨叶底部前端较粗相适配。

进一步地，卡槽和桨叶根部连接部位涂敷胶粘剂并铺敷成型碳纤维增强环氧树脂复合材料。

进一步地，上述复合材料为碳纤维 / 环氧树脂材料。

进一步地，上述卡槽和桨叶为四个。

本专利的有益效果是：

桨叶在旋转运作的同时，因离心力的作用会远离垂直转轴方向，而此时卡槽的独特设计正好保证了桨叶在转动时的稳定性；

因桨叶根部最底端较粗，相应的卡槽也是如此，安装桨叶时，在桨叶与卡槽配合面涂敷高强胶粘剂，再将桨叶从上往下嵌入，直至与桨叶紧密配合为止；而且，在已经卡紧和胶粘剂粘牢的基础上，再通过手糊成型碳纤维增强环氧树脂复合材料，将卡槽与桨叶根部局部加强，使之成为一个整体，增强粘接效果，进一步保证桨叶与转轴的连接效果。

本发明基于金属材料螺旋桨重量大、易腐蚀的不足，以及常见的复合材料与金属材料连接处容易脱粘的问题，设计出复合材料螺旋桨叶与金属框架的连接结构，有效避免因复合材料和金属框架粘接性差而出现产品缺陷，提高产品成功率。

附图说明

图1是本发明的基座和卡槽的结构示意图；

图2 是本发明的局部桨叶与卡槽连接结构示意图；

图3是本发明的全部桨叶与卡槽连接结构示意图；

图4 是本发明的整体螺旋桨示意图；

图5图4 剖视图；

附图标记：1—基座；2—卡槽；3-浆叶；4-金属框架；31-弧形部，32-连接部；33-根部；

其中图中的箭头方向为离心力方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1，下面以4片桨叶的螺旋桨为例，如图1，整个金属轴由基座1和卡槽2组成，采用一体化加工技术直接加工而成，成型过程中要注意线型，以及卡槽2的位置分布，减少后期加工量。

复合材料为碳纤维 / 环氧树脂材料，其中碳纤维复合材料作为铺层材料，环氧树脂起到粘接碳纤维的作用。

卡槽2和轴向和基座1呈现一定的夹角，卡槽的轴向和基座的轴向角度与桨叶根部倾斜角度一致；这样有利于卡槽2内的桨叶3在旋转运作的同时，因离心力的作用会远离垂直转轴方向，而此时卡槽的后宽前窄独特设计和和叶片根部前端较粗相适配正好保证了叶片在转动时的稳定性。

而桨叶3则是通过RTM工艺成型得到，该叶片因线型要求高，使用金属模具一次性填充树脂浸润纤维布得到叶片。

如图2所示，复合材料制作的螺旋桨叶3，由弧形部301、连接部302、根部303组成；其根部303嵌入卡槽2内。

另外可在根部303与卡槽2连接的部位铺敷几层纤维布，做成复合材料加强筋，起到加强作用。

如图3是本发明的全部桨叶与卡槽连接结构示意图。

如图4是整体螺旋桨示意图；桨叶的根部与卡槽外还的一层金属框架包缠。如图5是整体螺旋剖面视图。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。