[实用新型]碳纤维复合材料减震井盖

说明书

技术领域

本实用新型属于市政管道建设工程领域，特别涉及一种碳纤维复合材料减震井盖，该产品适用于机场、港口码头等车流量大、载重负荷高的路段；变电站、化工厂、燃气管道口及气候潮湿等环境比较恶劣的地区。

背景技术

长期以来，我国的市政公用设施应用的检查井盖普遍采用铸铁生产，其材料局限性及加工能耗、环境污染等，给工程、环境、能源带来困扰。特别是井盖的丢失问题一直没有很好的解决，常导致交通运输、 人身安全事故，影响城市经济建设，对社会环境产生负面影响。

目前使用的井盖有以下几种：铸铁井盖、水泥井盖、复合材料井盖等。铸铁井盖易被盗，噪音大，影响居民的生活；水泥井盖笨重，开启困难，给施工及检修带来不便且承载能力不够；再生树脂复合材料检查井盖在使用过程中，尤其是在气温较高的情况下车辆不断碾压，井盖会发生蠕变，致使井盖中间部位不断下沉，甚致脱落，会产生很大的安全隐患。现今使用井盖均具有一定的应用限制。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对目前各类井盖的不足，提供一种碳纤维复合材料减震井盖，它结构合理，强度高，使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种碳纤维复合材料减震井盖，它包括盖体，所述盖体包括上、下各至少一层碳纤维布，在碳纤维布间包裹多层加强筋层，每层加强筋层均包括若干平行的碳纤维复合材料杆，碳纤维复合材料杆置于树脂混合填料中并被夯实；在盖体的边缘与井座接触处设有橡胶垫圈。

所述下层的碳纤维布有多层，其数量多于上层的碳纤维布数量。

所述环氧树脂混合填料为环氧树脂、短切碳纤维、橡胶粒、石英砂、玻璃纤维布及棉纱布中的至少一种或几种的混合物。

一种碳纤维复合材料减震井盖的制备方法，其制备工艺如下：

（1）根据设计要求制作盖体模具，材质为金属；

（2）以碳纤维复合材料杆为加强筋；以常温固化环氧树脂100份为基体，混合2份短切碳纤维、20份橡胶粒、30份石英砂、3份玻璃纤维布、2份棉纱布为增强材料，充分混合后制成环氧树脂混合填料；

（3）在模具中铺设碳纤维布，将环氧树脂混合填料按一定厚度均匀铺于碳纤维布上，并将碳纤维复合材料杆作为加强筋包埋于其中压实，并再铺一层填充物夯实；重复操作，并使第二层加强筋方向与第一层呈90??夹角；夯实、压平后铺上碳纤维布，施加一定载荷压紧；放置24小时至环氧树脂固化完全；

（4）脱模后在井盖下平面外侧一圈粘贴橡胶垫，进行切割、修整，达到设计要求。

本实用新型的高性能碳纤维复合材料减震井盖内部结构进行了独特的加强筯设计，选用碳纤维复合材料杆为支撑骨架，以十字交叉形式排列，其周围以短切碳纤维等各种填料增强混合环氧树脂填充，同时保证杆材均匀分布、并与增强基体紧密接触、夯实；井盖上下表面以多层碳纤维布包覆；底层加厚处理，以提高产品整体强度；井盖边缘与井座接触处粘结橡胶垫圈以提高制品的抗震性。

本实用新型的有益效果是：结构设计独特、除满足常用井盖的不足之外更有强度高、耐环境老化性能好、耐磨、抗蠕变安全稳定性高、寿命长等优点，可满足日常生活以及在各种严苛环境下使用，并可有效解决井盖防盗问题。

附图说明

图1为实用新型结构示意图。

图2为图1的侧面视图。

其中，1.橡胶垫圈，2.加强筋层，3.碳纤维布，4.树脂混合填料，5.井盖开启孔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

图1、图2中，盖体包括上、下各两层碳纤维布3，在碳纤维布3间包裹多层加强筋层2，每层加强筋层2均包括若干平行的碳纤维复合材料杆，加强筋间的间隙有树脂混合填料4填充，碳纤维复合材料杆置于环氧树脂和填料中并被夯实；在盖体的边缘与井座接触处设有橡胶垫圈1；井盖上设有两个井盖开启孔5，便于取出或打开井盖。

所述下层的碳纤维布3有多层，其数量多于上层的碳纤维布数量。

所述树脂混合填料为短切碳纤维、橡胶粒、石英砂、玻璃纤维布及棉纱布中的至少一种或几种与环氧树脂的混合物，起到粘合加强筋的效果，各种填料同时用于提高井盖的耐磨性、抗蠕变性及老化性。

本实用新型采用模压成型及手糊成型相结合的方式完成整个制造过程。首先制作相应尺寸的模具，然后在模腔内铺展碳纤维布、排布加强筋、填充树脂混合填料、再铺展碳纤维布，施加一定的载荷压实，放置24小时后脱模进行后续加工，最后在底部外侧井盖与井座接触部位粘贴一层减震橡胶垫。具体实施过程如下：