[发明专利]用于气动水泵的叶片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及气动机械领域，特别是涉及一种用于气动水泵的叶片及其制备方法。

背景技术

气动水泵是一种采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能予以抽光吸尽。

气动水泵的工作特点包括：泵不会过热，压缩空气作动力，在排气时是一个膨胀吸热的过程，气动泵工作时温度是降低的，无有害气体排出；不会产生电火花，气动水泵不用电力作动力，接地后又防止了静电火花；可以通过含颗粒液体，不容易被堵；对物料的剪切力极低，工作时是怎么吸进怎么吐出，所以对物料的搅动最小，适用于不稳定物质的输送；流量可调节，可以在物料出口处加装节流阀来调节流量；具有自吸的功能等优点。

但目前市场上气动水泵仍然存在一些缺憾，例如的在压缩空气作用于气动水泵时，气缸内部转子上装配的叶片运转时，叶片与气缸内壁的摩擦，会导致叶片加速磨损，同时损耗气缸内壁，并产生大量的热量，使整个气动水泵的使用寿命短，整体质量不稳定。为了解决这个问题，操作人员在叶片与气缸之间加入润滑油用于避免上述情况发生，但润滑油的作用时间短暂而且效果不佳，还存在二次污染被抽液体的问题。此外，由于气缸长期不使用，气缸内壁产生凹凸不平的锈层，降低了气缸内壁的光滑度，影响整个气动水泵的运行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高自润滑、高耐磨、耐低温和耐冲击的用于气动水泵的叶片及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于气动水泵的叶片，所述叶片的原料成分包括：碳纤维50%-60%，工程塑料40%-50%。

在本发明一个较佳实施例中，所述碳纤维包括聚丙烯腈纤维50%-60%、沥青纤维30%-40%、酚醛纤维小于等于10%。

在本发明一个较佳实施例中，所述工程塑料采用尼龙66。

在本发明一个较佳实施例中，所述尼龙66是由尼龙66盐熔体与第二主族金属的化合物混合后经聚合和后缩聚反应制得，其中，基于尼龙66盐的重量计，第二主族金属的化合物的重量为0.01%-1.0%。

在本发明一个较佳实施例中，所述叶片的原料成分包括：碳纤维55%，工程塑料45%。

在本发明一个较佳实施例中，所述叶片的原料成分包括：碳纤维60%，工程塑料40%。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种用于气动水泵的叶片的制备方法，叶片的制备方法包括：将碳纤维进行大于等于2000℃的高温碳化处理，制得石墨碳纤维；

将石墨碳纤维与所述工程塑料均匀混合；

混合完成后，在压力为0.5-2.0MPa下将物料挤出并造粒；

造粒完成后，将物料粒制备成工程塑料合金，再将所述工程塑料合金加工成所述叶片。

在本发明一个较佳实施例中，所述石墨碳纤维的含碳量大于等于99%。

在本发明一个较佳实施例中，所述混合物料时的温度包括前部阶段、中部阶段、后部阶段，所述前部阶段的温度范围为255-285℃，中部阶段的温度范围为240-280℃，后部阶段的温度范围为220-275℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述造粒时的温度包括第一阶段250-270℃，第二阶段260-280℃，第三阶段260-290℃。

本发明的有益效果是：本发明用于气动水泵的叶片及其制备方法采用石墨碳纤维材料作为主原料，工程塑料为辅助原料合成制备出的叶片具有高自润滑、高耐磨、耐低温和耐冲击等性能，使用寿命延长至普通叶片使用寿命的30倍。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

优选实施例1：一种用于气动水泵的叶片，所述叶片的原料成分包括：碳纤维55%，工程塑料45%。

所述碳纤维包括聚丙烯腈纤维55%、沥青纤维35%、酚醛纤维10%制成，碳纤维的拉伸强度为4000MPa，模量为240GPa，密度为1.6g/cm3。

该叶片的制备方法包括：

（1）将55%的碳纤维进行大于等于2000℃的高温碳化处理，制得石墨碳纤维，所述石墨碳纤维的含碳量大于等于99%；

（2）将石墨碳纤维与45%的所述工程塑料和少许助剂均匀混合；

（3）混合完成后，在压力为0.5-2.0MPa下将物料挤出并造粒；