專利名稱：碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液壓油缸，尤其涉及一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外混凝土工程機(jī)械市場供不應(yīng)求，不僅推進(jìn)了工程機(jī)械行業(yè)的迅猛發(fā)展，同時也促進(jìn)了很多企業(yè)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，如中聯(lián)重科兼并意大利CIFA公司，三一重工收購工程機(jī)械工國際巨頭普茨邁斯特公司。然而隨著各國交通法規(guī)、節(jié)能環(huán)保要求的推出，對于泵送高度30m以上的混凝土工程機(jī)械泵車輕量化成為亟待解決的問題。減重意味著更低的能耗，更高的泵送能力和高度，同時能降低制造成本；對實現(xiàn)更快、更節(jié)能、更環(huán)保的目標(biāo)，推動行業(yè)的發(fā)展具有重大意義
實用新型內(nèi)容
·本實用新型的目的是提供一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的全金屬液壓油缸的重量大，且強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能和安全性不理想的問題。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，包括底座、缸筒和油口，所述缸筒的兩端均設(shè)有油口，所述缸筒為車薄加工的金屬缸筒，所述缸筒外包裹有增強(qiáng)層，所述增強(qiáng)層為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為含有質(zhì)量比23-55%樹脂的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述增強(qiáng)層為采用碳纖維干法纏繞成型工藝或采用碳纖維濕法纏繞成型工藝制備的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為纏繞角度10-90°的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述增強(qiáng)層為采用預(yù)浸料熱壓罐成型工藝制備的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為預(yù)浸料包覆角度0-90°的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于120°C的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為固化度大于或等于80%的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述缸筒的長度為I. 5-10. 0m、內(nèi)徑為0. 05-1. 0m，所述增強(qiáng)層的厚度為2-50mm、長度為I. 0-9. 5m。本實用新型一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，在缸筒外包裹有以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，且碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為采用碳纖維干法纏繞成型工藝或采用碳纖維濕法纏繞成型工藝或預(yù)浸料熱壓罐成型工藝制備的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，以滿足該制品的強(qiáng)度、剛度及抗疲勞老性能要求。碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層是以車薄加工后的金屬缸筒為內(nèi)襯進(jìn)行干法纏繞或濕法纏繞或預(yù)浸料熱壓罐成型，使樹脂 在碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層中的質(zhì)量比控制在23-55%之間，從而保障該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸在溫度90°C下性能穩(wěn)定地長期使用。同時，該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸的金屬缸筒是在現(xiàn)有技術(shù)中的金屬材質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行車薄加工，并進(jìn)行表面處理來改善碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層與金屬缸筒的界面結(jié)合能力。該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，在缸筒的長度為I. 5-10. 0m、內(nèi)徑為0. 05-1. Om時,通過設(shè)置增強(qiáng)層的厚度為2-50mm、長度為I. 0-9. 5m,來保障該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸整體的剛度和強(qiáng)度要求。該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，在各種工況下的強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能較現(xiàn)有技術(shù)中的全金屬液壓油缸提高了 20%以上，不僅有效地提高制品在工況下的安全性，而且達(dá)到了減重30%以上的效果，能夠很好地解決泵送高度30m以上的混凝土工程機(jī)械泵車輕量化問題，減重意味著更低的能耗，更高的泵送能力和高度，同時能降低制造成本，對實現(xiàn)更快、更節(jié)能、更環(huán)保的目標(biāo)，推動行業(yè)的發(fā)展具有重大意義。本實用新型的有益效果是本實用新型一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，通過改變并優(yōu)化液壓油缸結(jié)構(gòu)，在滿足各項性能指標(biāo)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械泵車輕量化和降低整車成本的目的。該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，在各種工況下的強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能較現(xiàn)有技術(shù)中的全金屬液壓油缸提高了 20%以上，不僅有效地提高制品在工況下的安全性，而且達(dá)到了減重30%以上的效果。

圖I是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的剖視圖；其中1-底座，2-油口，3-缸筒，4-增強(qiáng)層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的優(yōu)選實施例?！N碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，包括底座I、缸筒3和油口 2,所述缸筒3的兩端均設(shè)有油口 2，所述缸筒3為車薄加工的金屬缸筒，所述缸筒3外包裹有增強(qiáng)層4，所述增強(qiáng)層4為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為含有質(zhì)量比23-55%樹脂的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。實施例一如圖I和圖2所示，本實施例提供一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，包括底座I、缸筒3和油口 2，在缸筒3的兩端均設(shè)有油口 2，缸筒3為車薄加工的金屬缸筒，缸筒3外包裹有增強(qiáng)層4，增強(qiáng)層4為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層含有質(zhì)量比23%的樹脂。碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度120°C、固化度80%且采用纏繞角度為54. 7度的碳纖維干法纏繞成型工藝制備。缸筒3的長度為I. 5m、內(nèi)徑為0. 05m，所述增強(qiáng)層4的厚度為2mm、長度為I. 0m。實施例二如圖I和圖2所示，本實施例提供一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，包括底座I、缸筒3和油口 2，在缸筒3的兩端均設(shè)有油口 2，缸筒3為車薄加工的金屬缸筒，缸筒3外包裹有增強(qiáng)層4，增強(qiáng)層4為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層含有質(zhì)量比55%的樹脂。碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度130°C、固化度85%且采用纏繞角度為54. 7度的碳纖維濕法纏繞成型工藝制備。所述缸筒3的長度為10. Om,內(nèi)徑為I. Om,所述增強(qiáng)層4的厚度為50mm、長度為9. 5m。實施例三如圖I和圖2所示，如圖I和圖2所示，本實施例提供一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液·壓油缸，包括底座I、缸筒3和油口 2，在缸筒3的兩端均設(shè)有油口 2，缸筒3為車薄加工的金屬缸筒，缸筒3外包裹有增強(qiáng)層4，增強(qiáng)層4為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層含有質(zhì)量比32%的樹脂。碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度140°C、固化度90%且采用預(yù)浸料包覆角度54. 7°的預(yù)浸料熱壓罐成型工藝制備。所述缸筒3的長度為6m、內(nèi)徑為0. 55m,所述增強(qiáng)層4的厚度為12mm、長度為5. 5m。實施例一、二、三中的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸通過設(shè)置缸筒的長度和內(nèi)徑、增強(qiáng)層的厚度和長度來保障碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸整體的剛度和強(qiáng)度要求。同時，實施例一、二、三中的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸的金屬缸筒是在原金屬材質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行車薄加工，并進(jìn)行表面處理來改善碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層與金屬缸筒的界面結(jié)合能力。且碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層是以車薄加工后的金屬缸筒為內(nèi)襯進(jìn)行干法纏繞或濕法纏繞或預(yù)浸料熱壓罐成型，使樹脂在碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層中的質(zhì)量比控制在23-55%之間，從而保障該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸在溫度90°C下性能穩(wěn)定地長期使用。實施例一、二、三的有益效果是實施例一、二、三中的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，在各種工況下的強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能較現(xiàn)有技術(shù)中的全金屬液壓油缸提高了 20%以上，不僅有效地提高制品在工況下的安全性，而且達(dá)到了減重30%以上的效果。該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，通過改變并優(yōu)化液壓油缸結(jié)構(gòu)，在滿足各項性能指標(biāo)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械泵車輕量化和降低整車成本的目的。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，包括底座(I)、缸筒(3)和油口(2)，其特征在于所述缸筒(3)的兩端均設(shè)有所述油口(2)，所述缸筒(3)為車薄加工的金屬缸筒，所述缸筒(3)外包裹有增強(qiáng)層(4)，所述增強(qiáng)層(4)為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為含有質(zhì)量比23-55%樹脂的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
2.如權(quán)利要求I所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述增強(qiáng)層(4)為采用碳纖維干法纏繞成型工藝或采用碳纖維濕法纏繞成型工藝制備的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
3.如權(quán)利要求2所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為纏繞角度10-90°的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
4.如權(quán)利要求I所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述增強(qiáng)層(4)為采 用預(yù)浸料熱壓罐成型工藝制備的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
5.如權(quán)利要求4所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為預(yù)浸料包覆角度0-90°的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于120°C的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述碳纖 維復(fù)合材料增強(qiáng)層為固化度大于或等于80%的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層。
8.如權(quán)利要求I所述的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，其特征在于所述缸筒(3)的長度為I. 5-10. 0m、內(nèi)徑為O. 05-1. Om，所述增強(qiáng)層(4)的厚度為2_50mm、長度為I. 0-9. 5m。
專利摘要本實用新型提供一種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，包括底座、缸筒和油口，所述缸筒的兩端均設(shè)有油口，所述缸筒為車薄加工的金屬缸筒，所述缸筒外包裹有增強(qiáng)層，所述增強(qiáng)層為碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為以熱固性樹脂為基體、碳纖維為增強(qiáng)材料的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層，所述碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層為含有質(zhì)量比23-55%樹脂的碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)層；該種碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)液壓油缸，在各種工況下的強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能較現(xiàn)有技術(shù)中的全金屬液壓油缸提高了20%以上，不僅有效地提高制品在工況下的安全性，而且達(dá)到了減重30%以上的效果，從而實現(xiàn)機(jī)械泵車輕量化和降低整車成本的目的。
文檔編號F15B15/14GK202756338SQ201220314258
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者顏磊, 汪東瑤, 於永紅, 劉少亮, 仰宗軒 申請人:江蘇恒神纖維材料有限公司