[發明專利]一種復合材料空心軸與金屬法蘭的聯接方法

有效

• 申請號: 201310208369.7
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103307121A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 樊曉斌;鄭勁東;吳醫博
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: F16D1/06
• 分類號: F16D1/06
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

1.一種復合材料空心軸與金屬法蘭的聯接方法，復合材料空心軸(1)由纖維增強樹脂制作而成，金屬法蘭包含法蘭筒(2)和法蘭盤(6)，設定法蘭筒與復合材料空心軸的軸向聯接長度為L，設定法蘭筒的聯接內孔直徑為D₁，設定法蘭筒的聯接外徑為D₂，設定復合材料空心軸的外徑為D₃，D₁與D₃匹配，法蘭盤的最大外徑不做限制，法蘭筒聯接在法蘭盤的端面上；該聯接方法包含復合材料空心軸軸端L段外徑的設計改進、法蘭筒聯接內孔的設計改進以及改進后復合材料空心軸與所述金屬法蘭的聯接方式，該聯接方法涉及到軸向螺栓(4)、徑向螺栓(3)及鎖緊連桿(5)；其特征是：?

?①復合材料空心軸軸端L段外徑的設計改進

?根據法蘭筒(2)的軸向聯接長度將復合材料空心軸(1)的軸端L段外徑在D₂的基礎上進行增徑并將增徑外徑的外形設計改進為外正多邊形，所述外正多邊形選用的基材與空心軸的復合材料相同，所述增徑外徑控制在D₃+{5～30}mm；

②法蘭筒聯接內孔的設計改進

根據復合材料空心軸(1)軸端L段外徑的所述外正多邊形設計改進，將法蘭筒(2)的聯接內孔也進行增徑并將增徑內徑的內形設計改進為內正多邊形，所述內正多邊形的邊數=所述外正多邊形的邊數且所述內正多邊形的相關尺寸與所述外正多邊形的相關尺寸相互匹配，所述增徑內徑控制在D₁+{5～30}mm，所述增徑內徑與所述增徑外徑相匹配，法蘭盤(6)的最大外徑滿足安裝需求即可；

③復合材料空心軸與所述金屬法蘭的聯接方式

鎖緊連桿(5)具有軸向內孔和徑向內孔，所述徑向內孔面向所述外正多邊形或是所述內正多邊形的任一邊正中，所述軸向內孔面向法蘭盤的端面，所述徑向內孔垂直于所述軸向內孔，根據上述正多邊形的邊數分別在法蘭筒(2)和復合材料空心軸(1)軸端L段的每個邊正中配鉆有法蘭筒內孔和空心軸螺紋內孔，根據所述徑向內孔在法蘭盤(6)的端面配鉆有數個法蘭盤螺紋內孔，先將復合材料空心軸(1)的軸端L段所述外正多邊形用80～120#砂紙進行手工打磨使其具有粗糙度，然后用高壓氣體吹去其表面浮塵，再用有機溶劑清洗其表面并晾干待用，法蘭筒(2)的所述內正多邊形采用酸洗或是噴砂或是有機溶劑進行清洗，之后在室溫下將膠粘劑均勻涂摸所述內正多邊形和所述外正多邊形，待所述膠粘劑風干后將法蘭筒(2)套接在復合材料空心軸(1)的軸端L段并用有機溶劑清洗清洗被擠出的所述膠粘劑，待法蘭筒(2)與復合材料空心軸(1)完全固化后，再將與正多邊形邊數相等的鎖緊連桿(5)分別通過所述徑向內孔、所述法蘭筒內孔將徑向螺栓(3)固定在所述空心軸螺紋內孔中，同時將鎖緊連桿(5)分別通過所述軸向內孔將軸向螺栓(4)固定在所述法蘭盤螺紋內孔中，緊固時通過定力矩扳手逐個固定徑向螺栓(3)及軸向螺栓(4)，完成復合材料空心軸(1)與所述金屬法蘭的全部聯接。

2.根據權利要求1所述一種復合材料空心軸與金屬法蘭的聯接方法，其特征是：除所述手工打磨外，還可采用電動打磨或是風動打磨。

3.根據權利要求1所述一種復合材料空心軸與金屬法蘭的聯接方法，其特征是：所述有機溶劑是丙酮。