[发明专利]一种风机联轴器复合管轴及其制造方法

说明书

本发明公开了一种风机联轴器复合管轴及其制造方法，所述风机联轴器复合管轴以重量份计由下列组分组成：20～25份增强乙烯基树脂；34～44份环氧树脂；24～32份无碱玻璃纤维；12～18份尼龙66；6～10份聚苯乙烯‑聚乙烯‑聚丁烯‑聚苯乙烯SEBS；2～4份纳米二氧化钛；5～8份聚对苯二甲酸丙二醇酯；1～2份硅烷偶联剂；3～5份氢氧化铝；3～6份碳酸钙须晶；1份钙锌稳定剂；以及1～2份抗氧剂。从而，复合管轴具有轻质、耐腐蚀、绝缘以及抗疲劳的特点，适用于风力发电机的中间管轴。

技术领域

本发明涉及一种联轴器材料及其制造方法，具体地说，是一种适用于风力发电机联轴器的复合玻璃钢管轴及其制造方法。

背景技术

联轴器作为风力发电机的关键部件之一，用于连接风电齿轮箱高速轴与发电机主轴之间，主要起传递扭矩的作用。风电机组高速轴专用柔性联轴器应用于陆上、海上高空机舱内，离地面或海面约75米处，由于联轴器在高空使用，安装维护非常不便，维修成本昂贵，一旦出现损坏，将导致整个机组停转发电，间接损失严重，因而，对联轴器的可靠性、安全性要求十分苛刻。

其中，联轴器主要由中间管轴、法兰盘、刹车盘以及膜片组组成，其中的中间管轴为联轴器的核心组成部分，轴向传递扭矩。由于对联轴器的工作要求是20年内免维护，因而，作为主要部分的联轴器中间管轴需在寿命期内承担各种运行负荷及最大负荷情况下的轴偏移量和力矩，运行工况复杂，对中间管轴的疲劳指数提出极高的要求。传统的大型风机联轴器中间管轴大多采用合金钢制成，在运行使用过程中逐渐暴露出一系列缺点，如传动系统振动噪声大；寄生电流通过联轴器从发电机转子流向齿轮箱并造成齿轮箱的损伤；以橡胶件作为电绝缘元件，不仅造成成本增加，还会降低整体抗疲劳性。上述缺点使得目前广泛使用的合金钢联轴器中间管轴已逐渐无法满足现代风机联轴器的使用要求。

近些年来，由于玻璃钢材料具有轻质高强、耐腐蚀性能好、可设计性好、工艺性能优良等特点，逐渐应用于联轴器的中间管轴，但是由于国内没有统一的标准，在材料性能、载荷分析、制品要求等方面都只能参考国外的相关规定，严重制约产品的设计，而普通玻璃钢材料较易变形，而风机联轴器在恶劣环境下的高速运转可能会到导致玻璃钢中间管轴变形而无法长期使用，缩短联轴器的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种风机联轴器复合管轴及其制造方法，其克服现有技术中存在的不足，使得复合管轴具有轻质、耐腐蚀、绝缘以及抗疲劳，从而适用于风力发电机的联轴器。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种风机联轴器复合管轴，其组成原料的重量份为：20～25份增强乙烯基树脂；34～44份环氧树脂；24～32份无碱玻璃纤维；12～18份尼龙66；6～10份聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯(SEBS)；2～4份纳米二氧化钛；5～8份聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)；1～2份硅烷偶联剂；3～5份氢氧化铝；3～6份碳酸钙须晶；1份钙锌稳定剂；以及1～2份抗氧剂。

根据本发明的一实施例，所述增强乙烯基树脂主要由环氧树脂、双酚A、甲基丙烯酸、不饱和二元羧酸以及苯乙烯制造而成，其中，所述增强乙烯基树脂由以下重量份计的原料制成：50份环氧树脂；30～40份双酚A；20～40份甲苯；2～4份阻聚剂；12～15份甲基丙烯酸单体；12～24份不饱和二元羧酸；4～6份对苯二酚；5～8份苯乙烯；1～2份三乙胺；2份四丁基氯化铵；以及1份氧化镁。

根据本发明的一实施例，聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯SEBS是高等分子量SEBS和低等分子量SEBS组成的混合物，其中，所述高等分子量SEBS是重均分子量为18～25万的SEBS，所述低等分子量SEBS是重均分子量为1～2万的SEBS。

根据本发明的一实施例，在聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯SEBS混合物中，所述高等分子量SEBS的重量百分含量为30～50％。

一种风机联轴器复合管轴的制造方法，其包括步骤：