專(zhuān)利名稱(chēng)：一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，屬于材料制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
履帶式起重機(jī)作為大噸位的起重機(jī)，在風(fēng)電設(shè)備安裝建設(shè)、石油設(shè)備安裝建設(shè)、核電站機(jī)組安裝建設(shè)等大型工程設(shè)備安裝中廣泛應(yīng)用，隨著履帶式起重機(jī)的需求量逐漸增大，對(duì)其性能的要求也越來(lái)越高。拉板作為履帶起重機(jī)的重要承載件之一，其承載能力大小、疲勞性能、耐腐蝕老化性能、重量、安裝運(yùn)輸?shù)暮?jiǎn)便性對(duì)于整個(gè)履帶式起重機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展起了重要作用。在履帶式起重機(jī)結(jié)構(gòu)件的連接技術(shù)中，所用的拉板大多是采用鋼鐵合金制造，一般分為軟索和硬索連接，軟索傳統(tǒng)采用鋼絲繩進(jìn)行連接，現(xiàn)在也有碳纖維制造的軟索，但碳纖維軟索運(yùn)輸、安裝和使用要求高，不能折彎，防止損傷纖維，降低承載能力，因此碳纖維軟索的應(yīng)用較少。硬索即采用鋼鐵合金制造的拉板來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼絲繩軟索，但重量較大，對(duì)鋼材的強(qiáng)度、疲勞性能、耐候性要求較高，目前主要是采用進(jìn)口高強(qiáng)鋼制造，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，采用本方法制造的拉板，載荷比較大、重量更輕、運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便、疲勞性能更好。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，該制造方法的具體步驟是(I)制造拉板的端部連 接件采用鈦合金鑄造端部連接件，該端部連接件為中空薄壁件，采用所述連接件的開(kāi)口處夾角α在12° -18°之間；( 2 )制造碳纖維復(fù)合材料拉板a.將碳纖維絲束纏繞在兩個(gè)端部連接件表面，在纏繞時(shí)對(duì)處于兩個(gè)端部連接件之間的碳纖維絲束施加橫向壓力，使碳纖維絲束緊貼端部連接件，同時(shí)將碳纖維絲束均勻的分布在端部連接件表面，使碳纖維絲束不重合；b.在纏繞過(guò)程中對(duì)碳纖維絲束進(jìn)行張力閉環(huán)控制即初始張力為lKN/m，纏繞過(guò)程中控制張力的逐級(jí)遞減，保證碳纖維復(fù)合材料拉板成型后內(nèi)應(yīng)力均勻，受載時(shí)每層碳纖維絲束都能發(fā)揮作用；C.纏繞完成后，在纏繞成型的拉板表面鋪上塑料層，并在塑料層上放置加壓后的加壓袋，然后將其放入定型模具中；d.將定型模具放入熱壓固化箱中，進(jìn)行拉板的固化處理，使固化均勻；e.固化完成后，在拉板中部纏繞與拉板呈±45°碳纖維布帶。進(jìn)一步，碳纖維布帶的纏繞層數(shù)為70-90層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明制造的拉板雖然隨著端頭角度的出現(xiàn)，兩端碳纖維絲束需要承受的載荷會(huì)增大，但是當(dāng)控制夾角α在12° -18°之間，載荷僅增大O.5%-l. 2%，對(duì)拉板性能影響較小；同時(shí)這種拉板這種形式的拉板體積更小，中部沒(méi)有碳纖維的分層空間，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)輸安裝時(shí)更安全，不會(huì)造成碳纖維絲的損傷，同時(shí)使用時(shí)整個(gè)拉板高空風(fēng)阻更??；在相同載荷要求下重量更輕，僅為鋼拉板重量的60%，在運(yùn)輸過(guò)程中節(jié)省了成本和能耗，安裝更加簡(jiǎn)便，降低了綜合成本，在使用過(guò)程中更耐疲勞，抗腐蝕、耐老化遠(yuǎn)超鋼拉板，使用壽命更長(zhǎng)，可廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械履帶式起重機(jī)上。


圖1是本發(fā)明的碳纖維絲束纏繞過(guò)程示意圖；圖2是本發(fā)明的端部連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的碳纖維布帶纏繞示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、圖2和圖3所示，一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，該制造方法的具體步驟是(I)制造拉板的端部連接件米用欽合金鑄造端部連接件，該端部連接件為中空薄壁件，使連接件的重量更輕，高空使用時(shí)風(fēng)阻更小，所述連接件的開(kāi)口處夾角α在12° -18° 之間；

(2)制造碳纖維復(fù)合材料拉板a.將碳纖維絲束纏繞在兩個(gè)端部連接件表面，在纏繞時(shí)對(duì)處于兩個(gè)端部連接件之間的碳纖維絲束施加橫向壓力，使碳纖維絲束緊貼端部連接件，同時(shí)將碳纖維絲束均勻的分布在端部連接件表面，使碳纖維絲束不重合；b.在纏繞過(guò)程中對(duì)碳纖維絲束進(jìn)行張力閉環(huán)控制即初始張力為lKN/m，纏繞過(guò)程中控制張力的逐級(jí)遞減，保證碳纖維復(fù)合材料拉板成型后內(nèi)應(yīng)力均勻，受載時(shí)每層碳纖維絲束都能發(fā)揮作用；c.纏繞完成后，在纏繞成型的拉板表面鋪上塑料層，并在塑料層上放置加壓后的加壓袋，然后將其放入定型模具中；d.將定型模具放入熱壓固化箱中，進(jìn)行拉板的固化處理，使固化均勻；e.固化完成后，在拉板中部纏繞與拉板呈±45°碳纖維布帶；所述的碳纖維布帶的纏繞層數(shù)為70-90層；這種纏繞方式能抵抗拉板受拉時(shí)的橫向張力，并能承受一定的扭轉(zhuǎn)荷載。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，其特征在于，該制造方法的具體步驟是 (1)制造拉板的端部連接件采用鈦合金鑄造端部連接件，該端部連接件為中空薄壁件，所述連接件的開(kāi)口處夾角α在12° -18°之間； (2)制造碳纖維復(fù)合材料拉板 a.將碳纖維絲束纏繞在兩個(gè)端部連接件表面，在纏繞時(shí)對(duì)處于兩個(gè)端部連接件之間的碳纖維絲束施加橫向壓力，使碳纖維絲束緊貼端部連接件，同時(shí)將碳纖維絲束均勻的分布在端部連接件表面，使碳纖維絲束不重合； b.在纏繞過(guò)程中對(duì)碳纖維絲束進(jìn)行張力閉環(huán)控制即初始張力為lKN/m，纏繞過(guò)程中控制張力的逐級(jí)遞減，保證碳纖維復(fù)合材料拉板成型后內(nèi)應(yīng)力均勻，受載時(shí)每層碳纖維絲束都能發(fā)揮作用； c.纏繞完成后，在纏繞成型的拉板表面鋪上塑料層，并在塑料層上放置加壓后的加壓袋，然后將其放入定型模具中； d.將定型模具放入熱壓固化箱中，進(jìn)行拉板的固化處理，使固化均勻； e.固化完成后，在拉板中部纏繞與拉板呈±45°碳纖維布帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，其特征在于，所述的碳纖維布帶的纏繞層數(shù)為70-90層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種碳纖維復(fù)合材料拉板的制造方法，(1)制造拉板的端部連接件采用鈦合金鑄造端部連接件，該端部連接件為中空薄壁件，所述連接件的開(kāi)口處夾角在12°-18°之間；(2)制造碳纖維復(fù)合材料拉板將碳纖維絲束纏繞在兩個(gè)端部連接件表面，在纏繞時(shí)對(duì)處于兩個(gè)端部連接件之間的碳纖維絲束施加橫向壓力，使碳纖維絲束緊貼端部連接件，同時(shí)將碳纖維絲束均勻的分布在端部連接件表面，使碳纖維絲束不重合；將定型模具放入熱壓固化箱中，進(jìn)行拉板的固化處理，使固化均勻；固化完成后，在拉板中部纏繞與拉板呈±45°碳纖維布帶。有益效果是采用該方法制造的拉板載荷比較大、重量更輕、運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便、疲勞性能更好。
文檔編號(hào)B66C23/62GK103058073SQ20131000477
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者文軍, 馮坤 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司江蘇徐州工程機(jī)械研究院