一种空心分体式结构的风机传动轴的制作方法

本发明涉及风机传动轴领域，尤其涉及一种空心分体式结构的风机传动轴。

背景技术：

风机传动轴是风机的重要组成部分，风机传动轴一般通过一对轴承架设在风机壳体内，传动轴上套装有风机叶轮，并通过电机轮盘等传动组件与电机连接，从而传递电机的动力带动叶轮转动。为了满足风机的使用要求，提升风机的性能，所以风机传动轴需要轻量化，来减轻风机的运行载荷增大风力，并且风机传动轴还需要具有较强的抗震性能，来降低风机运行过程中的噪音。现有的风机传动轴通常由金属制成，重量较大，为了减轻重量会采用空心轴，但金属材质的空心轴抗震性能不足，运行时噪音较大，并且金属材质的空心轴也容易发生腐蚀，无法在较为恶劣的环境下使用。

碳纤维材料，是一种以树脂为基体，碳纤维丝为增强材料，含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维材料的质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、抗震动的特性，兼备纺织纤维的柔软可加工性，在国防军工和民用方面都是重要材料。采用碳纤维材料制成的空心风机传动轴，不仅重量大大低于相同尺寸的金属空心轴，强度还在金属空心轴之上，而且由于碳纤维材料自身的抗震性能较强，所以碳纤维空心轴的抗震性能也强于金属空心轴，能够克服金属材质的空心风机传动轴的缺点。

但是，风机传动轴上需要安装叶轮、轴承、以及电机轮盘等部件，而上述零件均为金属材质，金属材质的轴承必须套装在金属材质的轴上，即轴承与相关件之间的配合必须为金属之间的接触，其余的叶轮和电机轮盘等也需要采用金属之间的接触配合才能较好地发挥性能，导致碳纤维材质的空心风机传动轴难以直接使用。现有技术中虽然提出过在碳纤维材质的空心风机传动轴两端加装金属半轴接头的结构，但半轴接头与碳纤维空心轴本体之间的连接强度不足，并且半轴接头与碳纤维空心轴本体同步转动时的精度也较差，造成风机传动轴的使用性能和寿命下降。

技术实现要素：

为解决上述现有的风机传动轴的问题，本发明提供了一种空心分体式结构的风机传动轴。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种空心分体式结构的风机传动轴，包括一个碳纤维空心轴，碳纤维空心轴的两端分别安装有一个金属材质的轴封，所述轴封为空心柱状结构，轴封的一端与碳纤维空心轴的内径相匹配并插设在碳纤维空心轴的内孔中，轴封中部的轴肩压设在碳纤维空心轴的端面上；碳纤维空心轴的两端还分别套装有一个金属材质的轴套，所述轴套从碳纤维空心轴端部插设轴封位置的相应外圆周向碳纤维空心轴中部延伸；碳纤维空心轴的两端分别开设有两圈销孔，每圈销孔均为沿碳纤维空心轴的周向均匀间隔分布的多个径向通孔，所述轴套上开设有两圈销孔，轴套的销孔分别与碳纤维空心轴同一端的两圈销孔一一对齐，所述轴封插设在碳纤维空心轴中的一端上开设有一圈销孔，轴封的销孔与碳纤维空心轴靠近轴端的一圈销孔一一对齐；碳纤维空心轴、轴套和轴封上所有相互对齐的销孔中均插设有定位销，定位销的长度不小于其所插设的多个相互对齐销孔的总长度；碳纤维空心轴的内壁与所贴合的轴封外壁之间、以及碳纤维空心轴的外壁与所贴合的轴套内壁之间均填充有环氧树脂，用于将碳纤维空心轴、轴封和轴套固化粘接为一体。

优选的，所有销孔的直径均相等，每圈销孔的数量均为四个。

优选的，所述轴封远离碳纤维空心轴的外圆周上开设有螺纹。

优选的，所述轴封远离碳纤维空心轴的外圆周上开设有键槽。

优选的，所述轴套的外圆周上开设有螺纹和键槽。

根据上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供的空心分体式结构的风机传动轴，采用了一个碳纤维空心轴作为风机传动轴的主体，使风机传动轴与传统的金属传动轴相比重量较轻，并使风机传动轴的抗震性能和耐腐蚀性能较强。

碳纤维空心轴的两端分别安装有金属材质的轴封和轴套，风机传动轴上的轴承可以套装在轴套的外圆周上，而风机叶轮以及电机轮盘等传动组件可以与轴封连接，就能够在风机传动轴的主体为碳纤维材质的前提下，使叶轮、轴承、以及电机轮盘等部件能够通过金属之间的接触配合与风机传动轴连接，避免轴承等与碳纤维材质的传动轴直接接触而影响使用，保证上述零件的性能得到充分发挥。

碳纤维空心轴与轴封和轴套之间均填充有环氧树脂，通过环氧树脂的固化粘接作用使碳纤维空心轴与轴封和轴套三者能牢固的粘接为一个整体，提升了连接强度，并且碳纤维空心轴与轴封和轴套之间均开设有多个一一对齐的销孔，每组对齐的销孔中都插设有定位销，使碳纤维空心轴与轴封和轴套三者能够紧密并精确的定位，并且通过定位销也能够传递扭矩，使定位销能够与环氧树脂配合带动碳纤维空心轴与轴封和轴套三者同步转动，因此本发明通过环氧树脂的粘接和定位销的周向定位作用相配合，能够保证分体式结构的风机传动轴中各分体结构之间的连接强度，进而保证传动轴各分体结构同步转动时的精度，提升风机传动轴的使用性能和寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的剖视示意图。

图中标记：1、碳纤维空心轴，2、轴封，3、轴套，4、销孔，5、螺纹，6、键槽。

具体实施方式

参见附图，具体实施方式如下：

一种空心分体式结构的风机传动轴，包括一个碳纤维空心轴1，碳纤维空心轴1的两端分别安装有一个金属材质的轴封2，所述轴封2为空心柱状结构，轴封2的一端与碳纤维空心轴1的内径相匹配并插设在碳纤维空心轴1的内孔中，轴封2中部的轴肩压设在碳纤维空心轴1的端面上，轴封2远离碳纤维空心轴1的外圆周上均开设有键槽6，其中一个轴封2的外圆周上还开设有螺纹5，通过键槽6和螺纹5使风机叶轮能够配合安装在带有螺纹的轴封2上，另一端的轴封2上则通过键槽6与电机轮盘等传动部件连接；碳纤维空心轴1的两端还分别套装有一个金属材质的轴套3，所述轴套3从碳纤维空心轴1端部插设轴封2位置的相应外圆周向碳纤维空心轴1中部延伸，轴套3的外圆周上开设有螺纹5和键槽6，风机传动轴的一对主轴承分别安装在两个轴套3的外圆周上，轴承的内径小于轴套3的最大外径，在安装时将两个轴承分别从风机传动轴的两端向中间套入，使轴承的端面顶住轴套3的最大外圆部位，由轴套3最大外圆所形成的凸台限制轴承向风机传动轴中部的位移，轴承远离风机传动轴中部的一侧通过键槽6定位，同时在轴套3上相邻的螺纹5处拧设防松圈，通过防松圈与轴套3最大外圆所形成的凸台配合顶紧轴承，从而使轴承固定在轴套3上。

碳纤维空心轴1的两端分别开设有两圈销孔4，每圈销孔4均为沿碳纤维空心轴1的周向均匀间隔分布的多个径向通孔，所述轴套3上开设有两圈销孔4，轴套3的销孔4分别与碳纤维空心轴1同一端的两圈销孔4一一对齐，所述轴封2插设在碳纤维空心轴1中的一端上开设有一圈销孔4，轴封2的销孔4与碳纤维空心轴1靠近轴端的一圈销孔4一一对齐，上述每圈销孔4的数量均为四个，且所有销孔的直径均相等；碳纤维空心轴1、轴套3和轴封2上所有相互对齐的销孔4中均插设有定位销，定位销的长度不小于其所插设的多个相互对齐销孔4的总长度；碳纤维空心轴1的内壁与所贴合的轴封2外壁之间、以及碳纤维空心轴1的外壁与所贴合的轴套3内壁之间均填充有环氧树脂，用于将碳纤维空心轴1、轴封2和轴套3固化粘接为一体，使碳纤维空心轴1、轴封2和轴套3能够同步精确转动。