一种复合材料公交扶手管的制作方法

文档序号:15355775发布日期:2018-09-04 23:54阅读:314来源:国知局

本实用新型涉及公交车扶手,特别是涉及一种复合材料公交扶手管。



背景技术:

现有技术中,公交扶手以铁管、不锈钢管、铝合金管为主,其生产特点是生产厂家根据主机厂扶手图纸要求,将铁管、不锈钢管、铝合金管通过弯管机折弯形成扶手,然后通过喷漆或者喷塑处理,以达到主机厂对扶手外观颜色要求。但是在生产过程中,扶手需通过弯管机折弯处理,由于金属管材被折弯后会有一定程度的形变恢复量,所以一般需要对金属管材的扶手进行折弯两次以上才能达到预期的效果。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,提供一种复合材料公交扶手管,采用非金属的复合材料,并且采用特殊的连接结构,能够实现自动化生产,生产效率高。

为解决上述技术问题,本实用新型采用如下的技术方案:

一种复合材料公交扶手管,由内管和外管组成,相邻的两根外管通过内管相连;内管套设在外管内,内管的外壁设有成放射状均匀布置的限位条,外管的内壁设有限位槽,限位槽的结构和限位条的结构相适应,限位条位于限位槽内;所述限位条的截面成扇形,限位条宽度较小的一端和内管相连;限位槽的数量是限位条的两倍,所以有半数的限位槽内部是空置的,这样可以进一步减轻扶手管的重量,并且抗弯曲能力更强。采用以上结构将两根外管连接后,为了提高连接的强度,可以通过打胶的方式进一步固定。

前述的一种复合材料公交扶手管中,外管由内向外依次包括聚酯保护层、加强层、基体层、无碱捻粗纱层、阻燃层和内表聚酯保护层,所述限位槽设置在所述聚酯保护层上。聚酯保护层采用的聚酯:即不饱和聚酯树脂,液体。是本专利中生产管件的主要原材料,在生产过程中,当树脂浸润玻璃纤维(无碱毡、复合毡、无捻粗纱等均属玻璃纤维大类),经模具内高温固化后,制成高强度固体管材。加强层:即聚酯树脂和玻璃纤维固化成型后的综合体,管材的强度和理化性能均取决于此。基体层:基体层即树脂层,属制造工艺名词术语;当聚酯树脂浸润玻璃纤维时,产生的一层粘合界面,除了增强玻璃纤维的强度外,同时也起到保护制品的作用。内表聚酯保护层:即管壁表面在固化过程中产生的一种光滑聚苯乙烯单体层,也叫保护层。

当成型配料时,在聚酯保护层中按配方比例加入脱模剂、颜料、阻燃填料,如:氢氧化铝粉、聚酰胺阻燃剂等,达到整体管材无烟阻燃目的的同时,颜色永不裉色,减少喷涂成本和掉色、褪色和颜色附着不力等问题。外管采用热塑成型,成型过程中可以在聚酯保护层和内表聚酯保护层之间添加少量的填料、固化剂、有机色等。所述有机色可以渗透到外管的各层中,在生产过程中就能够完成扶手管的着色,无需在扶手管的表面重新着色,从而可以减少工艺步骤,降低人工成本,并且增加扶手管的抗火性能。所述阻燃层是添加型复合材料,主要组成部分是固态粉剂,如:氢氧化铝粉、聚酰胺阻燃剂等,所述固态粉剂添加在阻燃织物中。通过设置阻燃层,可以增强扶手管的阻燃性能,防止火势进一步蔓延。

复合毡的作用:夹芯复合毡由合成的无纺芯材、正反面或单面加以纤维短切层(不含粘结剂)或者纤维布、多轴向织物经过缝编而成。玻璃纤维复合毡是由玻璃纤维无捻粗纱作单向平行排列,最外一层复合短切成一定长度的玻璃纤维纱或短切毡,用有机纤维缝制而成。其主要作用是纤维结构具有纵横多向性,在保证物件强度的同时,更具基体树脂的浸润性和流动性,又能在一定方向上提供高强度;纤维不易产生位移变形,易于操作;织物中不含任何粘结剂,易浸透;结构的复合性可减少铺层,有效提高生产效率。

UP树脂:不饱和聚酯即复合材料的基体树脂,不饱和聚酯树脂,主链上同时具有重复酯键和不饱和双键的一类线型聚合物。英文名称:unsaturated Polyester resin。

无碱纱:首先,我们区别什么叫中碱和无碱。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,它是以天然矿石为原料,按设计的配方进行配比后,进行高温熔制、拉丝、络纱、织布等工序最后形成各类产品。具有强度大,弹性模量高,伸长率低,电绝缘性好、耐腐蚀等优点,通常作为复合材料中的增强材料。玻璃纤维的分类方法很多。一般可从玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观、生产方法及纤维特性等方面进行分类。以玻璃原料成分分类,是目前最为通俗的一种方法,主要用于连续玻璃纤维的分类。以不同的碱金属氧化物含量来区分,碱金属氧化物一般指氧化钠、氧化钾,由纯碱、芒硝、长石等物质引人。碱金属氧化物是普通玻璃的主要组分之一,其主要作用是降低玻璃的熔点。但玻璃中碱金属氧化物的含量愈高,它的化学稳定性、电绝缘性能和强度都会相应降低。因此,对不同用途的玻璃纤维,要采用不同含碱量的玻璃成分。从而经常采用玻璃纤维成分的含碱量,作为区别不同用途的连续玻璃纤维的标志。根据玻璃成分中的含碱量,可以把连续纤维分为如下几种:无碱纤维(通称E玻璃):R2O含量小于0.8%:是一种铝硼硅酸盐成分。它的化学稳定性、电绝缘性能、强度都很好。中碱纤维(C玻璃):R20的含量为11.9%-16.4%,是一种钠钙硅酸盐成分,因其含碱量高,不能作电绝缘材料,但其化学稳定性和强度尚好。

无碱捻粗纱层在该复合材料拉挤型材扶手管的应用中占主要绝对作用:首先是增强度,其次是韧性,弯曲性能有,扭转性能,抗拉伸性能,耐疲劳性能,整体在材料中的附着界面连接性能等等。

前述的一种复合材料公交扶手管中,所述无碱捻粗纱层为由无碱纱丝交叉编织的无碱纱布。

前述的一种复合材料公交扶手管中,无碱捻粗纱层的厚度占外管厚度的60%至80%。

前述的一种复合材料公交扶手管中,无碱捻粗纱层的厚度占外管厚度的73%。

前述的一种复合材料公交扶手管中,所述外管的外径等于25毫米,所述外管的厚度等于2.5毫米。

前述的一种复合材料公交扶手管中,所述外管的外径等于32毫米,所述外管的厚度等于3毫米。

前述的一种复合材料公交扶手管中,所述外管的外径等于35毫米,所述外管的厚度等于3.5毫米。

与现有技术相比,本实用新型采用非金属的复合材料,并且采用特殊的连接结构,能够实现自动化生产,生产效率高。外管中无碱捻粗纱层占比达60%以上,润胶在张力下进行,能充分发挥增强材料的作用,产品强度高,经测试本扶手管比常见的钢管抗拉伸强度更高,并且复合材料扶手纵、横向强度可任意调整,可以满足不同力学性能要求,完全满足公交扶手要求。

附图说明

图1是本实用新型的第一种实施例的结构示意图;

图2是本实用新型的第二种实施例的结构示意图;

图3是无碱捻粗纱层编织形式示意图。

附图标记:1-内管,2-限位条,3-外管,4-限位槽,5-聚酯保护层,6-加强层,7-基体层,8-无碱捻粗纱层,9-阻燃层,10-内表聚酯保护层。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1:如图1所示,一种复合材料公交扶手管,由内管1和外管3组成,相邻的两根外管3通过内管1相连;内管1套设在外管3内,内管1的外壁设有成放射状均匀布置的限位条2,外管3的内壁设有限位槽4,限位槽4的结构和限位条2的结构相适应,限位条2位于限位槽4内;所述限位条2的截面成扇形,限位条2宽度较小的一端和内管1相连;限位槽4的数量是限位条2的两倍。

实施例2:如图2和图3所示,一种复合材料公交扶手管,由内管1和外管3组成,相邻的两根外管3通过内管1相连;内管1套设在外管3内,内管1的外壁设有成放射状均匀布置的限位条2,外管3的内壁设有限位槽4,限位槽4的结构和限位条2的结构相适应,限位条2位于限位槽4内;所述限位条2的截面成扇形,限位条2宽度较小的一端和内管1相连;限位槽4的数量是限位条2的两倍。

所述外管3的外径等于25毫米,所述外管3的厚度等于2.5毫米。外管3由内向外依次包括聚酯保护层5、加强层6、基体层7、无碱捻粗纱层8、阻燃层9和内表聚酯保护层10,所述限位槽4设置在所述聚酯保护层5上。具体的,所述无碱捻粗纱层8为由无碱纱丝交叉编织的无碱纱布。其中,无碱捻粗纱层8的厚度占外管3厚度的73%。

经测试,本实施例中的外管相对于铁管重量减轻55%,比铝合金管重量减轻27%,比不锈钢管重量减轻62%,并且拉伸强度高于同类型的普通钢管,完全符合公交扶手管的各项技术指标。

实施例3:如图2和图3所示,一种复合材料公交扶手管,由内管1和外管3组成,相邻的两根外管3通过内管1相连;内管1套设在外管3内,内管1的外壁设有成放射状均匀布置的限位条2,外管3的内壁设有限位槽4,限位槽4的结构和限位条2的结构相适应,限位条2位于限位槽4内;所述限位条2的截面成扇形,限位条2宽度较小的一端和内管1相连;限位槽4的数量是限位条2的两倍。所述外管3的外径等于32毫米,所述外管3的厚度等于3毫米。

外管3由内向外依次包括聚酯保护层5、加强层6、基体层7、无碱捻粗纱层8、阻燃层9和内表聚酯保护层10,所述限位槽4设置在所述聚酯保护层5上。具体的,所述无碱捻粗纱层8为由无碱纱丝交叉编织的无碱纱布。其中,无碱捻粗纱层8的厚度占外管3厚度的73%。

经测试,本实施例中的外管相对于铁管重量减轻55%,比铝合金管重量减轻27%,比不锈钢管重量减轻62%,并且拉伸强度高于同类型的普通钢管。

实施例4:如图2和图3所示,一种复合材料公交扶手管,由内管1和外管3组成,相邻的两根外管3通过内管1相连;内管1套设在外管3内,内管1的外壁设有成放射状均匀布置的限位条2,外管3的内壁设有限位槽4,限位槽4的结构和限位条2的结构相适应,限位条2位于限位槽4内;所述限位条2的截面成扇形,限位条2宽度较小的一端和内管1相连;限位槽4的数量是限位条2的两倍。

所述外管3的外径等于35毫米,所述外管3的厚度等于3.5毫米。外管3由内向外依次包括聚酯保护层5、加强层6、基体层7、无碱捻粗纱层8、阻燃层9和内表聚酯保护层10,所述限位槽4设置在所述聚酯保护层5上。具体的,所述无碱捻粗纱层8为由无碱纱丝交叉编织的无碱纱布。其中,无碱捻粗纱层8的厚度占外管3厚度的73%。

经测试,本实施例中的外管相对于铁管重量减轻55%,比铝合金管重量减轻27%,比不锈钢管重量减轻62%,并且拉伸强度高于同类型的普通钢管。

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