專利名稱：一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械承重拉桿，特別是一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的承重拉桿，無論長(zhǎng)短均以金屬合金為原材料。國內(nèi)金屬材料技術(shù)積累豐富，制造工藝成熟，產(chǎn)品性能優(yōu)異，因此被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，尤其在重工機(jī)械領(lǐng)域，高性能金屬材料更是有著舉足輕重的地位。但是金屬材料在具有卓越性能的同時(shí)，有著無法忽視的缺陷——質(zhì)量大。隨著工程機(jī)械的更新?lián)Q代，各項(xiàng)新設(shè)計(jì)不斷誕生，金屬材料質(zhì)量方面的短板越發(fā)突出，成為了工程機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展遲遲無法取得突破的瓶頸
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種質(zhì)輕高強(qiáng)，抗疲勞，使用壽命長(zhǎng)的利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿，其特點(diǎn)是包括預(yù)設(shè)的鋼芯，在鋼芯外包覆有碳纖維復(fù)合材料層。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述鋼芯包括設(shè)置在首尾兩端的鋼制拉環(huán)，在兩個(gè)鋼制拉環(huán)之間設(shè)有鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件的截面為H形。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用碳纖維復(fù)合材料制作承重拉桿，通過預(yù)設(shè)鋼芯，不僅增強(qiáng)拉桿在使用過程中的抗拉強(qiáng)度，還方面了碳纖維預(yù)浸布的鋪層設(shè)計(jì)，保障承重拉桿的直線度。碳纖維復(fù)合材料密度小，僅為傳統(tǒng)鋼材五分之一，新型拉桿投入使用可以大大減輕工程機(jī)械的重量，降低能耗的同時(shí)，緩和道路和施工場(chǎng)所的負(fù)擔(dān)。碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7、倍，抗拉彈性模量為23(T430Gpa亦高于鋼，碳纖維復(fù)合材料承重拉桿具有更好的機(jī)械強(qiáng)度，承重力可達(dá)225噸，安全系數(shù)更高。碳纖維復(fù)合材料承重拉桿在工程機(jī)械上的使用，可使工程機(jī)械自重減小，減小地盤負(fù)荷，重心的進(jìn)一步降低，提高了工程機(jī)械的穩(wěn)定性。碳纖維復(fù)合材料承重拉桿抗疲勞性極佳，相對(duì)傳統(tǒng)金屬拉桿，使用壽命延長(zhǎng)一倍。
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件的截面圖。
具體實(shí)施方式
一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿，包括預(yù)設(shè)的鋼芯，在鋼芯外包覆有碳纖維復(fù)合材料層2。所述鋼芯包括設(shè)置在首尾兩端的鋼制拉環(huán)，在兩個(gè)鋼制拉環(huán)之間設(shè)有鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件I。所述鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件I的截面可以設(shè)置為H形。由碳纖維環(huán)氧樹脂預(yù)浸布通過裁剪、鋪層設(shè)計(jì)、預(yù)埋鋼芯、抽真空、升溫固化等工藝整體成型制得。此種新型復(fù)合材料承重拉桿相比傳統(tǒng)金屬拉桿具有質(zhì)輕高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞性極佳等眾多突出優(yōu)勢(shì)。具體成型工藝流程如下
根據(jù)使用需求設(shè)計(jì)預(yù)埋鋼制拉環(huán)和鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件；根據(jù)拉桿尺寸和強(qiáng)度要求進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)，確定鋪層厚度、鋪層方案；鋪層設(shè)計(jì)達(dá)到計(jì)劃層數(shù)后，填補(bǔ)拉環(huán)和連接部位的孔 洞；半成品套氣袋，抽真空，保障樹脂分布均勻；將模具置于固話爐中，升溫固化；固化成型后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行打磨、涂裝。
權(quán)利要求
1.一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿，其特征在于包括預(yù)設(shè)的鋼芯，在鋼芯外包覆有碳纖維復(fù)合材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿，其特征在于所述鋼芯包括設(shè)置在首尾兩端的鋼制拉環(huán)，在兩個(gè)鋼制拉環(huán)之間設(shè)有鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿，其特征在于所述鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件的截面為H形。
全文摘要
一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的工程機(jī)械承重拉桿，包括預(yù)設(shè)的鋼芯，在鋼芯外包覆有碳纖維復(fù)合材料層。所述鋼芯包括設(shè)置在首尾兩端的鋼制拉環(huán)，在兩個(gè)鋼制拉環(huán)之間設(shè)有鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件。所述鋼制加強(qiáng)連接構(gòu)件的截面為H形。采用碳纖維復(fù)合材料制作承重拉桿，通過預(yù)設(shè)鋼芯，不僅增強(qiáng)拉桿在使用過程中的抗拉強(qiáng)度，還方面了碳纖維預(yù)浸布的鋪層設(shè)計(jì)，保障承重拉桿的直線度。碳纖維復(fù)合材料承重拉桿在工程機(jī)械上的使用，可使工程機(jī)械自重減小，減小地盤負(fù)荷，重心的進(jìn)一步降低，提高了工程機(jī)械的穩(wěn)定性。碳纖維復(fù)合材料承重拉桿抗疲勞性極佳，相對(duì)傳統(tǒng)金屬拉桿，使用壽命延長(zhǎng)一倍。
文檔編號(hào)B32B9/04GK102927117SQ201210443670
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者徐艷, 張斯緯, 胡世國, 周恒香, 張秉乾, 賴晶巖 申請(qǐng)人:連云港鷹游碳塑材料有限責(zé)任公司