[發明專利]一種利用碳纖維復合材料制作的泵車臂架

無效

• 申請號: 201210443766.8
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102926540A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張國良;徐存新;徐艷;張斯緯;胡世國;劉樹愛;張秉乾
• 申請（專利權）人: 連云港鷹游碳塑材料有限責任公司
• 主分類號: E04G21/02
• 分類號: E04G21/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 王彥明

技術領域

本發明涉及一種工程機械臂架，特別是一種利用碳纖維復合材料制作的泵車臂架。

背景技術

目前市場上泵車臂架，無論長短均以金屬合金為原材料。國內金屬材料技術積累豐富，制造工藝成熟，產品性能優異，因此被廣泛應用于各個行業，尤其在重工機械領域，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，有著無法忽視的缺陷——質量大。在泵車發展初期，臂架長度較短，質量較輕，泵車地盤負荷也在可控范圍之類，但是隨著工程機械自身的發展以及高層建筑的迫切需求，超長臂架泵車設計被進入了工程師的視野中。然而，隨著臂架長度的增大，傳統金屬材料臂架質量嚴重超標，需要長度更長、質量更重的底盤來承載。臂架越長，臂架失穩、斷裂的風險越高；臂架越長，整車重量越重，需要更多軸橋數的底盤；臂架越長，支腿打開面積越大，很少有工地能夠滿足這種長臂架泵車的占地面積需要。另外這種超寬、超長的“泵車”無法滿足上路條件和施工需要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種質輕高強，抗疲勞，使用壽命長的利用碳纖維復合材料制作的泵車臂架。

本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種利用碳纖維復合材料制作的泵車臂架，包括臂架本體，其特點是：所述的臂架本體由碳纖維預浸布鋪層構成，在臂架本體首尾兩端活動關節和中段安裝輸送設備的一側的鋪層內設置有1-3mm厚的內襯鋼板。

本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，在臂架本體首端的內襯鋼板上鑲嵌有作為臂架伸展軸心關節的鋼套。

本發明與現有技術相比，采用碳纖維復合材料制作臂架本體，通過鋼襯加強其機械強度和抗疲勞性能，抗拉強度是鋼的4~7倍，抗拉彈性模量為200Gpa以上亦高于鋼；相同底盤的泵車能夠承載更長的臂架；臂架重量大幅減小，車身中心降低，整車振動降低50%，底盤負荷減小，整車長度縮短2米，支腿跨距縮小20%；將通用底盤的承載能力發揮到極致，整機功率匹配降低油耗達10%；以上施工的安全性和工作效率更佳；徹底解決了傳統剛才臂架疲勞開裂問題，實現臂架“無疲勞”，壽命提高一倍以上。

附圖說明

圖1為本發明的結構剖視圖。

圖2為圖1的A—A向剖視圖。

圖3為圖1的B—B向剖視圖。

圖4為圖1的C—C向剖視圖。

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具體實施方式

一種利用碳纖維復合材料制作的泵車臂架，包括臂架本體，所述的臂架本體由碳纖維預浸布鋪層構成，在臂架本體首尾兩端活動關節和中段安裝輸送設備的一側的鋪層內設置有1-3mm厚的內襯鋼板。一方面加強其機械強度和抗疲勞性能，一方面給臂架與泵送、布料等輔助裝置之間的銜接留下設計空間。

在臂架本體首端的內襯鋼板上鑲嵌有作為臂架伸展軸心關節的鋼套。既利用的金屬材料更加優異的延展性，又有效解決了碳纖維復合材料與金屬材料連接困難的業界公認難題。

圖中，1鋼套、2?臂架本體、3首端內襯鋼板、4尾兩端內襯鋼板、5中段內襯鋼板。

以碳纖維預浸布為原材料，通過裁布、鋪層設計、抽真空、升溫固化等工藝整體成型而成。

具體成型工藝流程如下：

根據泵車型號和所需臂架尺寸，設計芯模；用特制氣袋包裹芯模后，通過真空泵抽真空，使氣袋緊密平整地貼附在芯模表面，保證氣袋褶皺在可控范圍內；根據臂架尺寸和強度要求進行鋪層設計，確定鋪層厚度、鋪層方案以及內襯鋼板的預埋位置。預浸布鋪層達到計劃厚度時，在臂架活動關節部位預埋內襯鋼板；內襯鋼板預埋完成后，繼續進行預浸布鋪層直至達到要求厚度，并合上外模；氣袋充氣并脫出芯模裝入模具中；將模具置于固話爐中，升溫固化；固化成型后揭開外膜，根據設計要求打孔并鑲嵌鋼套；產品打磨、涂裝。