[实用新型]一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴

说明书

技术领域

本实用新型属于传动轴技术领域，具体涉及一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴。

背景技术

目前净水机的排污阀往往设于底部，有些净水机较高大，排污阀传动轴从净水机顶部贯穿至底部的排污阀阀芯上，因此传动轴长度较长，长期扭转下，容易产生扭转变形。若用塑料材质传动轴，则容易在净水机滤芯紫外线杀菌消毒或者化学药剂(醋等)清洁时，容易产生老化变脆，因此塑料轴已应用的越来越少了，而转用金属材质传动轴。在长期使用下，阀体内部杂物堆积堵塞，扭转较为吃力。较长的传动轴扭转后，压应力较大，并且存在一些氯离子，因此尤其对于不锈钢制传动轴来说，应力腐蚀较大。

此外，金属材料的比模量和比刚度较低，金属传动轴过长，质量就会比较大，这就使得传动轴的加工、布置、安装和调试变得非常困难，且容易引起强烈的振动，影响加工精度，浪费能源，增加成本。寻找强度更高、质量更轻、等同结构、防腐性好的材料来取代钢材是净水机排污阀传动轴的发展趋势。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种强度高、质量轻；可改善轴管与法兰连接区域的载荷形式的，没有破坏轴管纤维的连续性的，能提高轴管与法兰的连接强度的，可增强轴管扭转性能的一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴，其包括碳纤维复合材料轴管，碳纤维复合材料轴管的两端开有弧形剖切口，弧形剖切口的圆心与碳纤维复合材料轴管的圆心重合，弧形剖切口的两侧均设有与碳纤维复合材料轴管的中心轴线重合的贴靠面，两个贴靠面通过底合面相接，底合面与碳纤维复合材料轴管的中心轴线相交；碳纤维复合材料轴管的两端均设有法兰，每个法兰的颈部周向设有小弧面和大弧面，小弧面的两边通过阶梯面分别与大弧面的两边对应相接，小弧面通过粘接剂与碳纤维复合材料轴管的端部内壁配合粘固，贴靠面一一对应地通过粘接剂与阶梯面贴合粘固，碳纤维复合材料轴管的两端面通过粘接剂与法兰的凸缘下端面贴合粘固，底合面通过粘接剂与法兰颈部靠近大弧面侧的下端面贴合粘固。

其中，法兰可为金属材料。法兰先通过锻造预成型，再经过机械加工制备成型。

碳纤维复合材料轴管通过缠绕后切割成型。具体是：首先将碳纤维丝用湿法在直径与法兰外径相同的圆柱状芯模上缠绕成型，固化后脱膜，按照法兰的端部形状尺寸，对碳纤维复合材料轴管的两个端部进行切割后成型。

法兰与碳纤维复合材料轴管的各连接面为：贴靠面与阶梯面、底合面与法兰颈部靠近大弧面侧的下端面、小弧面与碳纤维复合材料轴管的端部内壁之间配合要留有装配间隙，以便粘接指定厚度的粘接剂，最后得到本实用新型的一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴。

本实用新型的一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴的一端通过法兰与排污阀的阀芯连接，另一端也通过法兰安装旋钮，旋钮上周向刻有齿线，方便旋转。此外，该旋钮可通过电动连接机构进行自动转向，转动更快捷方便，自动化水平高。

与传统的金属传动轴相比，碳纤维复合材料制的传动轴具有轻质高效，低振动，低噪声，耐疲劳，耐腐蚀、安全性能好等特点，特别适合用于多次旋转的抗疲劳失效的工况。

目前碳纤维传动轴已经广泛应用于航空航天、汽车、船舶、机床等领域。为减轻结构重量,美国海军用复合材料轴来替换Sacramenot级补给舰的重20t,长10m、直径0.68m的钢轴,减重效果可达80％,制造成本降低达50％。挪威也在其Skjold和Rauma 2000级快速巡逻艇上装配复合材料推进轴。此外,美国TB WOOD’S公司、美国莱克斯诺等公司也一直致力于碳纤维复合材料传动轴的研究和应用工作。

目前在碳纤维复合材料制的传动轴的实际应用中，碳纤维复合材料制的传动轴的传动失效多发生在碳纤维复合材料传动轴管与两金属法兰之间的连接处。因此，碳纤维复合材料传动轴要实现轴系扭转载荷的平稳传递，碳纤维复合材料传动轴管与两金属法兰之间的连接结构设计至关重要。

而本实用新型的一种用于净水机的高可靠性排污阀传动轴的大部分扭矩传递均通过贴靠面与阶梯面进行传动，两个截面是独立分开的，但是紧密贴合以传递扭矩，避免了传统的传动轴该处的应力腐蚀失效。