[发明专利]船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨

权利要求书

1.一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，包括一个端盖(2)、具有燕尾槽(4)的桨榖(1)和连接在所述桨榖燕尾槽(4)中的叶片(3)，其特征在于：所述桨榖(1)为圆柱形或圆锥形，端盖(2)与桨榖(1)的配合面(16)为平面；叶片(3)材料为连续纤维增强复合材料，叶片通过楔形叶根(5)与桨毂(1)上的燕尾槽(4)连接；燕尾槽(4)由底面(6)、两侧斜面(7，8)、和两个端面(9，10)构成，底面(6)和两侧斜面(7，8)为装配面；燕尾槽(4)深度在0.01D～0.06D之间，其中D为螺旋桨直径；燕尾槽(4)底面(6)的宽度从插入端面(9)开始逐渐变小，范围为0.5～2.5/n*d，其中d为桨榖的最大直径，n为叶片的数目；燕尾槽(4)底面(6)两边线的夹角在0°～20°之间，燕尾槽(4)的两侧斜面(7，8)与底面(6)的夹角在50°～85°之间；叶片楔形叶根(5)的底面(11)、两侧斜面(12,13)和大端面(14)为装配面，楔形叶根(5)的小端面(15)为非装配面；叶片楔形叶根(5)底面(11)的中心线(17)与叶片(3)半径为a的截面螺距参考线(18)之间的夹角在0°～15°之间，d为桨榖的最大直径；安装时，先将燕尾槽(4)内涂覆树脂粘结剂，再将叶片从插入相应的燕尾槽(4)的插入端面(9)中插入，然后施加紧固力将端盖(2)与桨榖(1)固定。

2.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述端盖(2)和桨榖(1)为金属材料、复合材料或金属-复合材料组合均可。

3.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨的叶片(3)数量大于等于3。

4.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述桨榖(1)上燕尾槽(4)一侧斜面(7)与另一侧斜面(8)对称或不对称均可。

5.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述桨榖(1)上燕尾槽(4)的长度可以贯穿整个桨毂(1)，也可以不贯穿整个桨毂(1)。

6.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述桨毂(1)上的燕尾槽(4)的底面(6)与桨毂(1)的插入端面(9)的夹角在60°～90°之间。

7.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述端盖(2)与桨榖(1)使用螺钉或胶粘剂连接或两种方式结合，端盖(2)与桨榖(1)固定时可采用螺钉拧紧提供紧固力或将已插入叶片(3)的桨榖(1)与端盖(2)一同置于两平面工装之间，在平面工装上施加压力提供紧固力。

8.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨叶片(3)插入燕尾槽后，施加紧固力使端盖(2)与桨榖(1)接触平面之间的间隙小于0.01mm完成装配，装配完成后燕尾槽(4)的终止端面(10)与楔形叶根(5)的小端面(15)之间允许间隙存在。

9.根据权利要求1所述的一种船舶用组合式连续纤维增强复合材料叶片螺旋桨，其特征在于，所述桨毂(1)上的燕尾槽(4)中的树脂粘结剂固化后得到最终螺旋桨产品。