专利名称：一种利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械臂架，特别是一种利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架。
背景技术：
目前市场上泵车臂架，无论长短均以金属合金为原材料。国内金属材料技术积累丰富，制造工艺成熟，产品性能优异，因此被广泛应用于各个行业，尤其在重工机械领域，高性能金属材料更是有着举足轻重的地位。但是金属材料在具有卓越性能的同时，有着无法忽视的缺陷——质量大。在泵车发展初期，臂架长度较短，质量较轻，泵车地盘负荷也在可控范围之类，但是随着工程机械自身的发展以及高层建筑的迫切需求，超长臂架泵车设计被进入了工程师的视野中。然而，随着臂架长度的增大，传统金属材料臂架质量严重超标，需要长度更长、质量更重的底盘来承载。臂架越长，臂架失稳、断裂的风险越高；臂架越长， 整车重量越重，需要更多轴桥数的底盘；臂架越长，支腿打开面积越大，很少有工地能够满足这种长臂架泵车的占地面积需要。另外这种超宽、超长的“泵车”无法满足上路条件和施工需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种质轻高强，抗疲劳，使用寿命长的利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架，包括臂架本体，其特点是所述的臂架本体由碳纤维预浸布铺层构成，在臂架本体首尾两端活动关节和中段安装输送设备的一侧的铺层内设置有l-3mm厚的内衬钢板。本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在臂架本体首端的内衬钢板上镶嵌有作为臂架伸展轴心关节的钢套。本发明与现有技术相比，采用碳纤维复合材料制作臂架本体，通过钢衬加强其机械强度和抗疲劳性能，抗拉强度是钢的Γ7倍，抗拉弹性模量为200Gpa以上亦高于钢；相同底盘的泵车能够承载更长的臂架；臂架重量大幅减小，车身中心降低，整车振动降低50%，底盘负荷减小，整车长度缩短2米，支腿跨距缩小20% ;将通用底盘的承载能力发挥到极致，整机功率匹配降低油耗达10% ;以上施工的安全性和工作效率更佳；彻底解决了传统刚才臂架疲劳开裂问题，实现臂架“无疲劳”，寿命提高一倍以上。
图I为本发明的结构剖视图。图2为图I的A— A向剖视图。图3为图I的B— B向剖视图。
图4为图I的C一C向剖视图。
具体实施例方式一种利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架，包括臂架本体，所述的臂架本体由碳纤维预浸布铺层构成，在臂架本体首尾两端活动关节和中段安装输送设备的一侧的铺层内设置有l_3mm厚的内衬钢板。一方面加强其机械强度和抗疲劳性能，一方面给臂架与泵送、布料等辅助装置之间的衔接留下设计空间。在臂架本体首端的内衬钢板上镶嵌有作为臂架伸展轴心关节的钢套。既利用的金属材料更加优异的延展性，又有效解决了碳纤维复合材料与金属材料连接困难的业界公认
难题。 图中，I钢套、2臂架本体、3首端内衬钢板、4尾两端内衬钢板、5中段内衬钢板。以碳纤维预浸布为原材料，通过裁布、铺层设计、抽真空、升温固化等工艺整体成型而成。具体成型工艺流程如下
根据泵车型号和所需臂架尺寸，设计芯模；用特制气袋包裹芯模后，通过真空泵抽真空，使气袋紧密平整地贴附在芯模表面，保证气袋褶皱在可控范围内；根据臂架尺寸和强度要求进行铺层设计，确定铺层厚度、铺层方案以及内衬钢板的预埋位置。预浸布铺层达到计划厚度时，在臂架活动关节部位预埋内衬钢板；内衬钢板预埋完成后，继续进行预浸布铺层直至达到要求厚度，并合上外模；气袋充气并脱出芯模装入模具中；将模具置于固话炉中，升温固化；固化成型后揭开外膜，根据设计要求打孔并镶嵌钢套；产品打磨、涂装。
权利要求
1.一种利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架，包括臂架本体，其特征在于所述的臂架本体由碳纤维预浸布铺层构成，在臂架本体首尾两端活动关节和中段安装输送设备的一侧的铺层内设置有l-3mm厚的内衬钢板。
2.根据权利要求I所述的利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架，其特征在于在臂架本体首端的内衬钢板上镶嵌有作为臂架伸展轴心关节的钢套。
全文摘要
一种利用碳纤维复合材料制作的泵车臂架，包括臂架本体，所述的臂架本体由碳纤维预浸布铺层构成，在臂架本体首尾两端活动关节和中段安装输送设备的一侧的铺层内设置有1-3mm厚的内衬钢板。在臂架本体首端的内衬钢板上镶嵌有作为臂架伸展轴心关节的钢套。采用碳纤维复合材料制作臂架本体，通过钢衬加强其机械强度和抗疲劳性能，相同底盘的泵车能够承载更长的臂架；臂架重量大幅减小，车身中心降低；将通用底盘的承载能力发挥到极致，整机功率匹配降低油耗达10%；以上施工的安全性和工作效率更佳；彻底解决了传统刚才臂架疲劳开裂问题，实现臂架“无疲劳”，寿命提高一倍以上。
文档编号E04G21/02GK102926540SQ20121044376
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者张国良, 徐存新, 徐艳, 张斯纬, 胡世国, 刘树爱, 张秉乾 申请人:连云港鹰游碳塑材料有限责任公司