一种热压罐导流装置的制作方法

本技术涉及热压罐装备领域，具体涉及一种超大型热压罐设置导流装置，通过改变热压罐内部气流组织结构，提升对大型复合材料构件加温的效果。

背景技术：

1、热压罐是复合材料构件进行热压成型的关键工艺装备，它通过在内部形成一定的温度(80℃～450℃)、压力(0.3～5mpa)，满足复合材料热压成型的固化工艺需求。热压罐对于复合材料构件的加温通常采用气体对流换热的方式进行。

2、随着航空产业、风电产业对更大尺寸复合材料构件的需求不断增加，热压罐的工作区也不断加长加大，对于大型复合材料构件的热压罐固化成型过程，进入工作区的气体与复合材料及模具的对流换热沿程不断减弱，这导致复合材料构件在成型过程中存在较大的温度差异，使得复合材料构件的成型质量降低。目前，热压罐复合材料构件成型过程中，通常通过加长保温时间、控制加温速率等方式使得复合材料构件的沿程温度差控制在一定范围以内，但这样的控制方式增加了固化工艺的时间，增加了系统的能耗，且随着复合材料构件的增长难度不断增大。

技术实现思路

1、本实用新型针对当前型大型复合材料构件在热压罐固化过程中沿程温度差异大的问题，提供一种热压罐导流装置，用于改善热压罐内工作区的流场，提高加热效率，减小大型复合材料构件的沿程温度差异。

2、为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种热压罐导流装置，所述热压罐内具有外风道以及内风道，待加工的复合材料构件布置在所述内风道内的工作区中；

4、所述导流装置设置在热压罐内的底部，导流装置包括进风端以及与进风端连通的出风端，其中进风端位于外风道中，进风端正对外风道的气流流动方向；所述出风端位于所述工作区内用于放置复合材料构件的成型模具下方。

5、进一步地，导流装置为腔体结构，在导流装置的侧面开设进风端，进风端的中轴线与热压罐的中轴线平行。

6、进一步地，所述的出风端开设于导流装置的顶部，出风端的中轴线垂直于热压罐的中轴线。

7、进一步地，所述的出风端上安装有扩散段。

8、进一步地，所述扩散段为下小上大的喇叭状结构，扩散段的下端导流装置的出风端连通，扩散段的上端延伸至复合材料构件的下方。

9、进一步地，所述导流装置中安装有节流阀，通过调节节流阀的开度，以改变经过导流装置进入内风道的气体流量。

10、进一步地，不同位置导流装置上的节流阀设置为不同的阀门开度，以改变不同位置复合材料构件及成型模具下方的气体扰动程度。

11、进一步地，所述的热压罐具有柱状的外筒壁以及内筒壁，外筒壁具有球面状的前封头、尾封头；尾封头处安装有离心风机以及加热器；内筒壁内部为所述的内风道，工作区布置在内筒壁内；外筒壁和内筒壁之间构成外风道。

12、进一步地，所述复合材料构件的上下表面布置多个温度传感器，用于监测复合材料构件不同位置的固化成型温度。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下技术特点：

14、1.热压罐底部设置的导流装置可以直接将加热气流从外风道引入内风道，强化复合材料构件及模具下方的对流换热，提高了热压罐整体的加温效率。

15、2.通过导流装置导入气流对复合材料构件及模具下方的低温区域进行吹袭，可以加强局部的换热效果，减小产品的沿程温度差异，提高产品的成型质量。

技术特征：

1.一种热压罐导流装置，所述热压罐内具有外风道(12)以及内风道(6)，待加工的复合材料构件(11)布置在所述内风道(6)内的工作区(5)中，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的热压罐导流装置，其特征在于，导流装置(9)为腔体结构，在导流装置(9)的侧面开设进风端(91)，进风端(91)的中轴线与热压罐的中轴线平行。

3.根据权利要求1所述的热压罐导流装置，其特征在于，所述的出风端(92)开设于导流装置(9)的顶部，出风端(92)的中轴线垂直于热压罐的中轴线。

4.根据权利要求1所述的热压罐导流装置，其特征在于，所述的出风端(92)上安装有扩散段(94)。

5.根据权利要求4所述的热压罐导流装置，其特征在于，所述扩散段(94)为下小上大的喇叭状结构，扩散段(94)的下端导流装置(9)的出风端(92)连通，扩散段(94)的上端延伸至复合材料构件(11)的下方。

6.根据权利要求1所述的热压罐导流装置，其特征在于，所述导流装置(9)中安装有节流阀(93)，通过调节节流阀(93)的开度，以改变经过导流装置(9)进入内风道(6)的气体流量。

7.根据权利要求6所述的热压罐导流装置，其特征在于，不同位置导流装置(9)上的节流阀(93)设置为不同的阀门开度，以改变不同位置复合材料构件(11)及成型模具(10)下方的气体扰动程度。

8.根据权利要求1所述的热压罐导流装置，其特征在于，所述的热压罐具有柱状的外筒壁(8)以及内筒壁(7)，外筒壁(8)具有球面状的前封头(2)、尾封头(1)；尾封头(1)处安装有离心风机(3)以及加热器(4)；内筒壁(7)内部为所述的内风道(6)，工作区(5)布置在内筒壁(7)内；外筒壁(8)和内筒壁(7)之间构成外风道(12)。

9.根据权利要求1所述的热压罐导流装置，其特征在于，所述复合材料构件(11)的上下表面布置多个温度传感器，用于监测复合材料构件(11)不同位置的固化成型温度。

技术总结
本技术公开了一种热压罐导流装置，所述热压罐内具有外风道以及内风道，待加工的复合材料构件布置在所述内风道内的工作区中；所述导流装置设置在热压罐内的底部，导流装置包括进风端以及与进风端连通的出风端，其中进风端位于外风道中，进风端正对外风道的气流流动方向；所述出风端位于所述工作区内用于放置复合材料构件的成型模具下方，出风端正对复合材料构件的底部。本技术可以改善热压罐内工作区的流场，提高加热效率，减小大型复合材料构件的沿程温度差异。

技术研发人员：赵斌,何涛,端木兵雷,王静,高大山,王继文
受保护的技术使用者：中航工程集成设备有限公司
技术研发日：20230706
技术公布日：2024/1/5