复合材料套筒和液压缸制造技术

本发明专利技术公开了一种复合材料套筒和液压缸，套筒包括筒体和复合材料层(3)，该复合材料层由复合材料纤维至少在筒体的外周部沿轴向往复螺旋缠绕而成，筒体包括同轴设置且依次连接的小直径筒段、过渡连接段和大直径筒段，过渡连接段的外周面作为过渡连接环面连接于小直径筒段的外周面与大直径筒段的端部周缘之间，过渡连接环面形成为内凹的弧形环面，使得复合材料层能够贴合于过渡连接环面上。其中，对套筒的变径过渡部分的形状、结构和纤维缠绕角等进行了优化设计，使得复合材料层能够更紧密地贴合于过渡连接环面上，纤维缠绕后不易产生翘起、甚至径向抬升而脱离过渡连接环面，也不易出现纤维滑线问题，改善了结构性能，更趋稳定、可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种套筒，具体地，涉及一种复合材料套筒及增强型的复合材料液压缸。
技术介绍
在增强型复合材料液压缸的设计中，复合纤维材料与金属部件之间的连接结构是设计难点。现有技术中，通常有销钉连接、粘结连接以及一体成型三种方式。其中，销钉或螺栓连接需要在复合材料层上设置孔洞，从而破坏纤维及其性能，粘结连接方式则难以保障连接强度。在一体成型方式中，则是通过纤维在金属部件上往复缠绕以使得复合材料层与金属部件形成为一体结构。例如，在专利公开文献CN103527549A中提供了一种复合材料筒管及制造方法，其中的缸筒即采用纤维和金属件一体成型方式。如图1所示，在筒管100的两端部内孔中嵌套两个金属连接环200，耐磨内衬300位于两个金属连接环200之间。连接环200设有内螺纹，连接环200的一端与耐磨内衬300的连接处设有过渡锥面201，另一端采用圆弧过渡面202。筒管100还包括周向增强纤维，周向增强纤维以筒管100的两端为极点进行连续往返缠绕包裹两个连接环200。在金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料套筒，包括筒体和复合材料层(3)，该复合材料层(3)由复合材料纤维至少在所述筒体的外周部沿轴向往复螺旋缠绕而成，所述筒体包括同轴设置且依次连接的小直径筒段、过渡连接段和大直径筒段，所述过渡连接段的外周面作为过渡连接环面连接于所述小直径筒段的外周面与所述大直径筒段的端部周缘之间，所述过渡连接环面形成为内凹的弧形环面，使得所述复合材料层(3)能够贴合于所述过渡连接环面上。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料套筒，包括筒体和复合材料层(3)，该复合材料层(3)由复合材料纤维
至少在所述筒体的外周部沿轴向往复螺旋缠绕而成，所述筒体包括同轴设置且依次连接的
小直径筒段、过渡连接段和大直径筒段，所述过渡连接段的外周面作为过渡连接环面连接
于所述小直径筒段的外周面与所述大直径筒段的端部周缘之间，所述过渡连接环面形成为
内凹的弧形环面，使得所述复合材料层(3)能够贴合于所述过渡连接环面上。
2.根据权利要求1所述的复合材料套筒，其中，形成所述复合材料层(3)的每根复合材
料纤维在所述小直径筒段和大直径筒段的外周面上均呈螺旋状缠绕，每根所述复合材料纤
维在所述小直径筒段的外周面上形成为第一螺旋线(ST)且在所述大直径筒段的外周面上
形成为第二螺旋线(AF)，所述第一螺旋线(ST)与第二螺旋线(AF)之间通过直线段(TA)相
连，所述直线段(TA)为所述第一螺旋线(ST)的第一螺线终点(T)的切线，该切线延伸至所述
大直径筒段的外周面上的第二螺线始点(A)；
其中，由切线状的所述直线段(TA)环绕所述小直径筒段和大直径筒段的中心轴线(OO2)
旋转而成的环面与所述过渡连接环面吻合。
3.根据权利要求2所述的复合材料套筒，其中，所述过渡连接环面包括内凹圆弧状的母
线(CA)，所述母线(CA)与所述中心轴线(OO2)处于所述过渡连接环面的同一轴截面上，所述
母线(CA)的第一母线端点(C)与所述第一螺线终点(T)均位于所述小直径筒段的同一端面
外周缘上，所述母线(CA)的第二母线端点为所述第二螺线始点(A)；
其中，以所述第一母线端点(C)在所述中心轴线(OO2)上的径向投影点(O)为坐标零点，
所述中心轴线(OO2)为x轴，所述第一母线端点(C)与径向投影点(O)之间的径向(OC)为y轴，
则所述母线(CA)的曲线方程为：其中r1为所述小直径筒段的半径，α为
所述复合材料纤维在所述小直径筒段的外周面上的螺旋缠绕角。
4.根据权利要求3所述的复合材料套筒，其中，所述母线(CA)沿所述中心轴线(OO2)的轴
向长度为5.根据权利要求3所述的复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓创华，任会礼，钟懿，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43