一种桨叶加热组件及其生产方法
阅读说明：本技术 一种桨叶加热组件及其生产方法 (Blade heating assembly and production method thereof ) 是由 陈建会 陈中敢 洪彬 鲁峰 贺轶斐 卢方勇 罗军 陈会新 林志宗 李曾国 叶锭 于 2021-01-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及桨叶加热领域,公开了一种桨叶加热组件及其生产方法,包括不锈钢包铁(1)、导热绝缘层(15)、加热元件(4)和温度传感器(10),加热元件(4)上设有导热绝缘层(15),导热绝缘层(15)上设有不锈钢包铁(1),加热元件(4)包括圆柱导线(9)、第一编制带导线(8)和加热器(7),加热器(7)通过第一编制带导线(8)和圆柱导线(9)连接。还包括隔热绝缘层(16)和增粘剂(6),加热元件(4)上设有隔热绝缘层(16),隔热绝缘层(16)上设有增粘剂(6)。本发明具有使桨叶系统具备防除冰能力、能够在中等结冰下飞行、保护桨叶的优点。(The invention relates to the field of blade heating, and discloses a blade heating assembly and a production method thereof, wherein the blade heating assembly comprises a stainless steel clad iron (1), a heat conduction insulating layer (15), a heating element (4) and a temperature sensor (10), the heat conduction insulating layer (15) is arranged on the heating element (4), the stainless steel clad iron (1) is arranged on the heat conduction insulating layer (15), the heating element (4) comprises a cylindrical lead (9), a first woven belt lead (8) and a heater (7), and the heater (7) is connected with the cylindrical lead (9) through the first woven belt lead (8). The heating element is characterized by further comprising a heat insulation layer (16) and a tackifier (6), wherein the heat insulation layer (16) is arranged on the heating element (4), and the tackifier (6) is arranged on the heat insulation layer (16). The invention has the advantages that the blade system has the capability of preventing and removing ice, can fly under moderate icing and protects the blades.)
技术领域
本发明涉及桨叶加热领域，尤其涉及了一种桨叶加热组件及其生产方法。
背景技术
旋翼桨叶，是指装在旋翼上的桨叶。一副旋翼最少有2片桨叶，最多可达7片。它相当于旋转的机翼，桨叶剖面呈翼型。旋转时产生支承直升机的升力和推动直升机运动的推进力。与旋翼桨毂的联结型式有全铰接式、半铰接式和无铰接式三种。申请号CN201410559963.5公开了直升机及其桨叶，其包括：主体部，所述主体部沿水平方向平直延伸；桨根部，所述桨根部连接在所述主体部的一端；桨尖部，所述桨尖部连接在所述主体部的另一端，所述桨尖部从所述桨尖部的邻近所述主体部的一端至所述桨尖部的远离所述主体部的一端向下延伸，上述专利具有悬停气动效率高、减震降噪效果好等优点。但是在条件恶劣的情况下，比如温度较低，直升机的桨叶表面会结冰，从而影响桨叶的性能，严重时会对直升机的稳定性产生影响。
发明内容
本发明针对现有技术中温度较低时直升机的桨叶表面会结冰，从而影响桨叶的性能的缺点，提供了一种桨叶加热组件及其生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种桨叶加热组件，包括不锈钢包铁、导热绝缘层、加热元件和温度传感器，加热元件上设有导热绝缘层，导热绝缘层上设有不锈钢包铁，加热元件包括圆柱导线、第一编制带导线和加热器，加热器通过第一编制带导线和圆柱导线连接。
作为优选，还包括隔热绝缘层和增粘剂，加热元件上设有隔热绝缘层，隔热绝缘层上设有增粘剂。
作为优选，导热绝缘层包括第二橡胶和第一橡胶，加热元件上设有第二橡胶，第二橡胶上设有第一橡胶，第一橡胶上设有不锈钢包铁。
作为优选，隔热绝缘层包括橡胶布和第二橡胶，加热元件上设有橡胶布，橡胶布上设有第二橡胶，第二橡胶上设有增粘剂。
作为优选，不锈钢包铁连接有第二编制带导线，第二编制带导线连接有搭铁片。
作为优选，橡胶布和第二橡胶之间设有温度传感器，温度传感器连接有温度传感器导线。
一种加工桨叶加热组件的生产方法，包括以下步骤：
(1)、将加热元件从Cr20Ni80材料上用激光切割下来，保证加热元件尺寸精度来达到加热元件精确的电阻值要求；
(2)、检查加热元件表面是否有毛刺、开裂缺陷并处理；将加热元件的第一编制带导线和圆柱导线焊接，焊接厚度≦1mm，并检查其电阻值；
(3)、将加热元件表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(4)、将不锈钢包铁和第二编制带导线连接，将第二编制带导线和搭铁片焊接，焊接厚度≦2mm；
(5)、将不锈钢包铁表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(6)、分别对第二橡胶、第一橡胶进行混炼；
(7)、将第二橡胶、第一橡胶胶料分别按厚度尺寸要求进行压延，第二橡胶的厚度为0.4mm±0.03mm或0.8mm±0.03mm，EPDM 3606的厚度为0.3mm±0.03mm，压好后用卷筒包装待用；
(8)、将方纶布涂上胶粘剂晾干后和第二橡胶一起压延成橡胶布，橡胶布的厚度为0.6mm±0.03mm，压好后用卷筒包装待用；
(9)、第一次硫化：先把3组加热元件平铺在橡胶布上，使每组加热元件之间的间隙为2mm±0.1mm，在加热元件上铺一层厚度为0.4mm±0.03mm的第二橡胶，在橡胶布下面再加一层厚度为0.8mm±0.03mm的第二橡胶；橡胶布和第二橡胶之间布置温度传感器；由抽真空0.5兆帕加压通过硫化罐155℃±5℃，80分钟热空气硫化成产品平板硫化件；
(10)、二次硫化：将打磨后的平板硫化件上面铺一层厚度为0.3mm±0.03mm的第一橡胶，通过模具把不锈钢包铁(1)和防泥沙网(14)用硫化罐硫化成桨叶加热组件，抽真空加压0.6兆帕、温度155℃±5℃，180分钟热空气硫化成桨叶加热组件；
(11)、在硫化好的产品隔热绝缘层上均匀涂上增粘剂，放入硫化罐烘干：温度80℃±5℃，时间80分钟；
(12)、将烘干的加热组件按图纸要求进行修边、裁剪；
(13)、绝缘电阻检测：加热元件与前缘包片之间、加热元件与加热组件内表面之间以及相邻的两组加热元件之间的绝缘电阻应大于20MΩ，检测电源要求为500V；
(14)、抗电强度检测：接通1500V电源后，加热元件与前缘包片之间、加热元件与加热组件内表面的之间以及相邻的两组加热元件之间应能经受1分钟耐压考核，在耐压检测过程中加热组件应无电弧、无短路、无击穿，试验后检查加热组件应无变形；
(15)、检测合格后产品打包入库。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：通过圆柱导线向加热元件输送电能，使加热元件把电能转换为热能，然后通过导热绝缘层把加热元件上的热量传递到不锈钢包铁上来实现融化桨叶上的结冰，从而防止桨叶前缘结冰而导致性能下降。并且通过温度传感器来检测桨叶表面的温度信息，从而将温度信息传输到控制器，控制器基于温度信息控制加热元件上的加热器启动或停止，当控制器判断桨叶表面温度过低时，控制加热器启动除冰；当控制器判断桨叶表面温度过高时，控制加热器停止，保护桨叶不被高温伤害。本发明具有使桨叶系统具备防除冰能力、能够在中等结冰下飞行、保护桨叶的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A的剖面示意图。
图3是加热元件的结构示意图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—不锈钢包铁、2—第一橡胶、3—第二橡胶、4—加热元件、5—橡胶布、6—增粘剂、7—加热器、8—第一编制带导线、9—圆柱导线、10—温度传感器、11—第二编制带导线、12—搭铁片、13—温度传感器导线、14—防泥沙网、15—导热绝缘层、16—隔热绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种桨叶加热组件，如图所示，包括不锈钢包铁1、导热绝缘层15、加热元件4和温度传感器10，加热元件4上设有导热绝缘层15，导热绝缘层15上设有不锈钢包铁1，加热元件4包括圆柱导线9、第一编制带导线8和加热器7，加热器7通过第一编制带导线8和圆柱导线9连接。
还包括隔热绝缘层16和增粘剂6，加热元件4上设有隔热绝缘层16，隔热绝缘层16上设有增粘剂6。
导热绝缘层15包括第二橡胶3和第一橡胶2，加热元件4上设有第二橡胶3，第二橡胶3上设有第一橡胶2，第一橡胶2上设有不锈钢包铁1。第一橡胶2是EPDM3606橡胶，第二橡胶3是EPDM3605橡胶，EPDM是三元乙丙橡胶的代号。
隔热绝缘层16包括橡胶布5和第二橡胶3，加热元件4上设有橡胶布5，橡胶布5上设有第二橡胶3，第二橡胶3上设有增粘剂6。
不锈钢包铁1连接有第二编制带导线11，第二编制带导线11连接有搭铁片12。
橡胶布5和第二橡胶3之间设有温度传感器10，温度传感器10连接有温度传感器导线13。
工作原理如下：通过圆柱导线9向加热元件4输送电能，使加热元件4把电能转换为热能，然后通过导热绝缘层15把加热元件4上的热量传递到不锈钢包铁1上来实现融化桨叶上的结冰，从而防止桨叶前缘结冰而导致性能下降。并且通过温度传感器10来检测桨叶表面的温度信息，从而将温度信息传输到控制器，控制器基于温度信息控制加热元件4上的加热器7启动或停止，当控制器判断桨叶表面温度过低时，控制加热器7启动除冰；当控制器判断桨叶表面温度过高时，控制加热器7停止，保护桨叶不被高温伤害。
本发明具有使桨叶系统具备防除冰能力、能够在中等结冰下飞行、保护桨叶的优点。
实施例2
一种加工桨叶加热组件的生产方法，包括以下步骤：
(1)、将加热元件4从Cr20Ni80材料上用激光切割下来，保证加热元件4尺寸精度来达到加热元件4精确的电阻值要求；
(2)、检查加热元件4表面是否有毛刺、开裂缺陷并处理；将加热元件4的第一编制带导线8和圆柱导线9焊接，焊接厚度1mm，并检查其电阻值；
(3)、将加热元件4表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(4)、将不锈钢包铁1和第二编制带导线11连接，将第二编制带导线11和搭铁片12焊接，焊接厚度2mm；
(5)、将不锈钢包铁1表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(6)、分别对第二橡胶3、第一橡胶2进行混炼；
(7)、将第二橡胶3、第一橡胶2胶料分别按厚度尺寸要求进行压延，第二橡胶3的厚度为0.4mm，EPDM 3606的厚度为0.3mm，压好后用卷筒包装待用；
(8)、将方纶布涂上胶粘剂晾干后和第二橡胶3一起压延成橡胶布5，橡胶布5的厚度为0.6mm，压好后用卷筒包装待用；
(9)、第一次硫化：先把3组加热元件4平铺在橡胶布5上，使每组加热元件4之间的间隙为2mm，在加热元件4上铺一层厚度为0.4mm的第二橡胶3，在橡胶布5下面再加一层厚度为0.8mm的第二橡胶3；橡胶布5和第二橡胶3之间布置温度传感器10；由抽真空0.5兆帕加压通过硫化罐155℃，80分钟热空气硫化成产品平板硫化件；
(10)、二次硫化：将打磨后的平板硫化件上面铺一层厚度为0.3mm的第一橡胶2，通过模具把不锈钢包铁1和防泥沙网14用硫化罐硫化成桨叶加热组件，抽真空加压0.6兆帕、温度155℃，180分钟热空气硫化成桨叶加热组件；
(11)、在硫化好的产品隔热绝缘层16上均匀涂上增粘剂6，放入硫化罐烘干：温度80℃，时间80分钟；
(12)、将烘干的加热组件按图纸要求进行修边、裁剪；
(13)、绝缘电阻检测：加热元件4与前缘包片之间、加热元件4与加热组件内表面之间以及相邻的两组加热元件4之间的绝缘电阻应大于20MΩ，检测电源要求为500V；前缘包片就是附在加热元件4外层的金属件，主要是加热元件4加热后把热能传递到前缘包片上使前缘包片加热后起到防除冰效果，因为前缘包片是金属件还起到保护加热元件的作用。
(14)、抗电强度检测：接通1500V电源后，加热元件4与前缘包片之间、加热元件4与加热组件内表面的之间以及相邻的两组加热元件4之间应能经受1分钟耐压考核，在耐压检测过程中加热组件应无电弧、无短路、无击穿，试验后检查加热组件应无变形；
(15)、检测合格后产品打包入库。
实施例3
一种加工桨叶加热组件的生产方法，包括以下步骤：
(1)、将加热元件4从Cr20Ni80材料上用激光切割下来，保证加热元件4尺寸精度来达到加热元件4精确的电阻值要求；
(2)、检查加热元件4表面是否有毛刺、开裂缺陷并处理；将加热元件4的第一编制带导线8和圆柱导线9焊接，焊接厚度1mm，并检查其电阻值；
(3)、将加热元件4表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(4)、将不锈钢包铁1和第二编制带导线11连接，将第二编制带导线11和搭铁片12焊接，焊接厚度2mm；
(5)、将不锈钢包铁1表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(6)、分别对第二橡胶3、第一橡胶2进行混炼；
(7)、将第二橡胶3、第一橡胶2胶料分别按厚度尺寸要求进行压延，第二橡胶3的厚度为0.8mm，EPDM 3606的厚度为0.27mm，压好后用卷筒包装待用；
(8)、将方纶布涂上胶粘剂晾干后和第二橡胶3一起压延成橡胶布5，橡胶布5的厚度为0.57mm，压好后用卷筒包装待用；
(9)、第一次硫化：先把3组加热元件4平铺在橡胶布5上，使每组加热元件4之间的间隙为1.9mm，在加热元件4上铺一层厚度为0.37mm的第二橡胶3，在橡胶布5下面再加一层厚度为0.77mm的第二橡胶3；橡胶布5和第二橡胶3之间布置温度传感器10；由抽真空0.5兆帕加压通过硫化罐150℃，80分钟热空气硫化成产品平板硫化件；
(10)、二次硫化：将打磨后的平板硫化件上面铺一层厚度为0.27mm的第一橡胶2，通过模具把不锈钢包铁1和防泥沙网14用硫化罐硫化成桨叶加热组件，抽真空加压0.6兆帕、温度150℃，180分钟热空气硫化成桨叶加热组件；
(11)、在硫化好的产品隔热绝缘层16上均匀涂上增粘剂6，放入硫化罐烘干：温度75℃，时间80分钟；
(12)、将烘干的加热组件按图纸要求进行修边、裁剪；
(13)、绝缘电阻检测：加热元件4与前缘包片之间、加热元件4与加热组件内表面之间以及相邻的两组加热元件4之间的绝缘电阻应大于20MΩ，检测电源要求为500V；
(14)、抗电强度检测：接通1500V电源后，加热元件4与前缘包片之间、加热元件4与加热组件内表面的之间以及相邻的两组加热元件4之间应能经受1分钟耐压考核，在耐压检测过程中加热组件应无电弧、无短路、无击穿，试验后检查加热组件应无变形；
(15)、检测合格后产品打包入库。
实施例4
一种加工桨叶加热组件的生产方法，包括以下步骤：
(1)、将加热元件4从Cr20Ni80材料上用激光切割下来，保证加热元件4尺寸精度来达到加热元件4精确的电阻值要求；
(2)、检查加热元件4表面是否有毛刺、开裂缺陷并处理；将加热元件4的第一编制带导线8和圆柱导线9焊接，焊接厚度1mm，并检查其电阻值；
(3)、将加热元件4表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(4)、将不锈钢包铁1和第二编制带导线11连接，将第二编制带导线11和搭铁片12焊接，焊接厚度2mm；
(5)、将不锈钢包铁1表面清洗干净，在其表面涂上胶粘剂，干燥后待用；
(6)、分别对第二橡胶3、第一橡胶2进行混炼；
(7)、将第二橡胶3、第一橡胶2胶料分别按厚度尺寸要求进行压延，第二橡胶3的厚度为0.83mm，EPDM 3606的厚度为0.33mm，压好后用卷筒包装待用；
(8)、将方纶布涂上胶粘剂晾干后和第二橡胶3一起压延成橡胶布5，橡胶布5的厚度为0.63mm，压好后用卷筒包装待用；
(9)、第一次硫化：先把3组加热元件4平铺在橡胶布5上，使每组加热元件4之间的间隙为2.1mm，在加热元件4上铺一层厚度为0.43mm的第二橡胶3，在橡胶布5下面再加一层厚度为0.83mm的第二橡胶3；橡胶布5和第二橡胶3之间布置温度传感器10；由抽真空0.5兆帕加压通过硫化罐160℃，80分钟热空气硫化成产品平板硫化件；
(10)、二次硫化：将打磨后的平板硫化件上面铺一层厚度为0.33mm的第一橡胶2，通过模具把不锈钢包铁1和防泥沙网14用硫化罐硫化成桨叶加热组件，抽真空加压0.6兆帕、温度160℃，180分钟热空气硫化成桨叶加热组件；
(11)、在硫化好的产品隔热绝缘层16上均匀涂上增粘剂6，放入硫化罐烘干：温度85℃，时间80分钟；
(12)、将烘干的加热组件按图纸要求进行修边、裁剪；
(13)、绝缘电阻检测：加热元件4与前缘包片之间、加热元件4与加热组件内表面之间以及相邻的两组加热元件4之间的绝缘电阻应大于20MΩ，检测电源要求为500V；
(14)、抗电强度检测：接通1500V电源后，加热元件4与前缘包片之间、加热元件4与加热组件内表面的之间以及相邻的两组加热元件4之间应能经受1分钟耐压考核，在耐压检测过程中加热组件应无电弧、无短路、无击穿，试验后检查加热组件应无变形；
(15)、检测合格后产品打包入库。