[发明专利]碳纤维复合材料往复式压缩机阀片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阀片及其制备方法，尤其是涉及一种碳纤维复合材料往复式压缩机阀片及其制备方法。

背景技术

碳纤维增强的复合材料以其比强度高、比模量高、结构可设计性的特点，日益得到推广应用，目前在航空航天、交通运输、航海、国防、汽车制造、化学工业、建筑桥梁、机械制造等多个领域均有广泛应用。由于其结构的可设计性和应用对象的多样性，复合材料构件的制造方法也有很大的差异。往复式压缩机阀片目前主要由金属材料制作，金属材料阀片具有噪音大、抗疲劳性能不高的缺点。

国内外对往复式压缩机阀片的研究较多，如200410072171.1乐金电子(天津)电器有限公司陈哲等提出的“压缩机阀片”，通过在压缩机阀片上位于排气口的地方设置固定橡胶片的方法，达到降低金属阀片与阀座撞击而产生噪音的目的，同时达到提高密封性的目的；如201220101192.1温州市威格尔科技有限公司王进杰提出的“压缩机阀片”，提出了塑料阀片，以增强防腐性能；再如200920311722.3四川丹甫制冷压缩机股份有限公司罗志中等提出的“压缩机阀片”，提出了一种改变阀片的形状，以达到增强通气性的目的；再如201020533656.7合肥微研机电技术有限公司 梅先松  “一种冰箱压缩机阀片”提出了一种在阀片上设置舌簧，减小阀片压缩机内做无用功的间隙，以提高压缩机的COP指标；03115458.1台州环天机械有限公司胡伟强等提出的“高性能压缩机”，采用15-20%的Ca基纳米材料，60-70%的聚芳醚酮，15-20%的玻璃纤维或者碳纤维经过高温、高压热定型的方法制造而成的一种非金属阀片，其纤维比例较低，纤维分布没有严格规定，在降噪、抗疲劳方面有显著效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维复合材料往复式压缩机阀片及其制备方法，该碳纤维复合材料阀片，可以解决噪音大和抗疲劳性能不高的不足

本发明采用的技术方案步骤如下： 

一、一种碳纤维复合材料往复式压缩机阀片：

该阀片为长条形阀片，长与宽之比为1：0.2～0.1，厚度为0.2～10mm，长度方向的两端为半圆弧形，其一端开有与往复式压缩机阀座连接的孔；根据所需阀片厚度，碳纤维的布置方向与阀片长度方向分别为0°、＋45°、－45°、0°依次逐层，并且以中心层为对称面逐层对称敷设，直至设定厚度的阀片，纤维层数为偶数。

所述碳纤维是碳纤维布或碳纤维丝。

二、一种碳纤维复合材料往复式压缩机阀片的制造方法，该方法的步骤如下：

步骤1）根据往复式压缩机吸、排气开孔的大小，排气压力的高低，确定阀片所需的厚度；

步骤2）根据阀片厚度，确定需要的碳纤维类型和纤维层数，确定纤维层的敷设方向，纤维层的层数为偶数，纤维敷设角度对称分布，所述纤维敷设角度指的是纤维长度方向与阀片长度方向的夹角；

步骤3）碳纤维层合板的压紧与固化，根据设定的纤维敷设方法，将体积分量为60-80%的碳纤维以设定的敷设方向与体积分量为20-40%的固化树脂混合后，在120～200℃进行固化，在固化时在层合板上施加压紧力，使多余的树脂挤出纤维，同时使树脂中的气泡破裂，达到碳纤维与树脂紧密结合，使所述的碳纤维复合材料层合板的纤维含量达到60%以上。

所述纤维长度方向与阀片长度方向分别为0°、＋45°、－45°、0°依次逐层排列。

所述树脂是环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺类树脂、聚对苯二甲酸环丁二醇脂树脂或聚乳酸树脂。

与背景技术相比，本发明具有的有益的效果是：

    1）可以有效降低噪音10%以上，增加往复式压缩机阀片的抗疲劳性能30%以上，强度高、重量轻。

2）由于复合材料的可设计性，对于不同形状的阀片，可以根据碳纤维的分布角度不同实现所需的强度要求。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是复合材料阀片结构图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3的复合材料阀片纤维分布放大图。

1、往复式压缩机阀座，2、往复式压缩机吸、排气孔，3、阀片，4、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。