技术领域
[0001] 本
发明属于密封技术领域，涉及一种叠螺式污泥脱水机的叠片。
背景技术
[0002] 叠螺污泥脱水机的工作原理是由固定环(定环)和游动环(动环)的相互层叠，螺旋轴贯穿其中形成的过滤推动装置。前端为浓缩部，后端为脱水部。固定环和游动环之间形成的滤缝以及螺旋轴的
螺距从浓缩部到脱水部逐渐变小。螺旋轴的旋转在推动污泥从浓缩部到脱水部的同时，也不断带动游动环清扫滤缝，防止堵塞。污泥经浓缩后，被运输到脱水部，在前进的过程中随着滤缝和螺距的逐渐变小，以及被
压板的作用下，产生极大的内压，容积不断缩小，达到充分脱水的目的。
[0003] 目前叠螺式污泥脱水机的叠片(动环、定环)主要是采用304等不锈
钢金属材料制作，304等金属材料由于
耐磨性能差，耐
腐蚀性能差，通常使用寿命在1年左右，限制了叠螺式污泥脱水机的使用范围和寿命，无法满足设备使用寿命和性能需要，无法满足用户需求。
[0004] 现有的叠螺式污泥脱水机，在两个定环之间为使动环有游动的间隙，常采用间隔小
垫片的方法，如图1-图4所示，若干个定环1通过固定
螺栓3装配在一起，同时，在相邻两个定环1之间设置动环4和活动式小垫片2(从图3、图4可看出，动环4的内径与定环1的内径一样大，动环4的外径比定环1的外径小，两者的外径差就是一个小垫片2的外径；每个小垫片2是一个小圆环，每个小垫片2通过圆环中间的小圆孔套装在固定螺栓3上相邻两个定环1之间)，这种活动式小垫片，由于小垫片数量较多(图1-图4中，每组动环和定环即在每相邻两个定环1之间在同一圆周上要装配六个小垫片)，安装劳动强度较大，而且，在生产安装和售后维修过程中，很容易出现错装或漏装现象，致使返工，极大地降低了劳动生产效率，对设备批量生产和现场维修工作极为不利。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服
现有技术的不足，提供一种强度高、耐磨
耐腐蚀性能好、使用寿命长，能提高劳动生产效率的叠螺式污泥脱水机的叠片(动环、定环)。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 一种叠螺式污泥脱水机的叠片，它包括动环、定环，它是采用CFRP
碳纤维增强
复合材料制作而成的；所述CFRP
碳纤维增强复合材料中各组分的
质量配比如下：
[0008]
[0009]
[0010] 所述CFRP碳纤维增强复合材料是以上述组分为原料，经配料、混合、双螺杆挤出
造粒制得的；所述叠螺式污泥脱水机的叠片是采用上述CFRP碳纤维增强复合材料经注塑或压塑成型得到的。
[0011] 进一步地，所述定环由环形主体和若干个沿圆周方向伸出环形主体的固定
耳组成，每个固定耳上设有小孔；在每个固定耳处还设有沿垂直于圆周方向向外凸出的定环凸起，该定环凸起上也设有与固定耳上小孔对应的小孔。亦即：将原有的小垫片和定环合成一体，在定环上原来安装小垫片的
位置(即在定环四周边缘处设有固定耳的地方)设置定环凸起，即：原有的小垫片变成了定环凸起与定环合为一体。
[0012] 更进一步地，所述定环凸起的形状为三
角形，即：在定环上设置三角形凸起，在三角形凸起上也设有与固定耳上小孔对应的小孔。
[0013] 进一步地，所述注塑工艺操作条件为：烘料
温度85-90度，烘料时间4-5小时；注塑温度170-200度，注塑压
力90-100pa；模具温度85-90度。
[0014] 所述聚甲
醛树脂POM为聚甲醛的均聚物。
[0015] 所述碳纤维为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维或
沥青基碳纤维。碳纤维(Carbon Fiber)是纤维状的炭材料，具有高强度和高
弹性模量的特点。聚丙烯腈基碳纤维是把聚丙烯腈纤维在惰性气体中高温加热所获得的纤维，是高强度型碳纤维。沥青基碳纤维是把
煤焦油或石油沥青抽丝后经高温
烧结而成的纤维，是一种高弹性模量型的碳纤维。
[0016] 所述
偶联剂包括有机铬络合物、
硅烷类、
钛酸酯类和
铝酸化合物四大类。
[0017] 所述油性憎水剂是市购得到的一种由硅油与硅树脂等优质材料混合而成的新型的高级油性防水材料。
[0018] 聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)，俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学
稳定性、耐腐蚀性、
密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。本发明中在CFRP碳纤维增强复合材料中加入聚四氟乙烯，可大大增强该材料的耐磨性。
[0019] 本发明中采用CFRP碳纤维增强复合材料制作动环、定环。该CFRP碳纤维增强复合材料是以热固性塑料为基体，以碳纤维及其织物为分散质的纤维增强料；是碳纤维及其织物与聚甲醛树脂POM(均聚)和聚四氟乙烯PTFE复合制成的复合材料，具有强度高、模量高、
密度小，减磨耐磨，自润滑，耐腐蚀，耐疲劳，抗蠕变，耐水性好等特点。
[0020] 本发明采用注塑或压塑工艺，使用模具将小垫片和定环合成一体，将定环凸起设计成三角形结构，大幅度提高了零件制作效率，同时对定环起到了加强作用，使定环的抗弯性能增强。
[0021] 本发明的有益效果：
[0022] 本发明的叠螺式污泥脱水机的叠片，具有如下优点：
[0023] 1)采用CFRP碳纤维增强复合材料制作叠片(动环、定环)，该材料是以热固性树脂为基体，以碳纤维及其织物为分散质的纤维增强料，使用压塑注塑工艺制作而成。该材料具有强度高，模量高，密度小，减少摩擦，耐磨性能高，自润滑、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变，
热膨胀系数小，耐水性好的特点，适合于制作脱水机的动环、定环，可将动环、定环的使用寿命提高到5～8年。
[0024] 2)采用压塑或注塑工艺，用模具将小垫片和定环合成一体，大幅度提高了零件制作效率，使总体生产效率提高。
[0025] 3)小垫片和定环合为一体，大幅度减少了装配动作和误装现象，可减少80％以上装配动作次数。
[0026] 4)将定环凸起设计成三角形结构(即三角形凸起)具有如下好处：结构稳定，
支撑面积大，能有效控制两个定环的
变形量；同时对定环起到加强作用，使定环的抗弯性能增强。
附图说明
[0027] 图1是现有的叠螺式污泥脱水机的定环的侧视示意图；
[0028] 图2是现有的叠螺式污泥脱水机的定环的主视结构示意图；
[0029] 图3是现有的叠螺式污泥脱水机的定环和小垫片与动环装配在一起的侧视截面示意图；
[0030] 图4是现有的叠螺式污泥脱水机的定环和小垫片与动环装配在一起的主视结构示意图；
[0031] 图5是本发明中的叠螺式污泥脱水机的定环的侧视截面示意图；
[0032] 图6是本发明中的叠螺式污泥脱水机的定环的主视结构示意图；
[0033] 图7是本发明中的叠螺式污泥脱水机的定环与动环装配在一起的侧视截面示意图；
[0034] 图8是本发明中的叠螺式污泥脱水机的定环与动环装配在一起的主视结构示意图；
[0035] 图9是本发明中的定环凸起设计成三角形结构的主视结构示意图；
[0036] 图10是本发明中的定环凸起设计成三角形结构的俯视结构示意图。
[0037] 图中：1、定环 2、小垫片 3、固定螺栓 4、动环 5、三角形凸起 102、定环凸起 101、固定耳 103、第一小孔 104、第二小孔
具体实施方式
[0038] 以下结合附图和
实施例对本发明作进一步的说明。
[0039] 实施例1
[0040] 本发明一种叠螺式污泥脱水机的叠片，它包括动环和定环，动环和定环均是采用CFRP碳纤维增强复合材料制作而成的；所述CFRP碳纤维增强复合材料中各组分的质量配比如下：
[0041]
[0042]
[0043] 所述CFRP碳纤维增强复合材料是以上述组分为原料，经配料、混合、双螺杆挤出造粒制得的；所述叠螺式污泥脱水机的叠片是采用上述CFRP碳纤维增强复合材料经
注塑成型得到的。
[0044] 所述注塑工艺操作条件为：烘料温度85度，烘料时间5小时；注塑温度200度，注塑压力100pa；模具温度90度。
[0045] 实施例2
[0046] 本发明一种叠螺式污泥脱水机的叠片，它包括动环和定环，动环和定环均是采用CFRP碳纤维增强复合材料制作而成的；所述CFRP碳纤维增强复合材料中各组分的质量配比如下：
[0047]组分 配比/质量份
聚甲醛树脂POM(均聚) 80
碳纤维 25
聚四氟乙烯PTFE 10
油性憎水剂 0.4
偶联剂 0.35
色母 0.4
[0048] 所述CFRP碳纤维增强复合材料是以上述组分为原料，经配料、混合、双螺杆挤出造粒制得的；所述叠螺式污泥脱水机的叠片是采用上述CFRP碳纤维增强复合材料经注塑成型得到的。
[0049] 所述注塑工艺操作条件为：烘料温度90度，烘料时间4小时；注塑温度170度，注塑压力90pa；模具温度85度。
[0050] 实施例3
[0051] 本发明一种叠螺式污泥脱水机的叠片，它包括动环和定环，动环和定环均是采用CFRP碳纤维增强复合材料制作而成的；所述CFRP碳纤维增强复合材料中各组分的质量配比如下：
[0052]组分 配比/质量份
聚甲醛树脂POM(均聚) 60
碳纤维 20
聚四氟乙烯PTFE 20
油性憎水剂 0.2
偶联剂 0.3
色母 0.2
[0053] 所述CFRP碳纤维增强复合材料是以上述组分为原料，经配料、混合、双螺杆挤出造粒制得的；所述叠螺式污泥脱水机的叠片是采用上述CFRP碳纤维增强复合材料经注塑成型得到的。
[0054] 所述注塑工艺操作条件为：烘料温度88度，烘料时间4.5小时；注塑温度185度，注塑压力95pa；模具温度88度。
[0055] 实施例4
[0056] 本发明一种叠螺式污泥脱水机的叠片，它包括动环和定环，动环和定环均是采用CFRP碳纤维增强复合材料制作而成的；所述CFRP碳纤维增强复合材料中各组分的质量配比如下：
[0057]组分 配比/质量份
聚甲醛树脂POM(均聚) 90
碳纤维 30
聚四氟乙烯PTFE 5
油性憎水剂 0.35
偶联剂 0.35
[0058] 所述CFRP碳纤维增强复合材料是以上述组分为原料，经配料、混合、双螺杆挤出造粒制得的；所述叠螺式污泥脱水机的叠片是采用上述CFRP碳纤维增强复合材料经压塑成型得到的。
[0059] 实施例5
[0060] 如图5-8所示，本发明的叠螺式污泥脱水机的叠片中，，定环由环形主体和六个沿圆周方向伸出环形主体的固定耳101组成，固定耳上设有第一小孔103；在每个固定耳处还设有沿垂直于圆周方向向外凸出的圆形的定环凸起102(相当于原来的小垫片2)，即：将定环和原来的小垫片合为一体，在定环1上原来安装小垫片的位置(即在定环四周边缘处设有固定耳的地方)设有圆形的定环凸起102(相当于原来的小垫片2)，在圆形的定环凸起102上也设有与固定耳上的第一小孔103对应的第二小孔104。从图5、图7中可看出，定环凸起102是在固定耳处紧贴圆周面，沿垂直于圆周方向向外凸出的。若干个定环1通过固定螺栓3装配在一起，同时，在相邻两个定环1之间只需装配动环4，而无需安装活动式小垫片2，大大减少了装配动作和误装现象，大幅度提高了生产效率。该实施例中的定环凸起是圆形的。
[0061] 实施例6
[0062] 如图9-10所示，本发明的叠螺式污泥脱水机的叠片中，定环由环形主体和八个沿圆周方向伸出环形主体的固定耳101组成，固定耳上设有第一小孔103；这八个固定耳是三角形的；在每个固定耳处还设有沿垂直于圆周方向向外凸出的三角形的定环凸起，即三角形凸起5，在三角形凸起5上也设有与固定耳上的第一小孔103对应的第二小孔104。从图10中可看出，三角形凸起5是在固定耳处紧贴圆周面，沿垂直于圆周方向向外凸出的。将定环凸起设计成三角形结构可使结构稳定，支撑面积大，能有效控制两个定环的变形量；同时对定环起到加强作用，使定环的抗弯性能增强。
[0063] 性能试验例
[0064] 本发明实施例1-4中的CFRP碳纤维增强复合材料的材料性能测试数据见下表：
[0065]
[0066]
