一种加强型玻璃纤维复合材料管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种加强型玻璃纤维复合材料管，通过在复合材料管壁穿设一定密度和尺寸的加强筋，形成以复合材料管纵轴为中心辐射状排列的加强层，并且沿复合材料管的轴向延伸方向设置多个加强层，多个加强层之间还设置有连接不同第一加强筋的第二加强筋，形成了穿设在管壁内的纵横交织的网状骨架，有效地增加了复合材料管的结构强度，尤其是轴向抗剪强度，使抗剪强度增加到70mPa以上，满足在苛求条件下的使用要求，同时具有工艺简单且附加成本低的优点。
【专利说明】一种加强型玻璃纤维复合材料管
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合材料管领域，尤其涉及一种加强型玻璃纤维复合材料管。
【背景技术】
[0002]玻璃纤维复合管是由浸溃有合成树脂的玻璃纤维形成的管材，主要用于上下水道管、煤气供给管及工业管道等。玻璃纤维复合管一般通过缠绕纤维工艺制造而成，当玻璃纤维以一定的缠绕角度和形状缠绕达到设计厚度时，从缠绕机上取下，通过一定的旋转进行固化，形成玻璃纤维复合管成品。
[0003]但是，当对玻璃纤维复合管进行各种形状的深加工后，在使用过程中的沿轴向所能承受的抗剪强度仅能达到30-40mpa，高于此强度时管材往往会受到损坏，因此在使用环境大于40mpa的条件下，一般的玻璃纤维复合管往往不能满足使用要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对一般玻璃纤维复合管的不足，提供一种加强型玻璃纤维复合材料管，通过在管壁穿设一定密度和尺寸的加强筋，增加玻璃纤维复合管的抗剪强度，尤其是沿轴向的抗剪强度得到大幅度提高，满足使用要求。
[0005]本发明的技术方案为:
[0006]一种加强型玻璃纤维复合材料管，其中，包括:
[0007]复合材料管本体，其为由多层玻璃纤维压制而成的中空管状结构；
[0008]加强筋，其包括第一加强筋和第二加强筋，其中所述第一加强筋为沿所述复合材料管的横截面方向且与复合材料管的中心轴垂直地穿设在所述复合材料管管壁的柱状体，所述多个第一加强筋组成以所述复合材料管的中心轴为轴心辐射状排列的处于同一平面的加强层，沿所述复合材料管轴向延伸方向设置有多个所述加强层；
[0009]所述第二加强筋为设置于相邻加强层之间的且与处于不同加强层内的相邻的第一加强筋首尾相连的柱状体。
[0010]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述第一加强筋的表面设置有与切入方向相反的用于增加第一加强筋与复合材料管管壁接触面积的分支，所述分支的数量为多个，所述多个分支在所述第一加强筋表面均勻分布。
[0011]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述第一加强筋及第二加强筋沿切入方向的端部直径小于尾部直径，形成一易于切入所述复合材料管本体的楔形结构。
[0012]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述同一加强层的相邻第一加强筋之间的距离设置为40-60mm，相邻两个加强层之间的距离也设置为40_60mm。
[0013]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述第二加强筋沿所述复合材料管的横截面方向设置有30-60度的倾斜角度。
[0014]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述第一加强筋及第二加强筋与构成所述复合材料管本体的材质相同，使所述复合材料管冷却成型后所述加强筋与所述复合材料管本体融合固定。
[0015]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述复合材料管的外径为80-100mm,内径为10_19mm,所述复合材料管的管壁厚度为60-90mm,所述第一加强筋的直径为5-8mm，所述第一加强筋的长度以距离所述复合材料管的内表面5_10mm为准。
[0016]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，构成所述复合材料管的玻璃纤维经过不饱和聚酯树脂浸泡得到。
[0017]优选的是，所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述复合材料管的多层玻璃纤维之间添加有用于增加复合材料管结构强度的层压料，所述层压料为双酚A型环氧树脂。
[0018]本发明具有以下有益效果:本发明所述的一种加强型玻璃纤维复合材料管中，通过在复合材料管壁穿设一定密度和尺寸的加强筋，形成以复合材料管纵轴为中心辐射状排列的加强层，并且沿复合材料管的轴向延伸方向设置多个加强层，多个加强层之间还设置有连接不同第一加强筋的第二加强筋，形成了穿设在管壁内的纵横交织的网状骨架，有效地增加了复合材料管的结构强度，尤其是轴向抗剪强度，使抗剪强度增加到70mpa以上，满足在苛求条件下的使用要求，同时具有工艺简单且附加成本低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明所述的加强型玻璃纤维复合材料管的纵切面结构示意图；
[0020]图2为本发明所述的加强型玻璃纤维复合材料管的横截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
[0022]如图1及图2所示，一种加强型玻璃纤维复合材料管，其中，包括:
[0023]复合材料管本体，其为由多层玻璃纤维压制而成的中空管状结构；
[0024]加强筋，其包括第一加强筋2和第二加强筋3，其中所述第一加强筋2为沿所述复合材料管I的横截面方向且与复合材料管I的中心轴垂直地穿设在所述复合材料管I管壁的柱状体，所述多个第一加强筋2组成以所述复合材料管I的中心轴为轴心辐射状排列的处于同一平面的加强层，沿所述复合材料管I轴向延伸方向设置有多个所述加强层；所述同一加强层的相邻第一加强筋2之间的距离设置为40-60mm，相邻两个加强层之间的距离也设置为40-60_。所述第一加强筋2及第二加强筋3与构成所述复合材料管本体的材质相同，使所述复合材料管I冷却成型后所述加强筋与所述复合材料管本体融合固定。
[0025]本发明中所述复合材料管I的外径为80-100mm，内径为10_19mm，所述复合材料管I的管壁厚度为60-90mm，所述第一加强筋2的直径为5_8mm，所述第一加强筋2的长度以距离所述复合材料管I的内表面5-10mm为准。所述加强筋是在复合材料管I未进行固化之前利用机械外力将与复合材料管I相同材质的柱状体切入管壁而成，所述第一加强筋2切入的长度和密度根据复合材料管I所需要的结构和抗剪强度大小而定，切入长度越大，抗剪强度越大，能够满足在不同使用环境的要求。当切入加强筋之后对复合材料管I进行固化，则由于加强筋和管壁的材质一致，会和复合材料管I发生一定的融合，从而形成交织在复合材料管I管壁之内的钢性骨架，大幅度增加复合材料管I的机械强度和轴向抗剪强度。
[0026]所述第二加强筋3为设置于相邻加强层之间的且与处于不同加强层内的相邻的第一加强筋2首尾相连的柱状体。第二加强筋3能够在第一加强筋2的基础上起到进一步的增强作用，所述第二加强筋3沿所述复合材料管I的横截面方向设置有30-60度的倾斜角度，第二加强筋3从第一加强筋2的切入点斜向下切入，直至到达相对应的第一加强筋2的端部，将不同加强层间的相邻第一加强筋2刚性连接，形成更加牢固的立体几何支撑。
[0027]所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述第一加强筋2的表面设置有与切入方向相反的用于增加第一加强筋2与复合材料管管壁接触面积的分支，所述分支的数量为多个，所述多个分支在所述第一加强筋2表面均匀分布。所述分支的长度不宜过长，可设置为l-2mm,与第一加强筋2之间具有10-30度的夹角，一方面不影响第一加强筋2的切入，另一方面形成能够起到很好的加强切入后牢固性的倒钩。
[0028]所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述第一加强筋2及第二加强筋3沿切入方向的端部直径小于尾部直径，形成一易于切入所述复合材料管本体的楔形结构，使加强筋更容易切入管壁之内。
[0029]所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，构成所述复合材料管I的玻璃纤维经过不饱和聚酯树脂浸泡得到。
[0030]所述的加强型玻璃纤维复合材料管中，所述复合材料管I的多层玻璃纤维之间添加有用于增加复合材料管I结构强度的层压料，所述层压料为双酚A型环氧树脂，能够有效增加多层玻璃纤维之间的粘结强度。
[0031]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，包括: 复合材料管本体，其为由多层玻璃纤维压制而成的中空管状结构； 加强筋，其包括第一加强筋和第二加强筋，其中所述第一加强筋为沿所述复合材料管的横截面方向且与复合材料管的中心轴垂直地穿设在所述复合材料管管壁的柱状体，所述多个第一加强筋组成以所述复合材料管的中心轴为轴心辐射状排列的处于同一平面的加强层，沿所述复合材料管轴向延伸方向设置有多个所述加强层； 所述第二加强筋为设置于相邻加强层之间的且与处于不同加强层内的相邻的第一加强筋首尾相连的柱状体。
2.如权利要求1所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述第一加强筋的表面设置有与切入方向相反的用于增加第一加强筋与复合材料管管壁接触面积的分支，所述分支的数量为多个，所述多个分支在所述第一加强筋表面均勻分布。
3.如权利要求2所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述第一加强筋及第二加强筋沿切入方向的端部直径小于尾部直径，形成一易于切入所述复合材料管本体的楔形结构。
4.如权利要求3所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述同一加强层的相邻第一加强筋之间的距离设置为40-60mm，相邻两个加强层之间的距离也设置为40-60mmo
5.如权利要求1所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述第二加强筋沿所述复合材料管的横截面方向设置有40-60度的倾斜角度。
6.如权利要求4或5所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述第一加强筋及第二加强筋与构成所述复合材料管本体的材质相同，使所述复合材料管冷却成型后所述加强筋与所述复合材料管本体融合固定。
7.如权利要求1所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述复合材料管的外径为80-100mm,内径为10_19mm,所述复合材料管的管壁厚度为60-90mm,所述第一加强筋的直径为5-8mm，所述第一加强筋的长度以距离所述复合材料管的内表面5_10mm为准。
8.如权利要求1所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，构成所述复合材料管的玻璃纤维经过不饱和聚酯树脂浸泡得到。
9.如权利要求8所述的加强型玻璃纤维复合材料管，其特征在于，所述复合材料管的多层玻璃纤维之间添加有用于增加复合材料管结构强度的层压料，所述层压料为双酚A型环氧树脂。
【文档编号】F16L9/14GK104214444SQ201410425350
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】张强, 于定福, 韩前龙 申请人:绵阳市腾扬机电制品有限责任公司