[发明专利]一种用于过滤器的滤芯固定装置及其制备方法

权利要求书

1.一种滤芯固定装置，所述滤芯固定装置包括筒状主体，所述筒状主体包括具有用于滤过流体通过的多个网孔的侧壁以及由所述侧壁形成的用于容纳滤芯的空腔，其特征在于，所述多个网孔相互之间的网孔间隔由交叉铺设的纤维纱束和树脂一体成型，其中纤维纱束以缠绕方式铺设，纤维纱束的长度方向与网孔间隔的长度方向一致；形成网孔的第一对相对边的网孔间隔的长度方向与筒状主体的轴向的正向之间的夹角的θ1为45-75度；形成网孔的第二对相对边的网孔间隔的长度方向与筒状主体的轴向的反向之间的夹角θ2为45-75度。

2.根据权利要求1所述的滤芯固定装置，其特征在于，θ1和θ2相差0-15度，例如2-10度，3-8度，4-6度，例如5度；优选地，θ1和θ2相同。

3.根据权利要求1或2所述的滤芯固定装置，其特征在于，在以缠绕方式铺设纤维纱束时，对纤维纱束施加预紧力；优选地，设置预紧力的计算公式如下：

F_预＝{σ×(D×Π)}/40

σ＝(Π×D×d×h×ρ)×0.0098

其中，F_预表示设置的预紧力；D表示滤芯固定装置的外径；Π表示圆周率；σ表示复合材料最小许用应力；d表示纱束展纱宽度；h表示纱束展纱厚度；ρ表示材料密度。

4.根据权利要求3所述的滤芯固定装置，其特征在于，网孔间隔包括交叉铺设的n层纤维纱束和树脂，并且在铺设外层纤维纱束时施加的预紧力小于等于在铺设内层纤维纱束时施加的预紧力，其中n为大于等于2的整数。

5.根据权利要求4所述的滤芯固定装置，其特征在于，当n＝a×m+b时，铺设第a×(i-2)+b+1层至第a×(i-1)+b层纤维纱束时施加的第i预紧力是铺设第a×(i-3)+b+1层至第a×(i-2)+b层纤维纱束时施加的第i-1预紧力的5-95％，例如10-90％、20-80％、30-70％、40-60％、约50％等，并且当a小于b时第1层至第b-a层采用第1预紧力，其中a为大于等于1的整数，b为大于等于a的整数，m为大于等于1的整数，i为选自2至m的整数。

6.一种制备根据权利要求1-5中任一项所述的滤芯固定装置的方法，包括以下步骤：

S100，提供模具、缠绕机、纤维纱束和树脂，所述模具具有用于成型根据权利要求1-5中任一项所述的滤芯固定装置的沟槽；

S150，使纤维纱束通过树脂得到浸渍有树脂的纤维纱束；

S200，转动安置于缠绕机上的模具，通过模具牵引浸渍有树脂的纤维纱束并通过缠绕机控制浸渍有树脂的纤维纱束相对于模具的位置，使得浸渍有树脂的纤维纱束以缠绕方式交叉铺设在模具上的沟槽内，由此在模具上成型一层或多层待固化的纤维纱束和树脂；

S300，将模具上成型的一层或多层待固化的纤维纱束和树脂固化；

S350，任选地重复步骤S200和S300，直至完成所需层数的纤维纱束和树脂的成型和固化。

7.根据权利要求6的方法，其中，在S200中，在铺设浸渍有树脂的纤维纱束时对纤维纱束同时施加与网孔间隔长度方向同向的预紧力；优选地，设置预紧力计算公式如下：

F_预＝{σ×(D×Π)}/40

σ＝(Π×D×d×h×ρ)×0.0098

其中，F_预表示设置的预紧力；D表示鼠笼外直径；Π表示圆周率；σ表示复合材料最小许用应力；d表示纱束展纱宽度；h表示纱束展纱厚度；ρ表示材料密度。