專利名稱：一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的泵車臂架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機械臂架，特別是一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的泵車臂架。
背景技術(shù)：
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(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)用于各個行業(yè)，尤其在重工機械領(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，有著無法忽視的缺陷——質(zhì)量大。在泵車發(fā)展初期，臂架長度較短，質(zhì)量較輕，泵車地盤負(fù)荷也在可控范圍之類，但是隨著工程機械自身的發(fā)展以及高層建筑的迫切需求，超長臂架泵車設(shè)計被進(jìn)入了工程師的視野中。然而，隨著臂架長度的增大，傳統(tǒng)金屬材料臂架質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo)，需要長度更長、質(zhì)量更重的底盤來承載。臂架越長，臂架失穩(wěn)、斷裂的風(fēng)險越高；臂架越長， 整車重量越重，需要更多軸橋數(shù)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種質(zhì)輕高強，抗疲勞，使用壽命長的利用碳纖維復(fù)合材料制作的泵車臂架。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種利用碳纖維復(fù)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(yù)浸布鋪層構(gòu)成，在臂架本體首尾兩端活動關(guān)節(jié)和中段安裝輸送設(shè)備的一側(cè)的鋪層內(nèi)設(shè)置有l(wèi)-3mm厚的內(nèi)襯鋼板。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)一步實現(xiàn)，在臂架本體首端的內(nèi)襯鋼板上鑲嵌有作為臂架伸展軸心關(guān)節(jié)的鋼套。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Γ7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(fù)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(fā)揮到極致，整機功率匹配降低油耗達(dá)10% ;以上施工的安全性和工作效率更佳；徹底解決了傳統(tǒng)剛才臂架疲勞開裂問題，實現(xiàn)臂架“無疲勞”，壽命提高一倍以上。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2為圖I的A— A向剖視圖。圖3為圖I的B— B向剖視圖。
圖4為圖I的C一C向剖視圖。
具體實施例方式一種利用碳纖維復(fù)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(yù)浸布鋪層構(gòu)成，在臂架本體首尾兩端活動關(guān)節(jié)和中段安裝輸送設(shè)備的一側(cè)的鋪層內(nèi)設(shè)置有l(wèi)_3mm厚的內(nèi)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(shè)計空間。在臂架本體首端的內(nèi)襯鋼板上鑲嵌有作為臂架伸展軸心關(guān)節(jié)的鋼套。既利用的金屬材料更加優(yōu)異的延展性，又有效解決了碳纖維復(fù)合材料與金屬材料連接困難的業(yè)界公認(rèn)
難題。 圖中，I鋼套、2臂架本體、3首端內(nèi)襯鋼板、4尾兩端內(nèi)襯鋼板、5中段內(nèi)襯鋼板。以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過裁布、鋪層設(shè)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(jù)泵車型號和所需臂架尺寸，設(shè)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(nèi)；根據(jù)臂架尺寸和強度要求進(jìn)行鋪層設(shè)計，確定鋪層厚度、鋪層方案以及內(nèi)襯鋼板的預(yù)埋位置。預(yù)浸布鋪層達(dá)到計劃厚度時，在臂架活動關(guān)節(jié)部位預(yù)埋內(nèi)襯鋼板；內(nèi)襯鋼板預(yù)埋完成后，繼續(xù)進(jìn)行預(yù)浸布鋪層直至達(dá)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(jù)設(shè)計要求打孔并鑲嵌鋼套；產(chǎn)品打磨、涂裝。
權(quán)利要求
1.一種利用碳纖維復(fù)合材料制作的泵車臂架，包括臂架本體，其特征在于所述的臂架本體由碳纖維預(yù)浸布鋪層構(gòu)成，在臂架本體首尾兩端活動關(guān)節(jié)和中段安裝輸送設(shè)備的一側(cè)的鋪層內(nèi)設(shè)置有l(wèi)-3mm厚的內(nèi)襯鋼板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用碳纖維復(fù)合材料制作的泵車臂架，其特征在于在臂架本體首端的內(nèi)襯鋼板上鑲嵌有作為臂架伸展軸心關(guān)節(jié)的鋼套。
全文摘要
一種利用碳纖維復(fù)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(yù)浸布鋪層構(gòu)成，在臂架本體首尾兩端活動關(guān)節(jié)和中段安裝輸送設(shè)備的一側(cè)的鋪層內(nèi)設(shè)置有1-3mm厚的內(nèi)襯鋼板。在臂架本體首端的內(nèi)襯鋼板上鑲嵌有作為臂架伸展軸心關(guān)節(jié)的鋼套。采用碳纖維復(fù)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，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；將通用底盤的承載能力發(fā)揮到極致，整機功率匹配降低油耗達(dá)10%；以上施工的安全性和工作效率更佳；徹底解決了傳統(tǒng)剛才臂架疲勞開裂問題，實現(xiàn)臂架“無疲勞”，壽命提高一倍以上。
文檔編號E04G21/02GK102926540SQ20121044376
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者張國良, 徐存新, 徐艷, 張斯緯, 胡世國, 劉樹愛, 張秉乾 申請人:連云港鷹游碳塑材料有限責(zé)任公司