转子叶片
专利汇可以提供转子叶片专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一被连接到一鼓 风 机等的之 轮毂 上的 转子 叶片 (1),它包括一叶片部分(2),其基本上由 纤维 增强的塑料 复合材料 制造;和一整体的基部(3),该基部包括用于将 转子叶片 (1)连接到一鼓风机轮毂上的至少一个 机体 (4),和至少一个在其纵向上大致刚性的加强装置(6),这些加强装置(6)被固定到机体(4)上并且至少沿叶片的一个侧面(7)延伸。本发明的主题是:所述的机体(4)被设置成能经受住在几个轴向不同方向作用的一应变状态,并且所述的机体(4)主要垂直于叶片的侧面(7)经基部(3)延伸到叶片部分(2)的两侧,并且包括位于叶片部分(2)每侧的固定装置(5)。，下面是转子叶片专利的具体信息内容。
1．连接到一鼓风机等之一轮毂上的转子叶片(1)，包括：一叶片 部分(2)，该叶片部分基本上由纤维增强的塑料复合材料制造；和一 整体的基部(3)，该基部包括至少一个用于将转子叶片(1)连接到 一鼓风机之轮毂上的机体(4)，和至少一个在其纵向上大致刚性的加 强装置(6)，这些加强装置(6)被固定到机体(4)上并且至少沿叶 片的一个侧面(7)延伸，其特征是，所述的机体(4)被设置成能经 受住在几个不同轴向方向作用的一应变状态，并且所述的机体(4)主 要垂直于叶片的侧面(7)经基部(3)延伸到叶片部分(2)的两侧， 并且包括位于叶片部分(2)每侧的固定装置(5)。
2．根据权利要求1的转子叶片，其特征是：一复合材料基本上包围 着机体(4)。
3．根据权利要求1或2的转子叶片，其特征是：加强装置(6)由多 个均匀定向的纤维组成。
4．根据权利要求3的转子叶片，其特征是：加强装置(6)至少部 分绕机体(4)延伸。
5．根据权利要求3的转子叶片，其特征是：加强装置(6)被连接 到机体(4)上。
6．根据权利要求1～5之任一的转子叶片，其特征是：转子叶片的 基部(3)包括两个梁形机体(4)，其设有一被整圆的下边缘。
7．根据权利要求6的转子叶片，其特征是：两个机体(4)彼此成 整体并且由此构成一H形的桁架结构。
8．根据权利要求1～5之任一的转子叶片，其特征是：机体(4)被 制成为一板形状，并设有用于固定加强装置(6)的凹入结构。
9．根据权利要求1～8之任一的转子叶片，其特征是：复合材料由 玻璃纤维加强的环氧树脂组成，并且加强装置(6)由碳纤维构成。
10．根据权利要求1～9之任一的转子叶片，其特征是：机体(4) 由金属构成。
本发明涉及一被连接到一鼓风机或类似物的轮毂上的转子叶片， 它包括一叶片部分，该叶片部分基本上由纤维增强的塑料复合材料生 产；和一整体的基部，该基部包括至少一个用于将转子叶片连接到一 鼓风机之轮毂上的机体，和至少一个在其纵向上基本刚性的加强装置， 这些加强装置被固定到机体上并且至少沿叶片部分的一个侧面延伸。
目前需生产用这样的一材料制成的转子叶片，其能经受住腐蚀性 的环境，例如在化学处理工业中，并且相对较轻，从而使得安装转子 叶片的鼓风机可以较高的速度运作，并且在某些情况下转子叶片也可 制造得较小并因而不那么昂贵。因此已经试图生产由复合材料、例如 纤维增强的塑料构成的转子叶片。
由美国专利US4877376已公知一种纤维增强的塑料转子叶片，其具 有相对较低的重量并因而可在一较高的速度下运作，但是，转子叶片 的安装固定是复杂的，部分原因是由于使用具有伸过一压力凸缘的螺 栓、并且抵靠到塑料材料上的一种螺栓连接以便连接到一轮毂或一连 接装置上；部分原因是由于一螺杆，该螺杆延伸到连接装置内并且与 给转子叶片提供预应力的装置相配合。在一腐蚀性环境中这种固定是 不满意的，即使转子叶片的材料耐化学腐蚀，但绕压力凸缘的区域将 会受到化学和机械双重影响。因此，已经表明，具有已知类型之固定 装置的转子叶片在鼓风机高速运转和因而承受极大应力的过程中，会 趋于因在螺栓连接区域产生的裂纹逐步增大而损坏。
由美国专利US4966527还得知一纤维增强的塑料转子叶片，其具有 相对较低的重量并因而可在较高速度下运作。但是转子叶片的固定是 复杂的，其在叶片根部附近用纤维绕几个安装部件形成环圈，同时这 些部件大致平行于叶片的侧面延伸。
本发明的一目的是提供一种对由复合材料制造的一转子叶片适用 的简单和耐用的固定结构，这种固定结构也能承受住腐蚀性的环境。
本发明的附加目的是改善转子叶片的运作条件。
根据本发明由这样的一转子叶片来达到这些目的，该转子叶片的 特征是所述的机体被设置成能经受住在几个不同轴向方向作用的一应 变状态，并且所述的机体主要垂直于叶片的侧面经基部延伸到叶片部 分的两侧，并且包括位于叶片部分每侧的固定装置。
在一优选实施例中，转子叶片的基部包括至少两个机体，它们最 好由金属制造、例如钢或类似物等，以能有效地经受住在几个不同轴 向方向作用的一应变状态。这两个机体经过基部垂直地延伸到叶片的 两侧并且每一机体合适地包括一梁，该梁具有一被整圆的下边缘。这 两个机体也可彼此成整体并且由此构成一H形的桁架结构。当然，可以 采用一形状似板的机体，该板设有用于加强装置的凹入部分；或者仅 采用一根梁，其被设置成例如相对于叶片倾斜。
该加强装置合适地包括一些定向的纤维并且在一优选实施例中由 至少一束碳纤维组成，在由一模子制造每一转子叶片的过程中，将该 碳纤维绕机体设置并且延伸到叶片的侧边外。当然，加强装置也可例 如通过经机体内的一孔插置一束碳纤维而被固定到机体上，不过，它 是由具有比孔更大直径的一结点或类似物来固定的。
转子叶片基部的复合材料之纤维与塑料组份最好这样选择，以使 该复合材料具有适于机体的温度延伸(特性)。该复合材料可合适地 由玻璃纤维增强的环氧树脂制造。
现在结合附图更完整地描述本发明，其中：
图1表示根据本发明的一转子叶片的局部剖视主视图，
图2表示转子叶片的一俯视图，
图3表示转子叶片的一侧视图，
图4表示绕转子叶片基部区域的一放大剖视图。
附图表示连接到一鼓风机(未示出)或类似物的轮毂上的一转子 叶片1。该转子叶片1包括一叶片部分2和一呈整体的基部3。转子叶片 的基部3包括带有固定装置5的两个机体4。该两个机体4最好由金属、 例如钢等制造，其可承受住在几个不同轴向方向所作用的应变状态。 该两个机体4相对于叶片的侧面7垂直地延伸，并通过基部3到达叶片部 分2的两侧。一些加强装置6至少部分地绕两个机体4和沿叶片的侧面7 延伸。固定装置5可由穿经两个机体4的孔合适地组成，这些孔用于与 拧入一鼓风机的轮毂或设置于其上的一连接装置内的螺栓(未示出) 相配合。
转子叶片1由纤维增强的塑料复合材料制造。在一优选实施例中， 该复合材料由环氧树脂基质中的一增强的玻璃纤维组成，根据本发明 由若干个加强装置6来增强，其中这些加强装置6是一些均匀取向(定 向)的纤维。最好是，这些纤维是长的和连续的，并且可以例如由碳 纤维组成，但也可以是其它的纤维，例如芳 氨(aramide)纤维等可 用作加强装置。用同样的方法可将环氧树脂以外的其它聚合物用作基 质。
在生产转子叶片1的过程中，几层定向的玻璃纤维被放置到一模子 的每一侧上，然后机体4被设置在模子的一端。由碳纤维制成的一束加 强装置6绕每一机体4设置并且沿一塑料芯8(图4)延伸，其中该塑料 芯8设置在玻璃纤维层之间，最后填加环氧树脂。
因此，制成的转子叶片1包括一叶片部分2和一整体的基部3，其中 该叶片部分由复合材料组成，并由玻璃纤维增强的环氧树脂成形，还 设有一塑料芯8；而基部3同样由复合材料、至少一个机体4和几个碳纤 维加强装置6组成。
因此，转子叶片的基部3由机体4、加强装置6和绕机体4设置的复 合材料部分组成。所述的机体4主要垂直于叶片的侧面7延伸，并且通 过基部3到达叶片部分2的两侧。由此，机体4构成在运行过程中抵消叶 片部分2绕其自身轴线旋转趋向的平衡物。机体4最好由金属、例如钢 等制造，其可经受住在几个不同轴向方向的应变状态，并且在叶片部 分2的每一侧具有固定装置5，在所示实施例中，这些固定装置被成形 为每一固定螺栓的一螺纹孔。螺纹孔的数量在叶片部分2的每一侧可以 从1个到几个变化。如上所述，转子叶片1通过固定螺栓被固定到一轮 毂上，其中这些固定螺栓被插入机体4的孔内并且被拧入到轮毂内或者 设置于其上的一连接装置内。即使复合材料基本上包围机体4，也最好 是这些固定螺栓只能经机体4延伸并且在螺栓的区域不存在明显数量的 复合材料。
上述转子叶片1比以前所用的由金属制造的转子叶片轻，并且已证 明可以经受住高速度而在螺栓连接区域的基部不会崩裂。作用于转子 叶片1上的力经加强装置6传递给机体4，其中加强装置由碳纤维组成并 且在其纵向基本上是刚性的，而机体4可以承受住在几个不同轴向方向 作用的应变状态，并且进一步经固定螺栓传递给轮毂。本发明的一重 要部分是加强装置6或者通过绕机体4延伸、或者用一合适的方式连接 到机体上而被固定到机体4上。同样重要的是加强装置6延伸超过转子 叶片的一部分长度。
为避免加强装置之不希望的应力，机体被制成一梁的形状，并具 有被倒圆的下边缘。可以仅使用一个梁，即使图中所示采用了两个梁。 也可以使这两个机体彼此成整体，并且由此构成一H形的桁架结构，或 者机体被形成一板形状，其上设有凹口，以固定加强装置。
转子叶片的基部3之复合材料中的纤维和塑料组份如此选择，以便 该复合材料具有随温度而延长(的特性)，该延长(特性)这样作用 于机体4，以致于在不同温度条件下机体膨胀的作用将尽可能减少，即 该复合材料将随着温度而紧随机体4变化。
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