用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法技术

本发明专利技术公开了用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法，它包括：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在4-16mm之间；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空后将复合层取出，进行休整、打磨。本发明专利技术的有益效果是制得的复合线缆绞弓重量轻、比强度高、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及弓绞机领域，尤其涉及用于电缆弓绞机的绞弓的制备方法。
技术介绍
线缆弓绞机是利用一对相互对称的绞弓高速旋转来实现绞线功能的，由于旋转速度高，有的甚至达到3000转/分，旋转时离心力特别大，所以对绞弓重量及强度要求比较高。金属绞弓强度高，但密度大，比强度较复合材料低，现通常采用E-玻璃纤维或碳纤维增强复合材料制造。此前江苏某公司的某型号线缆弓绞机采用的是美国进口的碳纤维绞弓，调试过程中，其在接近二分之一处出现了断裂。通过断口分析，造成断裂的主要原因是单一碳纤维制品虽然具有优异的拉伸强度、拉伸模量，低密度，耐疲劳等性能，但碳纤维断裂伸长度低，制品呈脆性，抗动载及局部冲击能力相对不够优秀，在设备快速运转、承受较大动载的情况下，易发生脆性断裂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有的弓绞机用绞弓断裂伸长度低，制品呈脆性，抗动载及局部冲击能力相对不够优秀，易发生脆性断裂，为此提供一种用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法。本专利技术的技术方案是：用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法，它包括以下步骤：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布张数相同，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在4-16mm之间；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空，真空度0~-0.095Mpa，20-40℃固化3-5h后将复合层取出，进行休整、打磨。本专利技术的有益效果是选择芳纶纤维作为补充材料，芳纶纤维布的柔性更为突出，抗剪性优秀，而芳纶纤维的抗局部冲击能力强，比较适合于承受动载的构件，芳纶纤维的韧性特别好，它的安全储备系数一般为0.75－0.95，芳纶纤维密度小，产品重量轻，在高速旋转时，可以有效降低离心力，制得的复合线缆绞弓重量轻、比强度高、成本低。具体实施方式用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法，它包括以下步骤：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布张数相同，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在4-16mm之间；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空，真空度0~-0.095Mpa，20-40℃固化3-5h后将复合层取出，进行休整、打磨。下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布都为4张，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在4mm；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空，真空度为-0.095Mpa，20℃固化3h后将复合层取出，进行休整、打磨。实施例2：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布张数为4张，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在10mm；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空，真空度为-0.05Mpa，30℃固化4h后将复合层取出，进行休整、打磨。实施例3：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布张数为6张，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在16mm；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空，真空度0Mpa，,40℃固化5h后将复合层取出，进行休整、打磨。碳纤维绞弓在高速旋转时主要是纵向方向上受拉力，横向受力较少。高速旋转时要求形变小，不影响使用性能。综合考虑成本等因素，树脂优选采用灌注型环氧树脂中的SW2711-A/BS(重量比为100:30)，该树脂体系适合手糊成型，室温固化。力学性能优异，具有高强度、高模量的特性，常用于风力叶片的制造。对玻璃纤维以及碳纤维具有良好浸润性。增强材料采用东丽T700碳纤维单向布（经纬比7:1）、K49芳纶纤维单向布（经纬比4:1）、经纬比1:1东丽碳纤维方格布。单向布具有各向异性，其径向强度远大于纬向强度。步骤（2）的铺层赋型中复合层的相邻两层最好呈±45°铺设，即相邻两层交叉垂直铺设，有利于提高成品的强度和结合稳定度。本专利技术创造性的采用芳纶纤维替代碳纤维，它具备仅次于碳纤维的拉伸强度与模量，同时芳纶纤维在以下方面明显优于碳纤维：1、碳纤维布的抗剪强度较低，易折断；芳纶纤维布的柔性更为突出，抗剪性优秀（需用陶瓷剪刀或电圆锯裁剪）。2、碳纤维的高弹性模量使其能承受长期静荷载，这是其最为突出的优点，而芳纶纤维的抗局部冲击能力强（从早期用于做防弹衣可以看出），因此比较适合于承受动载的构件。3、芳纶纤维的韧性特别好，它的安全储备系数一般为0.75－0.95，而碳纤维极限延伸率小，发生的是脆性破坏，破坏前没有一点征兆，所以考虑的安全储备系数一般为0.5～0.7，因而碳纤维与芳纶纤维的强度有效值是相当的。4、芳纶纤维密度小，产品重量轻，在高速旋转时，可以有效降低离心力。碳纤维与芳纶纤维材料特本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法，其特征是它包括以下步骤：（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布张数相同，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在4‑16mm之间；（3）、真空成型：将复合层放入真空袋中，室温下抽真空，真空度为0~‑0.095Mpa，20‑40℃固化3‑5h后将复合层取出，进行休整、打磨。

【技术特征摘要】
1.用于电缆弓绞机的高强度复合线缆绞弓的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
（1）、材料选取：分别选取经过裁剪后形状和尺寸一致的东丽T700碳纤维单向布、K49芳纶纤
维单向布和东丽碳纤维方格布，其中东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向布张数相
同，东丽碳纤维方格布为2张；（2）、铺层赋型：将东丽T700碳纤维单向布和K49芳纶纤维单向
布交叉堆叠形成复合层，将2张东丽碳纤维方格布分别作为复合层最外层和最内层，复合层
的相邻两层之间涂刷有灌注型环氧树脂，将复合层的厚度控制在4-16mm之间；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，赵育华，
申请(专利权)人：铜陵市华东玻璃钢工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34