薄壁缸筒制造技术

本实用新型专利技术公开了一种薄壁缸筒，包括连接在一起的缸筒(1)和底座(2)，所述的缸筒(1)由外到内依次包括复合碳纤维层(1.1)和不锈钢层(1.3)，其中复合碳纤维层(1.1)包覆在不锈钢层(1.3)外。所述的复合碳纤维层(1.1)通过环氧树脂粘合剂(1.2)粘接在不锈钢层(1.3)外，该环氧树脂粘合剂(1.2)在固态时缠绕在不锈钢层(1.3)外，并在加热后通过其热固性将复合碳纤维层(1.1)粘接在不锈钢层(1.3)外。采用以上结构后，保证了薄壁缸筒能承受重载的功能；同时复合碳纤维层的厚度可以大大减小，从整体上使薄壁缸筒的壁厚更薄，使薄壁缸筒的重量更轻。

Thin-wall cylinder

The utility model discloses a thin-walled cylinder, including connected cylinder (1) and a base (2) and the cylinder (1) from the outside to the inside in turn include composite carbon fiber layer (1.1) and (1.3), wherein the stainless steel layer composite carbon fiber layer (1.1) coating in the stainless steel layer (1.3) outside. The composite carbon fiber layer (1.1) by epoxy resin adhesive bonding layer (1.2) on stainless steel (1.3), the epoxy resin adhesive (1.2) in the solid state when the winding in the stainless steel layer (1.3), and after the heating by the thermosetting composite carbon fiber layer (1.1) bonded on stainless steel the outer layer (1.3). After adopting the structure, the thin shell cylinder can withstand overloading functions; at the same time of carbon fiber composite layer thickness can be greatly reduced, on the whole the thin walled cylinder wall thickness of the thinner, lighter weight and thin walled cylinder.

【技术实现步骤摘要】
薄壁缸筒
本技术涉及液压油缸的
，具体讲是一种薄壁缸筒。
技术介绍
目前，液压油缸被应用到各行各业中，根据不同的使用场合，对油缸的要求也是不同的。比如航空母舰上机仓的上下梯液压油缸，它对液压油缸的要求是能承受高压重载，并且需要自身重量要轻，具有高度防腐蚀。而油缸的主要重量是在缸筒上，它占总重量的60％以上，因此，对应用于上述这种场合的液压油缸的缸筒，设计时其缸筒壁厚要薄，强度要高，重量要轻，且抗腐蚀。现有技术中，油缸的薄壁缸筒制作通常是采用以下的方式。如国家知识产权局公开的公开号为CN104728205A的专利“泵车臂架液压油缸”，它公开了采用耐高压、薄壁的27SiMn作为缸筒，采用硬度高的27SiMn管作为活塞杆，从而保证油缸性能的同时，又减轻了整体油缸的重量。又如国家知识产权局网站上公开的公开号为CN102825161B的专利“油缸装置的制造方法”，不依赖于切削加工且不使外径缩小地能把管端部高精度且稳定地薄壁化。把坯料管的根端部保持在卡盘单元的卡盘上之后，向坯料管的端部压入前端侧是带台阶形状的心轴，使管端部扩管。然后利用卡盘单元使坯料管与心轴一起旋转，同时向该管端部的外周面挤压一对滚轮挤压模，接着使一对滚轮挤压模沿坯料管平行移动，通过滚轮挤压模和心轴来进行旋转减薄拉伸加工，使管端部的壁厚减少。但是，不管是上述哪种薄壁缸筒的加工或者结构，它存在的问题是：由于考虑到能承受重载的因素，薄壁缸筒的壁厚具有最薄的极限，如上述所述的航空母舰上机仓的上下梯液压油缸，现有技术中是采用不锈钢材料来制作缸筒，其缸筒直径为250mm，最小壁厚设计为15mm，当其整体长度为2米时，就单个缸筒的重量就达到了200公斤，因此，即使缸筒保证了强度上的要求，但是在重量上还是达不到轻量化的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种能大大减轻重量，并且保证承载能力、抗腐蚀的薄壁缸筒。为解决上述技术问题，本技术提供的薄壁缸筒，包括连接在一起的缸筒和底座，所述的缸筒由外到内依次包括复合碳纤维层和不锈钢层，其中复合碳纤维层包覆在不锈钢层外。所述的复合碳纤维层通过环氧树脂粘合剂粘接在不锈钢层外，该环氧树脂粘合剂在固态时缠绕在不锈钢层外，并在加热后通过其热固性将复合碳纤维层粘接在不锈钢层外。所述的不锈钢层的厚度与复合碳纤维层的厚度比例为3:1。所述的环氧树脂粘合剂在缠绕时的固态温度为60℃以下。所述的环氧树脂粘合剂在加热至250℃时成为粘合剂。采用以上结构后，本技术与现有技术相比，具有以下的优点：1)由于采用了复合碳纤维层包覆在不锈钢层外的结构作为缸筒的壁体结构，复合碳纤维本身具备了比不锈钢还要高强度的特性，因此，保证了薄壁缸筒能承受重载的功能；同时复合碳纤维层的厚度可以大大减小，从整体上使薄壁缸筒的壁厚更薄，使薄壁缸筒的重量更轻；2)另外，用环氧树脂粘合剂来对复合碳纤维层和不锈钢层进行粘接，根据环氧树脂的特征来进行操作，使粘接得更加牢固。附图说明图1是本技术薄壁缸筒的结构示意图。其中，1、缸筒；1.1、复合碳纤维层；1.2、环氧树脂粘合剂；1.3、不锈钢层；2、底座。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地说明。由图1所示的本技术薄壁缸筒的结构示意图可知，它包括连接在一起的缸筒1和底座2，其特征在于：所述的缸筒1由外到内依次包括复合碳纤维层1.1和不锈钢层1.3，其中复合碳纤维层1.1包覆在不锈钢层1.3外。所述的复合碳纤维层1.1通过环氧树脂粘合剂1.2粘接在不锈钢层1.3外，该环氧树脂粘合剂1.2在固态时缠绕在不锈钢层1.3外，并在加热后通过其热固性将复合碳纤维层1.1粘接在不锈钢层1.3外。所述的环氧树脂粘合剂1.2在缠绕时的固态温度为60℃以下。所述的环氧树脂粘合剂1.2在加热至250℃时成为粘合剂。所述的不锈钢层1.3的厚度与复合碳纤维层1.1的厚度比例为3:1。本实施例中，复合碳纤维的密度为1.75t/m3，环氧树脂的密度为0.98t/m3；碳纤维拉伸模量为121GPa，抗拉强度为2020MPa，是钢材的3倍以上。本技术应用到实际生产中时，如上述所述尺寸的油缸缸筒，原先直径尺寸为250mm，壁厚尺寸为15mm，长度尺寸为2000mm的缸筒，其重量约为200公斤。使用本技术结构的缸筒后，同样是直径尺寸为250mm，其壁厚包括了7.5mm的不锈钢层和2.5mm的复合碳纤维层，总计壁厚为10mm，长度尺寸同样为2000mm，但是，总的重量可以减少到100公斤，只占了整个油缸重量的30％，而筒壁抗压强度比原来增强了1倍。以上所述，仅是本技术较佳可行的实施示例，不能因此即局限本技术的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本技术的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁缸筒，包括连接在一起的缸筒(1)和底座(2)，其特征在于：所述的缸筒(1)由外到内依次包括复合碳纤维层(1.1)和不锈钢层(1.3)，其中复合碳纤维层(1.1)包覆在不锈钢层(1.3)外；所述的复合碳纤维层(1.1)通过环氧树脂粘合剂(1.2)粘接在不锈钢层(1.3)外，该环氧树脂粘合剂(1.2)在固态时缠绕在不锈钢层(1.3)外，并在加热后通过其热固性将复合碳纤维层(1.1)粘接在不锈钢层(1.3)外；所述的不锈钢层(1.3)的厚度与复合碳纤维层(1.1)的厚度比例为3:1。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁缸筒，包括连接在一起的缸筒(1)和底座(2)，其特征在于：所述的缸筒(1)由外到内依次包括复合碳纤维层(1.1)和不锈钢层(1.3)，其中复合碳纤维层(1.1)包覆在不锈钢层(1.3)外；所述的复合碳纤维层(1.1)通过环氧树脂粘合剂(1.2)粘接在不锈钢层(1.3)外，该环氧树脂粘合剂(1.2)在固态时缠绕在不锈钢层(1.3)外，并在加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙逸成，徐柏强，李朝，姚远要，
申请(专利权)人：宁波市鄞州中天液压有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33