[發明專利]纖維復合材料承載桿/管及其成型方法

無效

• 申請號: 201210369613.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103712049A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張長增
• 申請（專利權）人: 張長增
• 主分類號: F16S3/00
• 分類號: F16S3/00;B29C70/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種纖維增強樹脂復合材料縱向承載桿，包括實心的和中空的結構形式，中空結構的桿件，細長的稱管，短粗的稱筒，承載桿由復合材料桿件主體(簡稱桿體)以及端部的金屬接頭(簡稱接頭)構成，其特征在于：桿件本體是縱向纖維形成的積層結構，桿體(1)的增強纖維沿桿件縱向分布，并且沿桿件截面的徑向，纖維呈現環形的層狀分布，從內向外逐層積層；于桿體(1)中間位置段，層間可以沒有間隔物，于桿件端部的接頭位置段，桿體(1)層間有間隔物，縱向纖維積層逐層的離軸發散成錐面輪廓；接頭(2)有適配的錐形結合面，桿體(1)和接頭(2)之間呈錐面銜接(3)關系。

2.根據權利要求1所述的承載桿，其特征在于：桿體(1)段的中部截面大于端部截面，桿體為紡錘體形狀。

3.根據權利要求1所述的承載桿，其特征在于：位于接頭(2)段位置的復合材料桿體縱向纖維層間間隔物為纖維增強樹脂材料，而且纖維環繞桿體分布。

4.根據權利要求1所述的承載桿，其特征在于：錐面銜接(3)是單錐面銜接，從端部剖截面看，錐面位于復合材料桿體的外側、或者內側。

5.根據權利要求1所述的承載桿，其特征在于：錐面銜接(3)是雙錐面銜接，從端部剖截面看，兩個錐面分別位于復合材料桿體的內外兩側。

6.一種纖維濕法纏繞工藝成型具有上述桿端錐面銜接結構特征的復合材料承載桿的方法，其特征在于：單股的纖維紗浸漬樹脂后并股集束形成紗帶，紗帶通過纖維纏繞機實現在桿體上的積層排布，這種纏繞方法通常是0°角的縱向纏繞；每纏繞完成一定積層后，于桿體接頭位置段，施加適當的環向纏繞，即纖維環向排布，形成桿體端部縱向積層的層間間隔，并實現縱向纖維層的幾何錐面；錐面銜接(3)的結構形態，視金屬接頭的錐面結構的不同而最終呈現不同的錐面配合連接形式；纖維增強樹脂桿體(1)和金屬接頭(2)固化在一起，獲得完整的桿件。

7.一種使用預浸布鋪層工藝成型具有上述桿端錐面銜接結構特征的復合材料承載桿的方法，其特征在于：單股的纖維紗浸漬樹脂后并股集束形成一定幅面寬度的紗帶，紗帶通過預浸設備的烘干預固化程序，形成半干狀態的預浸布；預浸布繞包在桿件上，形成積層排布，預浸布的經向沿桿體軸向；每繞包完成一定積層后，于桿體接頭位置段，施加適當的環向繞包，即用預浸布的經向沿桿體環向方式排布，形成桿體端部縱向積層的層間間隔，并實現縱向纖維層的幾何錐面；錐面銜接(3)的結構形態，視金屬接頭的錐面結構的不同而最終呈現不同的錐面配合連接形式；纖維增強樹脂桿體(1)和金屬接頭(2)通過固化程序固化在一起，獲得完整的桿件。

8.一種無緯布干法繞包真空導注樹脂工藝成型具有上述桿端錐面銜接結構特征的復合材料承載桿的方法，其特征在于：單股的纖維紗并股集束形成一定幅面寬度的無緯布，無緯布干態繞包在桿件上，形成積層排布，無緯布的經向沿桿體軸向；每繞包完成一定積層后，于桿體接頭位置段，施加適當的環向繞包，即用無緯布的經向沿桿體環向方式排布，形成桿體端部縱向積層的層間間隔，并實現縱向纖維層的幾何錐面；錐面銜接(3)的結構形態，視金屬接頭的錐面結構的不同而最終呈現不同的錐面配合連接形式；纖維增強材料和金屬接頭通過薄膜密封，對密封體抽真空，然后對處于真空狀態的密封體注入樹脂，樹脂浸漬纖維增強體，通過固化程序，復合材料桿體(1)和金屬接頭(2)固化在一起，獲得完整的桿件。